На большой высоте восходящие и нисходящие потоки воздуха почти отсутствуют. Стратосфера слоиста, перемешивание воздушных масс там происходит крайне медленно. Поэтому пыль, попадающая в заоблачную высь, способна плавать там в течение нескольких лет. Как, например, пепел, извергнутый вулканом Раката на острове Кракатао.

То же самое произойдет и в случае встречи солнечной системы с туманностью. Космическая пыль, попадая в стратосферу, не будет сразу же опускаться на Землю, она начнет накапливаться и образует плохо проницаемый для света панцырь. Температура на Земле заметно понизится.

Земля в своем обращении вокруг Солнца ежегодно в августе встречается с потоком мелкой пыли, который тоже обращается возле Солнца, так же как и метеорные рои. Встреча с этим совершенно незаметным и незначительным скоплением пыли сильно влияет на прозрачность атмосферы. Профессор Н. Н. Калитин, измерявший силу солнечного света в Павловске, близ Ленинграда, установил, что засорение атмосферы августовской космической пылью понижает температуру воздуха на 5°.

Земля пролетает сквозь этот пылевой поток в течение нескольких суток. Помутнение атмосферы быстро рассеивается и проходит без всяких последствий. Но если бы помутнение держалось несколько сот или даже тысяч лет, то это могло привести к оледенению Земли. За зиму в полярных странах образовалось бы льда больше, чем летом его могли растопить солнечные лучи. Полярные шапки, ежегодно разрастаясь, захватили бы огромную территорию.

Пыль, оседая на Землю, не будет распределяться по ее поверхности равномерным слоем, а начнет скапливаться там, куда ее понесут воздушные течения, то есть в полярные страны и в страны умеренного пояса. Масса Земли начнет увеличиваться, а ее форма — изменяться, так как в полярных областях скопится и много космического материала и еще больше льда.

Увеличение нагрузки на околополярные области нарушит равновесие в недрах земного шара. Начнется передвижка материковых глыб. Возникнут разломы земной коры. Наступит эпоха усиленного горообразования — естественное следствие увеличения массы Земли и изменения формы земного шара.

Следовательно, встреча Солнца с облаками космической пыли может служить причиной и оледенения Земли и горообразования.

В настоящее время некоторые ученые, исследовавшие древнейшие напластования земной коры, приходят к заключению, что ледниковые периоды чередовались с эпохами потепления через, приблизительно, равные промежутки времени в 200–220 миллионов лет.

Срок, найденный геологами, удивительно хорошо совпадает со временем обращения Солнца вокруг центра Галактики. Случайно ли это совпадение чисел, или оно обусловлено какими-то особенностями солнечной орбиты в Галактике — неизвестно. Никто из астрономов не имел еще возможности определить форму галактической орбиты Солнца. Но вряд ли она круговая. Гораздо более вероятно, что орбита Солнца имеет форму эллипса.

Очевидно, обращаясь по эллипсу, Солнце один раз в 200 миллионов лет приближается к центру Галактики, и тогда оно неминуемо должно попасть в облака космической пыли, которые окутывают галактический центр. И тогда возможно, что на Земле, кроме обычной смены времени года, наступает и галактическое лето и галактическая зима.

Все это, конечно, предположение, которое может быть и утверждено и отвергнуто. Это один из бесчисленных вопросов, которые занесены в памятную книжку науки, как подлежащие исследованию.

Но те скудные факты, какие имеются в распоряжении ученых, говорят: встречу Солнца с туманностью делом случая считать нельзя.

Подведем итог. Встреча Солнца с туманностью возможна. Ее нельзя приписать счастливому стечению обстоятельств или объяснить какими-либо сверхъестественными силами.

Захват части облака космической пыли в этом случае тоже возможен. Но это мало. Возможность и вероятность — разные вещи. Ведь для образования планет надо, чтобы рой твердых частиц, захваченный Солнцем, был достаточно велик и богат необходимыми строительными материалами. А именно это ученым пока еще не известно.

Что если в облаках космической пыли нет или очень мало материала, пригодного для образования планет?

Когда существование темных туманностей удалось доказать, перед учеными встала задача исключительной сложности — исследовать новое явление природы. Это просто сказать, но не легко осуществить. Астрономы всегда имели дело с самосветящимися телами или с планетами, отражающими солнечный свет. Все астрономические инструменты созданы для наблюдения светил, а не черных невидимок.

Исследовать звезды удается, потому что в распоряжении ученых имеются лучи света этих звезд. Но как изучать темные, не светящиеся и необычайно разреженные пылевые облака?

Советские ученые не уступили своего первенства в изучении темной космической материи, которое было завоевано трудами В. Я. Струве. Они изобрели надежные, довольно точные способы исследования «угольных мешков». Вот один, наиболее простейший.

Астроном фотографирует какой-либо участок неба, на котором заметно покраснение звезд, а затем терпеливо подсчитывает, сколько звезд отпечаталось на пластинке. Звезды каждой звездной величины подсчитывают отдельно.

Затем астроном фотографирует другой участок поблизости от первого, но такой, на котором не заметно покраснения света звезд. И опять подсчитывает звезды.

Фотографирование повторяется несколько раз, чтобы избежать ошибок. И в итоге этой кропотливой работы у астронома получается табличка:

Число звезд 5, 6, 7 и 8 величин на обеих фотографиях совпадает. Очевидно, эти более яркие звезды находятся ближе к нам, чем туманность, и их лучам по пути ничто не мешает.

У звезд девятой величины совпадения нет. В нижней строке — 23, а в верхней — 62. На участке неба, где предполагается присутствие туманности, звезд девятой величины явно не хватает. Сравниваем дальше — число звезд каждой следующей величины в нижней строке как бы сдвинулось вправо на одну графу. Звезды девятой величины ослабели до десятой величины, а звезды десятой величины ослабели до одиннадцатой и так далее.

Это показывает, что на среднем расстоянии звезд девятой величины расположилось облако космической пыли. Оно ослабило свет звезд, которые находятся позади нее, часть этих звезд стала невидимой, и блеск звезд уменьшился на одну звездную величину.

Это, разумеется, очень приблизительный и грубый способ определения расстояний до темных туманностей. Он основан на неправильном предположении, что все звезды одинаково яркие, как уличные фонари.

Конечно, звезды не одинаковы — есть среди них и яркие и тусклые.

Советские астрономы не пользуются этим способом. Он приведен нами только для примера, как самый простой и наглядный.

Ленинградские астрономы К. Ф. Огородников, О. В. Добровольский и В. В. Лавдовский разработали более сложный, но зато и более точный способ определения расстояния до темных пылевых облаков. Их способ принят теперь всеми учеными.

Одной из ближайших к нам туманностей считается «Лошадиная Голова». Это облако пыли явственно вырисовывается на фоне светлой туманности Ориона. Своими очертаниями оно напоминает голову шахматного коня, за что и получило такое название. До «Лошадиной Головы», примерно, 300 световых лет или почти три миллиона миллиардов километров — 2,8·10¹⁵ километров.

Темная туманность «Лошадиная Голова».

Ослабление света звезд, видимых сквозь туманность, послужило той ниточкой, за которую ухватились астрономы и стали вытягивать различные сведения о природе пылевых облаков.

Видимые размеры какой-либо туманности, то есть то место, какое она занимает на небосводе, измерить нетрудно. Для этого у астрономических инструментов есть все приспособления. А зная видимые размеры туманности и определив расстояние до нее, вычислить истинную величину пылевого облака тоже сравнительно простое дело.