«Техника-молодежи» 1974 г №4, с.45-50
| НОВОЕ О ПЛАНЕТАХ: |
До недавнего времени земная наука мало что могла сказать по существу об особенностях рельефа Венеры. Точнее, мы не знали о нем ничего.
Оптические наблюдения поверхности планеты с Земли невозможны: многокилометровый слой облаков, состоящих почти целиком из двуокиси углерода, непроницаем для глаза. В довершение ко всему отражает большую часть солнечных лучей, вот почему наблюдателю Венера представляется белым расплывшимся пятном.
И все же ученые отыскали способ «просветить» венерианские облака. Радиолокационное зондирование длилось около года и завершилось открытием: оказывается, Венера буквально испещрена кратерами. Во всяком случае, это можно утверждать об исследованном районе, равном по площади Аляске (на фото справа вверху этот район обведен кружочком). Здесь обнаружены 12 кратеров диаметром от 40 до 180 км!
Как же протекал эксперимент? Радарные сигналы посылались 64-метровой чашей радиотелескопа (он изображен слева внизу). Пройдя 55 млн. км, сигналы возвращались на Землю. Здесь их принимали сразу в двух точках: там, откуда лучи были посланы, и чашей другого, меньшего радиотелескопа, отстоящего на 26 км от первого. Это позволило получить стереоскопический прием сигналов, повысило точность наблюдений.
Поступающая информация перерабатывалась электронно-вычислительной машиной, выполняющей 50 млн. операций в секунду. Водородные часы, контролировавшие работу радиотелескопов, отмечали время приема сигналов с поистине астрономической точностью — погрешность не превышала 1 сек. на миллион лет!
Изучение поверхности Венеры поможет ученым при рассмотрении космогонических проблем Земли и всей солнечной системы.
ОТ РЕДАКЦИИ. Заметка о кратерах на Венере была уже подготовлена к печати, когда в газете «Нью-Йорк тайме» появилось сообщение о еще одном венерианском «сюрпризе». Оказывается, блестящие облака Венеры обладают большей кислотностью, чем... аккумуляторная кислота!
«Ученые Эймского научно-исследовательского центра, — пишет газета, — подняли в верхние слои земной атмосферы инфракрасный спектрометр, который анализировал красное излучение, исходящее от Венеры и не видимое человеческим глазом. По интенсивности этого излучения на волнах различной длины удалось установить, что постоянный облачный покров планеты содержит серную кислоту. Если это так, ученым, считающим, что Солнце и планеты образовались из первичного газового облака, придется пересмотреть некоторые современные теории. Сейчас полагают, что плотность Венеры меньше, чем ей следовало бы быть. Это можно объяснить отсутствием на ней серы и воды. — Наличие серной кислоты, видимо, противоречит и такому объяснению».
 Геологическая карта Марса — это попытка классифицировать детали, из которых слагается его поверхность. Бледно-розовые участки — это равнины, испещренные кратерами, закрашенные розовым — области старых кратеров. Районы, где преобладает белый цвет, — гористые. Светло-серыми тонами представлены вулканические области, куда входят грандиозный Никс Олимпика и три других вулкана, образующих Tharsis Ridge. В районах, закрашенных черным, находятся каналы. |
Смесь любопытства и нетерпения — иначе, пожалуй, не назовешь то настроение, с которым на XXIV Международном астронавтическом конгрессе ожидалась дискуссия о международной обитаемой лаборатории на Марсе. Действительно, человек едва достиг Луны, а уж замахивается на Марс! А сложности полета за сотни миллионов километров? А огромные запасы воздуха, пищи и воды, которых потребует многомесячное путешествие?
Марс не случайно избран следующим после Луны плацдармом для высадки десанта — из всех планет солнечной системы лишь на нем условия сходны с земными. Уточненный портрет «красной планеты» нарисовал, открывая дискуссию, профессор В. Мороз:
«Атмосфера почти целиком из углекислого газа. Она разрежена в сто раз сильнее, чем земная, и потому сквозь нее легко проникает жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца, губительное для всего живого. Температура в средних широтах колеблется от плюс 20°С днем до минус 80°С ночью. А у полярных шапок столбик термометра опустился бы на 120 отметок ниже нуля. При таких условиях на поверхности, очевидно, нет жидкой воды, а в атмосфере ее ничтожно мало...
Выходит, нам нечего рассчитывать на марсианскую воду? Рано спешить с выводами. На Марсе точка замерзания воды — около минус 70 градусов. Быть может, значительные запасы влаги «спрятаны» у поверхности планеты в слое вечной мерзлоты? Не потому ли с приходом весны концентрация водяного пара в тамошней атмосфере увеличивается в несколько раз?
