Гипотеза Аррениуса

После того, как исследования Антониади, Барнарда и др. показали, что наблюдения при помощи самых могущественных телескопов не подтверждают существования на поверхности Марса сети прямолинейных, правильных каналов, гипотеза об искусственном происхождении их потеряла под собою почву. Точно также, как мы видели выше, спектроскопические исследования Кэмпбелля привели его к выводу о чрезвычайной сухости климата Марса и о господствующей там весьма низкой температуре, при которой едва ли мыслима какая-либо жизнь на этой планете.

В виду этого, предстояло создать новую гипотезу о физическом строении Марса, которая находилась бы в соответствии с результатами новых исследований.

Такую гипотезу, весьма тщательно разработанную, предложил знаменитый шведский физик Аррениус. Она касается всех сторон физического строения Марса; он пытается объяснить не только устройство его поверхности и происходящие на ней изменения, но и установить, путем анализа данных, имеющихся об атмосфере Марса, температурные и климатические условия планеты, и этим путем подойти к вопросу об его обитаемости.

В своих исследованиях Аррениус исходит из условий, имеющих место на земле^*.

^* (Sv. Arrenius. Lebenslaûf der Planeten.)

Прежде всего он обращается к рассмотрению климатического значения содержащегося в атмосфере водяного пара. Исследование климата различных областей земли показывает, что присутствие водяного пара в атмосфере умеряет резкие колебания температуры. Минимальные разницы между дневной и ночной, зимней и летней температурой мы имеем в наиболее сырых местностях земли, в особенности, вблизи экватора. Такие области расположены, например, по течению рек Конго и Амазонки.

Ю. Ганн, величайший из современных климатологов, дает следующее описание климата Конго^*: "разница в температуре между самым холодным и самым теплым месяцем в Конго чрезвычайно мала - от 1/2° С. до 5° С, в среднем - 3,5° С. Разница между температурой дня и ночи в 3 раза больше и достигает 9,5° С.".

^* (Заимствовано из книги S. Arrenius "Lobenslaûf der Planeien".)

"Сухое время года делается все короче по мере продвижения к экватору. В недождливые месяцы утром и вечером над землею лежит плотный, сырой туман. Нередко солнце неделями закрыто тяжелыми, плотными, низко нависшими тучами. Только в дождливый период можно увидеть ясное небо в краткую паузу между двумя ливнями".

Относительная влажность воздуха там очень велика, достигая 70-79%. На Амазонке в Иквитосе она еще больше - 83 %; там годичные колебания температуры также не превосходят 5° С, в непосредственной же близости к экватору в Para, под 1°,08 южн. широты эти колебания падают до 1°-1°,5 С. Суточные колебания температуры обыкновенно значительно выше.

Сырость и жара приводят в описанных областях к развитию сказочной растительности, несравнимой ни с чем на земле по роскоши и разнообразию форм. Аналогичные условия были, по-видимому, на всей земле в каменноугольный период, характеризующийся, как известно, развитием самой роскошной растительности.

Кроме того, самый характер растительности каменно угольного периода - именно господство тайнобрачных папоротников, хвощей и плаунов, и теперь ютящихся в сырых теплых в тенистых местах, указывает на тогдашний климат земли.

По однообразию остатков растений того периода, найденных в различнейших областях земли следует заключить, что, по-видимому, всюду господствовала тогда на земле приблизительно одинаковая температура. В виду этого, воздух, по всей вероятности, имел лишь слабые движения. По Картгаузу на это указывает, между прочим, чрезвычайно слабое развитие корневой системы тогдашних папоротников, хвощей и плаунов, вследствие чего гигантские стволы их не могли бы держаться при наличии сколько-нибудь сильных движений воздуха. "Небо было покрыто густым слоем облаков,^* пропускавшим лишь слабый свет на землю. Неподвижный воздух был почти насыщен парами. Мощная растительность того периода, превосходящая все известное в этой области, указывает на довольно значительное содержание в воздухе углекислоты. В виду большой теплоемкости углекислоты, высокой влажности воздуха и густого покрова облаков, солнечная теплота почти полностью задерживалась в верхних слоях атмосферы, где, вследствие этого, поддерживалась интенсивная циркуляция. Она способствовала почти полному, по всей вероятности, уравновешению температур полярных и экваториальных областей; пол тяжелым облачным покровом господствовала, поэтому, днем и ночью, летом и зимою равномерная теплота".

^* (Lbid., гл. III.)

"Почти неподвижный воздух при малейших температурных колебаниях наполнялся густым туманом".

