«Вокруг света» 2008 г, №11
Найти в космосе вещество в жидком состоянии гораздо труднее, чем твердое или газообразное. Жидкая среда необходима для развития жизни, но существует она лишь при строго определенных, редко встречающихся условиях. Если не считать потоков раскаленной серы на спутнике Юпитера Ио, то вплоть до начала XXI века жидкость была известна на поверхности только одного небесного тела — Земли. Долгожданный прорыв принесли недавние исследования в системе Сатурна, выполненные космическими аппаратами «Кассини» и «Гюйгенс». Фото вверху: SPL/EAST NEWS |
Единственной планетой, на поверхности которой имеется жидкость, до недавнего времени считалась Земля, где вода покрывает более 70% всей площади. Иногда даже шутят, что нашу планету следовало бы назвать Океан. Есть на поверхности Земли и другие природные жидкости, но они занимают гораздо меньшую площадь. Прежде всего это «жидкий камень» — лава, вытекающая из вулканов. Крупнейший из действующих лавовых потоков, направяющийся прямо в Тихий океан из кратера Килауэа на острове Гавайи, достигает 10 километров в длину, что ничтожно для планеты в целом. И уж совсем малы лужицы нефти, кое-где сочащейся из недр. Наличию жидкой воды способствует температура, присущая нашей планете, — в среднем +15 °С. Благодаря удачному расположению — не слишком близко от Солнца, но и не слишком далеко — Земля не раскалилась, как Венера, и не замерзла, как Марс. Вода сделала нашу планету оазисом жизни. Живые организмы, зародившись в океане, потом заселили сушу. Этому немало помогла Луна, вызывая приливы и отливы в океанах. Ежедневно осушаемая полоса послужила плацдармом для выхода на сушу древних морских организмов. На самой Луне моря тоже есть, однако в них нет ни капли воды. Они представляют собой равнины, покрытые черной базальтовой лавой, изверженной в далеком прошлом из лунных недр. Лишь по давней астрономической традиции эти темные области называют морями, хотя в действительности это каменистая пустыня. В прошлые века астрономы полагали, что ровные темные участки Луны покрыты жидкостью. Но попытки разглядеть в телескопы солнечный блик на водной поверхности оставались безуспешными. И уже Галилей высказывал предположение, что темные области — это сухие низменности. С появлением более мощных телескопов стало ясно, что лунные моря это действительно суша с небольшими горами и кратерами. Именно такой изобразил поверхность Луны французский астроном Кассини в 1680 году на своей подробнейшей карте, которую удалось превзойти по детальности лишь 100 лет спустя. Так безуспешно завершились первые попытки найти воду вне Земли. |
Длительные поиски воды на Марсе, выполненные несколькими спутниками и марсоходами, показали, что постоянных водоемов на этой планете сейчас нет. Однако надежды на то, что жидкая вода хотя бы временно показывается на поверхности, весьма обоснованны. В прошлом водоемы на Марсе были — неоспоримые следы их сохранились до сих пор. Сухие русла рек с притоками и островами встречаются повсеместно. Некоторые русла «вытекают» из кратеров, что говорит о былом наличии там озер. На этой планете найдены и минералы, которые могли образоваться только в водной среде. А сейчас климат там холодный и сухой. Средняя температура составляет –60 °C. Расчеты показывают, что весь Марс скован вечной мерзлотой, толщина которой на экваторе достигает одного километра, а к полюсам увеличивается до шести. Тем не менее отчетливые овраги-промоины внутри некоторых крупных кратеров говорят о периодическом истечении жидкой воды из подтаивающего слоя вечной мерзлоты. В 2008 году автоматическая станция «Феникс» в районе близ северной полярной шапки Марса вскрыла своим мини-экскаватором слой водного льда на глубине нескольких сантиметров от поверхности. Изменения облика некоторых оврагов, произошедшие за несколько лет наблюдений, впервые замеченные в 2005 году, до сих пор остаются предметом спора: образованы они жидкой водой или же это следы осыпания сухого грунта по крутому склону. В пользу воды аргументов больше. Но все равно это лишь эпизодические появления жидкости на марсианской поверхности. В целом эта планета остается скованной вечной мерзлотой, в которой и скрыта вся вода, некогда заполнявшая ныне сухие русла рек и впадины многих кратеров. |
В списке небесных тел, на которых найдена жидкость, вторым после Земли стал спутник Юпитера Ио. Но жидкость эта оказалась расплавленной серой, которую впору причислить к огню, а не к воде. На Ио активно действуют вулканы, выбрасывая сернистый газ и изливая потоки желто-оранжевой лавы, насыщенной серой, а по всей поверхности разбросаны десятки кратеров, заполненных огнедышащими озерами жидкой серы, нагретой до нескольких сотен градусов. В некоторых из них температура достигает 1100 °С, что указывает на расплавы обычных горных пород с примесью серы. Этот мир «огненной жидкости» был обнаружен в начале 1980-х годов при исследованиях с автоматических станций «Вояджер». Несмотря на скромные размеры спутника Ио, диаметр которого примерно как у Луны, на нем находится крупнейший в Солнечной системе активный поток лавы, протянувшийся на 500 километров от вулкана Амирани, — в 50 раз длиннее самого большого лавового потока на Земле. Своей длиной он может быть обязан хорошей текучести обогащенного серой материала. Ио — один из четырех больших спутников Юпитера, открытых в 1610 году итальянским астрономом Галилео Галилеем. Он назвал их Звезды Медичи, сделав подарок герцогу Тосканскому Козимо II Медичи, за что вскоре получил желаемую должность придворного математика во Флоренции. Правда, эти названия не прижились, так же как и Звезды Людовика. |
Углеводородные озера в северной полярной области Титана. Внизу: длинные черные дюны, разделенные трехкилометровыми интервалами, огибают светлые участки, по-видимому, возвышенности. Радарные изображения с борта «Кассини». Фото: SPL/EAST NEWS |
Фонтаны воды, бьющие из разломов близ южного полюса Энцелада. Внизу: «тигровые полосы», как неформально называют эти разломы, получили имена ближневосточных городов — Александрия, Каир, Багдад и Дамаск, поскольку все названия на этом спутнике взяты из арабских сказок «Тысячи и одной ночи». Фото: NASA/SPL |