книги из ГПНТБ / Коваль И.К. Мир планет

ность, то общее количество марсианских кратеров долж­ но превышать 10 000! Это значительно больше количе­ ства кратеров на Земле, и приблизительно совпадает с их количеством в горной местности поверхности Луны. Вид марсианских кратеров больше напоминает не вулка­ нические, а так называемые «ударные кратеры», возни­ кающие при столкновении поверхности планеты с метео­ ритными телами со скоростью нескольких километров или десятков километров в секунду.

Итак, наличие на поверхности Марса огромного ко­ личества кратеров значительных размеров является од­ ной из особенностей этой планеты, отличающей ее от нашей Земли.

Но следует ли считать это важное открытие полней­ шей неожиданностью для ученых? Все-таки нет. Ведь Марс, который очень ненадежно «одет» в разреженную атмосферную оболочку, на протяжении веков странству­ ет вокруг Солнца там, где количество астероидов зна­ чительно большее, чем вблизи орбиты Земли. Напомним, что между орбитами Марса и Юпитера наблюдается по­ вышенное скопление астероидов.

Год тому назад американский астроном Уиппл ука­ зывал на то, что поверхность Марса, благодаря его бли­ зости к поясу астероидов, должна быть покрыта выбои­ нами метеоритного происхождения. Следовательно, «Ма- ринер-4» подтвердил это предположение ученого.

Следует заметить, что значительное количество боль­ ших кратеров на Марсе свидетельствует об их давнем образовании. Ведь они возникли в результате столкнове­ ния с Марсом космических тел крупных размеров, а это, как известно, явление довольно редкое, даже несмотря на близость пояса астероидов. Возраст кратеров, вероят­ но, до 2—3 млрд. лет. Поэтому следует сделать вывод, что атмосфера Марса и раньше не была намного плот-

76

нее, чем теперь. Кроме того, на Марсе, возможно, и не было количества воды, 'достаточного для образования ручейков, ибо в противном случае давно образованные кратеры должны были бы разрушиться. Все это приво­ дит к мысли, что на протяжении очень и очень длитель­ ного времени на Марсе не было условий, благоприятных для возникновения жизни.

Интересной особенностью некоторых марсианских кратерных валов и других возвышенностей является то, что их вершины покрыты каким-то белым веществом. В особенности это касается образований, расположенных на более высоких широтах южного полушария. В то вре­ мя, когда «Маринер-4» фотографировал поверхность Марса, в южном полушарии планеты была вторая поло­ вина зимнего сезона. Поэтому ученые предполагают, что на марсианских возвышенностях в это время местность, была покрыта инеем. Но это заключение, безусловно, яв­ ляется предварительным, так как сейчас еще не завер­ шена фотометрическая обработка полученного материа­ ла, хотя именно такие соображения астрономы неодно­ кратно высказывали и раньше, исходя из наземных на­ блюдений. Итак, в целом наличие слоя инея в возвы­ шенных районах Марса — явление вполне естественное.

Фотоснимки, полученные «Маринером-4», не позво­ лили обнаружить каких-либо иных признаков воды на Марсе," а специальные исследования не нашли в его ат­ мосфере никаких следов кислорода.

И все же какой вывод можно сделать относительно существования жизни на Марсе после полета «Марине-

ра-4»?

Прежде всего полученные результаты ни в какой степени не говорят в пользу существования на Марсе бо­ лее или менее высокоразвитых форм жизни. Не получено каких-либо доказательств о наличии на планете отдель-

77

ных участков поверхности, которые своим видом (цветом, яркостью или формой) напоминали бы что-нибудь вроде островков растительности или большого марсианского города. Наоборот, в нашем представлении Марс стал более суровым, менее жизненосным. При наблюдении с небольшого расстояния (конечно, в астрономических масштабах) сплошные темные полосы, которые пересе­ кали марсианские моря в разных направлениях и кото­ рые были хорошо видны с помощью телескопа с Зем­ ли — знаменитые марсианские каналы,— распались на отдельные пятна и потерялись среди других образований поверхности планеты. Атмосферное давление, которое за последнее время определили в 10—20 мм рт. ст., по изме­ рениям «Маринера-4» уменьшилось вдвое. И все же окончательно считать Марс мертвым мы не имеем до­ статочно оснований.