"Мощные массы облаков вследствие своего испарения в верхних слоях атмосферы получали огромное количество теплоты и переносили ее в более холодные области, служа своего рода паровым отоплением. Эти воздушные теплые течения действовали с гораздо большей регулярностью, чем теплые морские течения".

Приведенная картина климата земли в каменноугольный период показывает направление, в котором происходит эволюция климатических условий на земле. Высокая влажность воздуха, свойственная тогда всей земле, представляет теперь особенность, характеризующую лишь отдельные, исключительные области земного шара. Таким образом, со времен каменноугольного периода, несомненно произошло высыхание земли. Образовались пустыни, климат которых резко отличается от климата сырых областей.

Чтобы подчеркнуть роль содержания водяного пара в атмосфере, Аррениус подробно останавливается на характеристике климата пустынь и влиянии его на рельеф почвы.

Температурные колебания в пустынных и степных областях весьма значительны.

Так в Сахаре, разница между дневной и ночной температурой достигает 30°-40° С; наибольшие суточные колебания температуры бывают там весною, в мае месяце. По Foureau Lamy, в полдень в это время бывает до + 50° С, а ночью, перед рассветом термометр опускается ниже нуля.

Разница между крайностями летней и зимней температуры еще значительнее. Согласно того же автора, в 1898-1899 г.г. наинизшая температура была -20° С, а наивысшая + 48° С, что дает колоссальную амплитуду почти в 70°.

В других областях земли, отличающихся сухим климатом, имеют место также значительные температурные колебания.

К числу таких областей принадлежит, например Вост. Туркестан, который был исследован Свен-Гедином.

Свен-Гедин наблюдал там скалы, разрушенные колебаньем температуры; в процессе дальнейшего разрушения они превращаются в тончайшую пыль, настолько легкую, что после песчаных бурь она днями носится в воздухе, обусловливая явление так называемых красных зорь. "Ветер сносит песок в длинные дюны, расположение перпендикулярно к направлению ветра. Песок содержит соли железа; поэтому, в крупных зернах он красный, а в мелких - красновато-желтый. Будучи сырым, он приобретает бурую до черной окраску".

"После дождя вода, стекающая по впадинам почвы, увлекает за собою пыль и песок в виде илистой массы, которая, постепенно высыхая, превращается в вязкое тесто, медленно скользящее по склонам, как глетчер, чтобы в конце концов достичь какой-либо впадины, которую и наполняет. Такие скопления илистой грязи называются в Персии "хевиры". Они с поверхности высыхают, но внутри сохраняют сырость. Они содержат значительное количество солей, кристаллизующихся при высыхании, вследствие чего, соли в сухое время выступают сверху в виде белого слоя".

Существуют там образования и другого рода - именно так называемые "байиры" - это небольшие соленые озера, весьма многочисленные, например, в бассейне реки Тарим; они располагаются в самых низких местах почвы или между дюнами и постепенно засыпаются песком.

"Большой Хевир" - наиболее значительное образование этого рода. Поверхность его по Свену-Гедину достигает 55000 кв. км., т. е. почти в три раза превышает площадь, занимаемую Ладожским озером..

Строение этого хевира следующее. На его поверхности находится корка солей; верхний слой ее состоит из глинистой каши, смешанной с концентрированным соленым раствором; слой этот имеет толщину около 10 см. Под ним слой солей, толщиною в 7 см.; далее слой полусухой глины, толщиною в 15 см.; - еще ниже - более мягкие пласты глины, все больше и больше содержащие воды с понижением их. В сухом состоянии корка эта серо-желтого цвета. Она состоит из 50% песку, 17% углекислого кальция, 6% окислов железа, 5% поваренной соли, а также содержит в некоторых количествах серно кислый натрий, соли магния и пр.

Подле хевира и в нем нет ни малейших следов растительной или животной жизни.

Хевир борется с песком, за которым, по-видимому, в этой борьбе останется победа.

Процесс этот свидетельствует о происходящем высыхании страны, что подтверждается и археологическими изысканиями. Он приобретает для нас, по мнению Аррениуса исключительный интерес, так как указывает на судьбу высыхающей планеты.

Мы с особенной подробностью остановились на роли водяного пара в климатических условиях земли, чтобы показать огромность его значения во всей планетной эволюции. Едва ли будет преувеличением сказать, что эта эволюция с момента конденсации воды на планете есть главным образом история высыхания планеты.

Прогрессирующий процесс высыхания замечен во многих местах земли, наприм. на Б. Соленом Озере в пустыне Утах; на Мертвом и Каспийском морях.