Еще больше масла в огонь дискуссии подлили фотографии марсианской поверхности, переданные на Землю автоматами. Вот одна из грандиозных конических гор, напоминающая вулканы (на фотографиях справа — I. См. также карту слева). Диаметр основания Никс Олимпики, так называется этот феномен, свыше 500 км, а высота — три земные Джомолунгмы. Внушает уважение и диаметр главного кратера — 65 км! Вот извилистая долина (II), поразительно напоминающая русло реки. Ее длина свыше 400 км, ширина — до 6 км.
А эта цветная фотография (III) не совсем обычная. На ней совмещены два снимка одного и того же участка марсианской поверхности в районе Depressio Hellespontica. Кадры сняты с промежутком в 37 дней. Чтобы обнаружить изменения, происшедшие на планете, более ранний снимок был напечатан в зеленом цвете, а более поздний — в красном. Затем оба снимка совместили. Те районы марсианской поверхности, которые за эти пять недель потемнели, выделяются на фото зеленоватыми тонами; районы, что посветлели, — тонами красноватыми. В целом размер изображенного здесь участка лежит на грани разрешающей способности самых крупных земных телескопов.
Неожиданные данные всегда рождают дерзкие гипотезы. Так случилось и на этот раз: известный геофизик К. Саган высказал предположение, что каждые 25 тыс. лет Марс меняет наклон собственной оси вращения. При этом на планете происходят резкие изменения: тают льды, из почвы приполярных областей высвобождаются огромные массы воды и газов, давление атмосферы становится равным почти половине земного, и вода уже может находиться в своем обыденном, жидком состоянии. Отсюда вывод: на Марсе в каких-то формах может существовать жизнь...
Человек на Марсе... Порой даже трудно представить себе, как много условий надо выполнить, чтобы эти слова стали реальностью. Скажем, сутки на Марсе на 37 минут длиннее земных. Казалось бы, разница небольшая. Но если этот «излишек» будет накапливаться неделями и месяцами?
Встревожив слушателей этим вопросом, американский ученый доктор Г. Штругхольд заранее мог ожидать бурной реакции. В его докладе речь шла об экспериментах, во время которых люди были лишены привычной смены света и темноты, соответствующих дню и ночи, да к тому же изолированы от окружающего мира. И там, где постоянно горел свет, и там, где непрерывно царила тьма, ученые измеряли продолжительность цикла, который отсчитывают «биологические часы» нашего организма. Пожалуй, они и сами были удивлены, когда вместо 24 этот цикл оказался равным 24,5 часа — значительно ближе к марсианским суткам, чем к земным.
«Любители научной фантастики, наверное, поспешат объяснить этот факт тем, что нашими предками были зеленые марсиане, от которых мы унаследовали столь необычный биологический ритм, — предостерег докладчик поклонников сенсаций. — Увы, я должен их разочаровать: некоторые данные говорят о том, что наблюдавшиеся отклонения связаны с гравитационным воздействием Луны. Не исключено и другое объяснение: скажем, 20 тысяч лет назад Земля вращалась медленнее, чем сейчас. Но так или иначе, проведенные исследования говорят, что на «красной планете» гости с Земли не столкнутся с проблемой более продолжительных суток...».
И снова участники дискуссии обращаются к условиям на Марсе, в которых придется работать сотрудникам международной лаборатории. Доктора О. Волчека из Польши беспокоят пылевые бури. Во время таких бурь ветры поднимают с поверхности гигантские массы пыли. Эта пыль будет проникать в жилые помещения, лаборатории, забивать приборы и механизмы. Чтобы бороться с ней, придется разрабатывать фильтры, средства герметизации, пылесосы. Немало неприятностей могут доставить и сами ветры, скорости которых на Марсе подчас достигает 60-80 метров в секунду. И ученые обращают свой взор к Антарктиде: суровые морозы, сильные ветры и опыт международного сотрудничества делают ее чуть ли не идеальным полигоном для подготовки будущих «марсиан».
Профессор Ф. Малина из США, например, считает, что международная лаборатория на Марсе может быть создана не раньше чем через 50 лет. Академик же А. Михайлов смотрит на проблему более оптимистично. «Даже те данные, которыми мы располагаем сегодня, — подчеркнул он, — говорят о том, что в отличие от мертвой Луны человек сможет получать непосредственно на Марсе многие из продуктов и веществ, необходимых для существования лаборатории. Скажем, чтобы решить проблему кислорода, необходимого для дыхания, скафандры «марсиан» достаточно будет снабдить устройствами для разложения углекислоты...»