Оказывается, что при разрешающей способности фо­ тоснимков, полученных «Маринером-4» (несколько кило­ метров), очень трудно увидеть какие-либо признаки деятельности даже разумных существ. Это хорошо проде­ монстрировал американский искусственный спутник «Тирос», получивший несколько тысяч фотоснимков зем­ ной поверхности с разрешающей способностью окрло 1 км. В объективы фотокамер попали береговые линии, лесополосы, города, разные магистрали, огромные искус­ ственные сооружения, но к удивлению ученых на фото­ снимках четко получились лишь природные образования, и только в одном случае была заметна сеть ровных по­ лос — сельскохозяйственные сооружения на плантациях Мексики. Хотя и странно, но на основании этих фото­ снимков ни об одном из городов нельзя сказать, что он является делом рук человека.

Следовательно, вопрос о возможности жизни на Мар­ се, как и целый ряд других проблем, остается открытым.

78

ПЛАНЕТА ЗАГАДОК

В то время как поверхность Марса хорош© видна сквозь земную и марсианскую атмосферы почти в каждой об­ ласти видимого спектра, поверхность Венеры «надежно» скрыта от наблюдений плотной атмосферой и лишь ра­

фотографирования Венеры удается заметить лишь нея­ сные темные или светлые пятна атмосферного происхож­ дения.

На фоне яркого несколько выщербленного диска пла­ неты эти пятна лучше всего видны в ультрафиолетовых лучах. Очевидно, эти образования принадлежат верхним слоям венерианской атмосферы.

Систематические наблюдения показывают, что пятна на Венере перемещаются, и некоторые наблюдатели ста­ раются использовать этот факт для определения периода суточного вращения планеты, но проводят эти исследо­ вания главным образом с целью изучения аэрозольного

•состава и циркуляции атмосферы. Заметим, что так на­ зываемая ультрафиолетовая служба Венеры, согласно плану международной кооперации, так же как фотомет­ рические и поляриметрические исследования в видимой и ультрафиолетовой областях спектра, представляет од­ ну из самых главных возможностей эффективного изуче­ ния верхних слоев венерианской атмосферы.

Другое направление исследований Венеры связано главным образом с инфракрасной областью спектра и имеет целью изучение химического состава атмосферы и определение содержания газов по методу спектрофото­ метрии хотя бы до некоторой глубины в атмосфере пла­ неты. Наконец, и это, очевидно, главное, последние годы ознаменовались целой серией радиоастрономических и

79

радиолокационных наблюдений Венеры как в нашей стране, так и за рубежом. Благодаря этому относительно Венеры был поставлен ряд конкретных вопросов, требу­ ющих неотложного решения путем наблюдений. Эти во­ просы не могли возникнуть раньше из-за отсутствия до последнего времени каких-либо физических данных о Венере. Радионаблюдения по существу положили начало серьезному изучению Венеры, ибо только благодаря им в -руки ученых попали некоторые экспериментальные факты, давшие возможность строить модели атмосферы планеты. Хотя в связи с этим и возникли затруднения, избавиться от которых без участия космических станций, возможно, и не удастся.

Большое значение имеют результаты, полученные пу­ тем наблюдений с больших высот с помощью воздушных шаров и космических станций.

Ниже мы кратко остановимся на результатах иссле­ дований Венеры, полученных путем использования каж­ дого из упомянутых методов.

Что можно увидеть на снимках Венеры?