Так, в Каспийском море, в бухте Кара-Бугаз, где содержание солей в воде составляет около 28,5%, ежегодная прибыль солей, осаждающихся на дне бухты, достигает по произведенным измерениям 350 000 тонн. Это количество соответствует убыли воды ежегодно в 1.500.000 тонн, только в бухте Кара-Бугаз, несмотря на воду, приносимую Волгой и др., реками. Еще грандиозней был процесс высыхания приведший к образованию соляных залежей в Германии, где мощность отложений соли достигает 1000 метров.

Геологические изыскания показывают, что почти все области земли имели сырой климат со времен ледникового периода.

Это доказывается более высоким уровнем и, следовательно, большей площадью озер, как показывают исследования в Тибете и центральной Азии.

Особенно резко, по-видимому, сырой климат выражался в Америке и Африке. Площадь Соленого озера, наприм., была гораздо больше раньше, о чем свидетельствуют террасы.

По исследованиям Пассаржа, большое пресное озеро покрывало весь бассейн р. Конго; озеро Чад было значительно больше, а Сахара была прорезана реками.

По мнению Гентингона, Египет и Палестина подверглись высыханию уже в историческое время. Однако против этого взгляда есть серьезные возражения. Относительно Европы процесса высыхания не наблюдается; скорее, в особенности в Зап. Европе в последнее время замечается увеличение влажности и уменьшение температурных колебаний.

Каковы же причины этого постепенного высыхания, которому подвергается, по-видимому, Земля? Одна из причин - расход воды на различные химические и кристаллизационные процессы на поверхности земли; другая - всасывание воды в почву и расход ее там на аналогичные процессы; третья, быть может, - потеря частиц водяного пара в пространство, вследствие достижения ими предельных скоростей, при которых эти частицы должны покинуть землю. Подобные явления имеют, конечно, место и на других планетах, обладающих водою. Поэтому, Аррениус так рисует судьбу высыхающей планеты:

"Содержание влаги в воздухе постепенно уменьшается, а вместе с тем и количество осадков. Мощные ледники начинают образовываться около полюсов и поглощают в себя большую часть воды океанов".

"Наконец вся планета, быть может, после того, как она миллионы лет несла на себе жизнь, превращается в замерзшую пустыню с несколькими трещинами на ее твердой поверхности, через которые выделяются теплые пары и образуют небольшие талые места, отличающиеся своей темной окраской от пустынь и ледяных поверхностей.

Условия для органической жизни исчезли. Планета умерла, но предначертанный ей силою тяжести путь в небесных пространствах она осуждена продолжать".

Эволюция планетной атмосферы не ограничивается постоянной потерей водяного пара. Состав атмосферы мало-помалу претерпевает и другие изменения, зависящие от различных физико-химических процессов. Чтобы набросать общую картину возникновения и последующих изменений планетных атмосфер, Аррениус старается проследить эволюцию земной атмосферы, начиная с ее зарождения.

В настоящее время можно считать общепринятым взгляд, что массы планет отделились от солнца, а потому, в начале они должны были иметь состав, подобный солнечному - именно, внешних слоев солнца.

В них преобладают металлы, а также некоторые окиси, в особенности, по Флулеру, окиси титана и магния; затем - водород, кислород, углерод, циан, окись углерода - в больших количествах, а также встречается и большинство других известных элементов. При очень высоких температурах, которые могли иметь место в первое время существования планет, кислород мог быть свободным, т. к. при этих температурах химические соединения восстановляющих элементов с кислородом (в том числе и вода) - распадаются. Но при понижении температуры до 1200° происходит их соединение, и кислород оказывается связанным. Большинство химических элементов, составляющих Землю, способны вступать в соединения с кислородом.

Поэтому, по всей вероятности, к моменту образования твердой коры, весь кислород на земле заключался в химических соединениях; атмосфера же свободного кислорода не содержала вовсе.

Некоторое представление о составе тогдашней земной атмосферы дает исследование состава лавы и газов, выбрасываемых вулканами, т. к. прежде, чем Земля получила свою кору, вся ее масса, за исключением лишь внешнего газообразного слоя, была такова, каковы теперь внутренние, огненно-жидкие массы.

Исследования Дэя, Брена и Шефферда показывают, что вулканические газы содержат азот, воду, углекислоту, окись углерода, сернистую кислоту, водород, сероводород, а также небольшие количества хлористых и фтористых соединений и аммиака. Кроме того, по всей вероятности, она содержала циан и углеводороды. Приблизительно такой состав, вероятно, имела земная атмосфера в то время, когда только что образовалась земная кора.