Итак, первая «заявка» на создание международной лаборатории на Марсе сделана.
|
Юпитер и Земля — две планеты солнечной системы, испускающие в космос мощный поток радиосигналов. Ученые давно уже пытаются объяснить странное сходство между радиоволнами земных радиостанций и радиоволнами, принимаемыми с Юпитера. Во-первых, те и другие занимают декаметровый диапазон (свыше 10 м). Во-вторых, каждый отдельный сигнал принимается в узкой полосе частот, причем на разных частотах идут разные сигналы. В-третьих, те и другие сигналы — звуковые или ультразвуковые. В-четвертых, размеры источников радиоизлучения порядка сотен метров.
Почему бы не предположить, что сигналы с Юпитера искусственного происхождения?
Период обращения радиоисточников вокруг оси Юпитера, равный 9 ч. 55 м. 29,70±0,02 сек., устойчив до десятой и даже до сотых долей секунды. Значит, они расположены на твердой поверхности (для сравнения укажем, что периоды обращения всех облачных образований на Юпитере непостоянны). Следовательно, Юпитер — это вполне заурядная планета с твердой корой, а не потухшая звезда из холодного водорода. При средней плотности тела планеты 1,34 г/см3 плотность ее коры должна составлять около 1,2 г/см3. Скорее всего кора Юпитера состоит наполовину изо льда и наполовину из водородистых соединений распространенных во вселенной элементов: кремния, алюминия, кальция, натрия, калия, магния.
Если в атмосфере подобной планеты нет кислорода, стало быть, по нашим земным понятиям, не должно быть и жизни. И все же такой вывод сомнителен. Природа многообразна, в ней должны существовать химические системы, где жидкий аммиак играет роль воды, а азот заменяет кислород. «Аммиачные» животные пьют аммиак, вдыхают азот и выдыхают цианистый водород. Кислород им не нужен. Есть ли на Юпитере аммиак? Есть, даже в избытке: планета покрыта океаном аммиака. Подобно тому как земная атмосфера богата кислородом и углекислым газом, атмосфера Юпитера содержит азот и, судя по данным спектроскопии, цианистый водород. Так что все необходимое для «неземной» жизни вроде бы есть.
Проверим наши догадки. Сравним температурные условия существования «аммиачных» и «водяных» животных. Температура -40°С в экваториальной зоне Юпитера при точке плавления аммиака -78°С равноценна температуре + 38°С на экваторе Земли. Такие же знаменательные соответствия можно предположить и в умеренных климатических зонах.
И еще один немаловажный факт: Земля и Юпитер — две планеты, обладающие магнитным полем, которое защищает их поверхность от солнечного ветра и космических лучей. Под спасительным магнитным покровом в аммиачных морях когда-то могло дать росток зерно жизни. Затем она, подобно земной, вышла на сушу и эволюционировала до стадии цивилизации.
Но, даже окажись наша гипотеза верна, все же не следует думать, что радиосигналы с Юпитера адресованы землянам. Нет, подобно земным радиопередачам, они скорее всего рассчитаны на прием у себя на планете.
Гипотеза кандидата технических наук С. Божича при всей ее кажущейся невероятности достойна пристального внимания. Не в первый (и не в последний!) раз мы, земляне, пытаемся мысленно разорвать цепи нашего космического одиночества, отыскать братьев по разуму. Сначала наше воображение населяло живыми существами Луну, затем, по мере развития точных методов науки — Марс, Венеру. Теперь настал черед Юпитера.
Юпитер — «мощная», «жизнедеятельная» планета. Его магнитное поле 50 гаусс — в сто раз напряженней земного. По интенсивности радиоизлучения он уступает лишь Солнцу. Достаточно сказать, что в декаметровом диапазоне постоянно наблюдаются такие буйные внезапные выплески, чья энергия сопоставима со взрывами мегатонных бомб! В довершение ко всему планета-гигант излучает в пространство больше энергии, чем получает ее от Солнца. А это привилегия звезд.
Может ли в подобных условиях в атмосфере, разительно непохожей на земную, зародиться и эволюционировать жизнь? Оказывается, может, и вовсе не обязательно «аммиачная». Вспомним, что те же самые, сугубо «юпитерианские» газы — аммиак, метан, водород, водяной пар — вероятно, стали основой в развитии жизни на Земле. Молекулярные строительные блоки — аминокислоты и нуклеотиды — деятельно формируются в подобной газовой смеси. Став начальной точкой химической эволюции земной жизни, эти газы затем исчезли, уступив место кислороду. Кто знает, не происходит ли подобное и на Юпитере?
Интенсивность солнечного излучения, приходящаяся на долю Юпитера, в 25 раз меньше энергии, получаемой нашей планетой. Отсюда и низкая температура, столь низкая, что биохимические процессы при ней вряд ли возможны. Но ведь юпитерианская температура измерена на уровне внешнего слоя облаков. А что под их толщей, на твердой поверхности? Наверное, теплее.