Венеру наблюдать трудно, так как угловое расстояние ее от Солнца обычно незначительно. Следовательно, про­ вести желательную серию фотометрических или поляри­ метрических исследований, к сожалению, почти никогда не удается. Получить снимки или спектрограммы с чет­ ким краем также не всегда удается, ибо наблюдения проводятся на небольших высотах планеты над гори­ зонтом, т. е. сквозь толстый слой земной атмосферы. Поэтому изображение сильно дрожит и граница диска, как и детали на нем, замываются. Если потом, пользуясь

80

полученными снимками, измерить диаметр планеты, то после соответствующих расчетов он оказывается не­ сколько больше заранее вычисленной и помещенной в астрономический ежегодник цифры (иногда это случа­ ется и при наблюдении других планет). Нужно сказать, что из-за влияния земной атмосферы трудно получить снимок Венеры, близкий к кругу. Паэтому у нас и до сего времени нет точных сведений о законе отражения света атмосферой Венеры и о плотности газовой оболоч­ ки, лежащей над толщей облаков.

Тот факт, что в ультрафиолетовых лучах вблизи терминатора Венеры иногда видны темные пятна, гово­ рит о том, что надоблачная часть ее атмосферы содержит аэрозольные частицы. Чрезмерно скопленные частицы могут создать что-то вроде своеобразных легких обла­ ков, которые при освещении сбоку отбрасывают тени на яркий фон облачного покрова. Но это, безусловно, не единственный вариант объяснения природы темных пя­ тен на Венере. Возможно, например, что тут мы имеем дело с проявлением облачного «рельефа». Но, по-види­ мому, самой распространенной точкой зрения является следующая: темные пятна на Венере— это что-то напо­ добие просветов в слое облаков, сквозь которые прогля­ дывает более темная поверхность планеты. Однако с та­ кой гипотезой также трудно согласиться, ибо совсем непонятно, почему эти «окна» наблюдаются именно в ультрафиолетовой, а не в красной (что более естествен­ но) области спектра. Непонятно также, почему в таком случае пятна возникают вблизи терминатора, а не где-то в другом месте.

Темные пятна на Венере имеют разную форму и на­ блюдаются в течение нескольких дней или даже недель. Некоторые из них (и таких большинство) нестойкие и уже через двое-трое суток после появления исчезают на

ярком фоне планеты. Но встречаются и довольно устой­ чивые пятна больших размеров. Например, бразильский астроном Бойер, пересматривая снимки Венеры, полу­ ченные в течение последних лет в ультрафиолетовых лу­ чах, заметил длинную устойчивую темную полоску, име­ ющую форму дуги с раздвоением на одном конце. Эта деталь наблюдалась вблизи терминатора и медленно передвигалась в определенном направлении из суток в сутки. Предположив, что это пятно дрейфует вместе с твердым телом планеты, ученый попробовал определить период суточного вращения Венеры и установил, что он составляет около 40 земных суток. Однако трудно пред­ ставить, чтобы пятно имело связь с твердой поверх­ ностью Венеры и точно соответствовало скорости враще­ ния планеты.

Всентябре 1964 г. темные пятна на Венере, имевшей

вто время форму полудиска, наблюдали харьковские астрономы О. Стародубцева и И. Белкина. Им удалось получить даже спектр этого пятна; к сожалению, желае­ мой информации о природе темных пятен и на этот раз не было получено, так как наблюдения Венеры проводи­ ли с другой целью. Без систематических наблюдений по

специальной программе несколькими обсерваториями эта проблема разрешенной быть не может. Нет также и точных поляриметрических наблюдений за темными пят­ нами. В то же время поляриметрические исследования Венеры в целом указывают на присутствие в верхних слоях венерианской атмосферы прозрачных частиц — небольших кристалликов (льда?) или капелек (воды?) диаметром около 2 мк.

Кроме темных пятен, на Венере часто появляются светлые пятна — и опять-таки в ультрафиолетовых лу­ чах. Особенно хорошо они видны по краям серпа, т. е. вблизи границ терминаторной линии. О появлении этих

82

образований часто сообщают астрономы и наблюдателилюбители.