Дальнейшую эволюцию земной атмосферы Аррениус рисует следующим образом. Электрические разряды и фотохимические процессы мало-помалу разлагают углекислоту и окись углерода на уголь и кислород. С образованием твердой земной коры и охлаждением последней, освобожденный таким путем кислород уже не получал доступа к огненно-жидким массам, скрытым под корою, а потому мог оставаться в атмосфере. Тут он расходовался на окисление ядовитых газов - окиси углерода, сероводорода, циана и сернистой кислоты, которые, таким образом, мало-помалу, исчезли из атмосферы.

Когда атмосфера очистилась от ядов, могла возникнуть жизнь. Впоследствии, растения способствовали дальнейшему увеличению количества кислорода в атмосфере, образуя его из углекислоты. Наряду с кислородом в процессе развития растения образуются крахмал, сахар, белки, клетчатка. Эти вещества, за исключением белка,- углеводы; при своем гниении они окончательно распадаются на углерод и воду. Таким образом, растения действительно способствуют полному распадению углекислоты на кислород и уголь. Наибольшей силы этот процесс достиг в каменно-угольный период, отличавшийся развитием мощной растительности. Запас углекислоты в воздухе, потреблявшейся в огромных количествах растениями стал уменьшаться; равным образом, и приток ее из недр земли сократился, вследствие утолщения земной коры. Элю, вместе с уменьшением влажности воздуха, повлекло за собою уменьшение мощности растительности на земле, а, следовательно, и уменьшение выделяемого количества кислорода. Между тем, этот последний непрерывно тратился на процессы окисления, имеющие место при выветривании, гниении и химических процессах, сопровождающих вулканическую деятельность.

Поэтому содержание кислорода в атмосфере должно было пройти через некоторый максимум, а затем начать уменьшаться. Этот весьма важный факт Аррениус считает почти несомненным.

Суммируя теперь все, что было сказано об эволюции земной атмосферы, мы приходим к заключению, что главные черты этой эволюции - это постепенное уменьшение влажности воздуха и содержания в нем кислорода.

Мы предполагаем, что Марс при своем возникновении находился в таких же условиях, как и Земля. Точно также все заставляет предполагать, что он состоит из тех же веществ, как Земля и что он прошел путь эволюции, аналогичный земному. В частности, это относится и к эволюции его атмосферы. Все те процессы, которые создали земную атмосферу в ее настоящем виде, должны были иметь место и на Марсе. Но, судя по данным наблюдений, они зашли там гораздо дальше, чем на Земле. Атмосфера Марса, как мы знаем, гораздо слабее и беднее водяным паром, а, наверное, и кислородом, чем земная. Это, конечно, подтверждает правильность взглядов Аррениуса на характер планетной эволюции.

Установив эту принципиальную точку зрения, Аррениус переходит к рассмотрению фактических данных, имеющихся об атмосфере Марса.

Он останавливается прежде всего на спектроскопических исследованиях Кэмпбелля и Слайфера, изложенных выше. Особенный вес Аррениус придает именно работам Кэмпбелля, и в согласии с ним принимает, что содержание водяного пара в воздухе Марса составляет около 0,12 ° в куб. метр, что соответствует насыщенной влажности при температуре в -38 ° С. В очень сухом воздухе, напоминающем, например, воздух в области Б. Соленого Озера в Сев. Америке, где относительная влажность составляет около 31%, содержание в 0,12 ° на 1 куб. метр соответствовало бы температуре в -27° С. Эти определения содержания водяного пара в атмосфере Марса, Аррениус считает решающими. Что касается средней температуры планеты, то, по некоторым соображениям, он принимает ее еще ниже - именно в 37°-40° С ниже нуля.

Выше мы указывали соображения, по которым едва ли возможно согласиться с правильностью определений Кэмпбеля и сделанных из них выводов. Эти определения нуждаются еще в тщательной проверке. Будем надеяться, предстоящее в 1924 году приближение Марса к Земле позволит произвести новые исследования этой планеты с более совершенными средствами, которые, возможно, дадут более решительные результаты.

Представление Аррениуса о столь низкой температуре на Марсе исходит из предположения об отсутствии в его атмосфере газов, способных задерживать тепло; на этом строится, в сущности, и вся гипотеза Аррениуса. Между тем, само это предположение ничем не доказано. Наоборот, с точки зрения, напр., кинетической теории газов и исследований Дж. Стонея, можно ожидать значительного количества углекислоты в атмосфере Марса, а это обстоятельство в весьма сильной степени увеличивает способность атмосферы к удержанию теплоты.