Зыбкость подобных предположений связана еще и с тем, что у Юпитера не обязательно должен оказаться... твердый покров. Не противоречит данным наблюдений и такая, к примеру, модель: планета целиком состоит из атмосферы, плотность которой возрастает до жидкого состояния. «Но, обладая или не обладая поверхностью, Юпитер, вероятно, имеет область — она расположена несколько ниже аммиачных облаков, — в которой температура изменяется в пределах, где могут существовать разновидности жизни», — считают американские ученые Р. Джастров и С. Расул.
От «каких-то разновидностей жизни» до технически оснащенной цивилизации — дистанция огромного размера, миллионы и миллионы лет мучительных проб, экспериментов, глухих тупиков и счастливых выходов из них, творимых ее величеством Природой. Ясно, что даже животные, будь они «водяные» или «аммиачные», не могут изобрести радио. Это под силу лишь высокоорганизованному разуму. Однако даже фантасту трудно утверждать, что громоздкий, воистину непостижимый механизм эволюции на одной планете — Земле обладает столь же громоздким двойником.
И последнее. Уже сейчас летят к Юпитеру земные аппараты. Один из них — «Пионер-11» — должен пролететь над планетой 5 декабря нынешнего года (схема его полета представлена на верхнем рисунке). Ожидается, что полет земного посланца прольет свет на гипотезу разумной жизни на Юпитере...
Кольца, опоясывающие Сатурн, — одна из самых поразительных причуд космогонии. Эти тончайшие, толщиной всего лишь от 1 до 4 км, образования лежат строго в плоскости экватора планеты, нигде не соприкасаясь с ее поверхностью. Обычно в кольцах разграничивают три главные зоны. Они представлены на рисунке (вверху). А — внешнее кольцо, В — среднее и наиболее яркое, С — внутреннее, достаточно прозрачное, как бы растворяющееся по мере приближения к Сатурну. Диаметр наружного края кольца А по земным представлениям весьма велик — 275 тыс. км!
Из чего состоят кольца? Скорее всего из мельчайших (размером от 0,35 до 35 мм) частичек льда и инея. Это и понятно: планета столь удалена от Солнца, что температура ее внешнего облачного слоя необычайно низка (-184°С).
До недавних пор ученые были убеждены: колец у Сатурна три. Три года назад снаружи кольца А обнаружили четвертое, настолько прозрачное, что ни один астроном не уверен, существует ли оно наяву или речь идет об оптической иллюзии. Теперь американские исследователи Т. Макдонаф и Н. Брайс выдвигают новое сенсационное предположение: вокруг Сатурна должно существовать самое большое — пятое по счету — кольцо приплюснутой формы. Оно порождение самого большого из десяти спутников Сатурна — Титана.
Вот что писал о подробностях необычной гипотезы журнал «Цайт»:
«Диаметр Титана (4960 км) превосходит диаметр Луны и почти равен диаметру Меркурия. В солнечной системе Титан — единственный спутник планеты, существование атмосферы на котором можно считать доказанным. Воздух Титана почти такой же плотный, как и земной, состоит главным образом из водорода и метана. Температура атмосферы самого крупного спутника Сатурна удивительно высока.
Атмосфера Титана, конечно, постоянно рассеивается. Дело в том, что частицы воздуха, находящиеся в верхних слоях атмосферы и имеющие достаточно высокую скорость, покидают сферу притяжения спутника. Эта утечка вещества в космос может через несколько миллионов лет привести к исчезновению атмосферы.
Частицы, покидающие сферу притяжения Титана, попадают в еще более мощное гравитационное поле Сатурна и, следовательно, выходят на орбиту вокруг этой планеты. Так образовалось кольцо.
Поскольку Титан проходит сквозь гипотетическое кольцо, окружающее планету,— то он вновь улавливает большое количество частиц. Те, что не возвращаются в сферу притяжения Титана, покидают и гравитационное поле Сатурна. Однако 97 процентов частиц вновь улавливаются атмосферой Титана.
Источниками подобных колец могут быть и спутники других планет, например Юпитера или Нептуна. Правда, это предполагает такое удаление спутников от своих планет, которое позволяет их гравитационному полю эффективно улавливать потерянные частицы атмосферы».
Гипотеза, как видим, действительно изящная. Однако проверить ее правильность не так-то просто: ведь Землю отделяет от Сатурна полтора миллиарда километров! Надежды на скорое «космическое» свидание с заледенелым гигантом тоже неопределенны. Правда, на 1977 год американские ученые планируют полет космического зонда по маршруту беспримерной сложности и протяженности: Земля — Юпитер — Сатурн — Уран — Нептун. Однако трудности реализации проекта столь велики, что нельзя поручиться, удастся ли его осуществить вообще.