Одно из таких пятен наблюдал автор этой брошюры во время фотографирования Венеры в августе 1956 г. с помощью 27-сантиметрового рефлектора астрономиче­ ской обсерватории Харьковского университета. Венеру в это время фотографировали с помощью светофильтров как в ультрафиолетовой, так и инфракрасной области спектра. Ультрафиолетовый светофильтр лучше всего пропускал лучи длиной волны 0,36 мк, а инфракрас­ ный — 0,84 мк.

Снимки в инфракрасных лучах оказались совсем без местных аномалий яркости, в то время как в ультрафио­ летовых четко выделялось светлое образование вблизи южной границы терминатора. Поперечник пятна состав­ лял около 0,15 диаметра планеты, а яркость, как пока­ зали фотометрические измерения, на 14% превышала яркость симметричной относительно центра области. В этот же период упомянутое светлое пятно на Венере наблюдали английские астрономы Уотерфилд и Патрик Мур.

Последний приводит довольно подробное описание этого пятна в известной книге «Планета Венера».

Светлые пятна вблизи границ терминатора почти все­ гда занимают большую площадь и существуют в течение нескольких недель. Некоторые наблюдатели считают, что эти пятна расположены вблизи полюсов планеты, и стре­ мятся использовать их для определения угла наклона суточной оси Венеры к плоскости орбиты. Хотя результа­ ты этих измерений и не заслуживают особого доверия, все же напомним, что определенный таким образом угол между суточной осью Венеры и площадью орбиты со­ ставляет около 60°, что совпадает с соответствующим углом для Земли.

лые образования на Венере со вспышками. Но если от­ бросить преувеличения относительно интенсивности свет­ лых пятен, то, в конце концов, скептицизм относи­ тельно их реальности оказывается неуместным. При спокойном состоянии земной атмосферы эти объекты удается сфотографировать с помощью ультрафиолетово­ го или синего светофильтра, а иногда даже получить их спектр.

Вапреле 1964 г. киевский астроном В. В. Аврамчук

иавтор этой книги получили несколько десятков спект­ рограмм Венеры с помощью дифракционного спектрогра­ фа, установленного в фокусе 70-сантиметрового рефлек­ тора Главной астрономической обсерватории АН УССР.

84

Некоторые из этих наблюдений осуществляли так, что щель спектрографа перерезала концы рогов в то время широкого серпа Венеры и в спектрограф попадал свет из средней зоны терминатора (см. рис. 10). Эти спектро­ граммы в июне 1964 г. мы пересмотрели вместе с извест­ ным крымским астрономом профессором В. К. Прокофье­ вым, обратившим внимание на то, что на одной из них хорошо выделяется узкая темная полоска. Причем интен­ сивность ее, наибольшая в ультрафиолетовых лучах, по­ степенно уменьшается в сторону красного конца спект­ ра. В зеленых лучах эта полоска исчезала совсем. Был сделан вывод, что мы получили спектр светлого образо­ вания диаметром около десятой доли диаметра планеты. Эта спектрограмма была подвергнута фотометрической обработке на микрофотометре, в результате чего устано­ вили, что контраст пятна с соседним участком диска в ультрафиолетовых лучах (0,37 мк) составляет около 7%, а в синих (0,43 мк) — около 3%. Поэтому визуально это пятно заметить исключительно трудно. Никакого отличия в спектральном распределении пятна от соседнего участ­ ка планеты в результате предварительной обработки об­ наружить не удалось, а вместе с тем и о природе пятна, сказать что-либо пока трудно.

Происхождение этих пятен нам неизвестно, но кажет­ ся естественным предположение, что мы наблюдаем тут легкие облакоподобные образования, расположенные вы­ соко в надоблачной газовой оболочке Венеры и освещен­ ные Солнцем, которое находится в это время на горизон­ те. Во всяком случае, фотометрические исследования распределения яркости по диску Венеры в направлении падающих солнечных лучей показывают, что оптическая толщина, а с ней и плотность надоблачного слоя атмо­ сферы Венеры достаточны для того, чтобы удерживать такие образования.

85