Придя к выводу о мертвящем холоде, господствующем на Марсе, Аррениус, конечно, принужден отвергнуть возможность высокоорганизованной жизни на этой планете. "Быть может, только у полюсов Марса, в течение короткой середины лета могут прозябать какие-нибудь нисшие растения (снеговые водоросли и тому подобное)" - пишет Аррениус. Далее, у него читаем: "мы должны совершенно изменить представление о Марсе. Уверенность, что органическая жизнь - зеленые растения, как предполагает Лиуэлль - является причиной окраски так называемых морей на Марсе, или, что красноватый цвет происходит от пурпурной окраски осенней листвы - как думает Фламмарион, - эта уверенность изгоняется в область мечтаний"^*.

^* (Св. Аррениус. "Жизненный путь планет". 1923 г.)

Отказавшись от вегетационной гипотезы, Аррениус дает следующее истолкование устройству поверхности Марса и происходящим на нем изменениям. Каналы представляют собою сбросовые трещины коры Марса, образовавшиеся вследствие сокращения внутренних масс планеты, вызванного их охлаждением, и последующего оседания коры. Итак, каналы - суть впадины почвы. Геометрически правильный вид их является иллюзией; в действительности они имеют тот вид, который им приписывает Антониади, т. е. они представляют собою ряды извилистых и неправильных пятен разной формы и величины, расположенных вдоль известных направлений. Эти направления Аррениус считает совпадающими с положением сбросовых трещин. Подобные трещины имеются и на Земле в областях, отличающихся проявлением вулканической деятельности. Таковы, например, области Калабрии и Сицилии. Аррениус приводит карту этих областей, составленную Седергольмом. На этой карте центры землетрясений действительно как будто имеют тенденцию располагаться по прямым линиям; автор и соединяет их между собою прямыми линиями.

Аррениус предполагает, что положение этих линий отвечает направлению вышеупомянутых трещин земной коры. Эти линии получили название геотектонических линий. На карте Седергольма они образуют сложную сеть, до известной степени напоминающую сеть каналов Марса.

Аррениус отмечает, что сходство этих линий с каналами Марса подчеркивается еще тем, что как те, так и другие проходят прямолинейно и независимо от топографических особенностей почвы. На земле геотектонические линии пересекают горные хребты и проходят под дном морей.

"На карте Седергольма, а также Зюсса", говорит Аррениус, "имеются и двойные параллельные линии, соответствующие двойным каналам Марса, а также и тройные, каковых на Марсе пока еще не найдено".

Итак, по Аррениусу - каналы Марса суть сбросовые трещины. Из них выступают наружу газы, являющиеся продуктом уже затухающих на Марсе геологических процессов. Главным образом это углекислота, водяной пар, а также, в значительно меньших количествах, газы, содержащие серу и хлороводород.

Вдоль трещин в отдаленные эпохи жизни планеты были расположены озера и речные потоки, т. к. уровень почвы там был ниже окружающей поверхности. По мере испарения воды, содержание солей в этих водоемах должно было мало-помалу увеличиваться, кроме того, количество солей все время пополнялось благодаря выделению из недр планеты хлороводорода и углекислоты, образующих в почве поваренную соль, хлористый кальций, хлористый магний, а также карбонаты, в большом количестве содержащиеся в морской воде, куда их приносят реки.

Выше мы привели описание хевиров в Персии, данное Св. Гедином. Судьбу последних водных бассейнов Марса Аррениус рисует себе именно в духе усыхающих соленых озер в пустынях центральной Азии. Вообще, соответственно с результатами работ Кэмпбелля, Аррениус считает климат Марса характерно-пустынным. По мере высыхания, концентрация соленых растворов, наполняющих хевиры, увеличивается. Эти растворы замерзают при гораздо более низкой температуре, чем чистая вода; так, концентрированный раствор хлористого кальция замерзает при -55 °, хлористый магний при -440, поваренной соли при -22°. В виду этого, с наступлением марсова лета, когда средняя температура в экваториальных областях его достигает (по Аррениусу) вероятно около -10° С, а у полюсов, где солнце в течение продолжительного времени непрерывно освещает поверхность планеты, - выше 0°, хевиры оттаивают и темнеют. При низкой точке замерзания растворов, температуре нет надобности при этом подыматься выше нуля. Потемнение оттаявших хевиров вызывается увлажнением покрывающих их солей и пыли, напоминающей, по всей вероятности, по своему характеру ту мелкую пыль, которая мало-помалу заносит хевиры в пустынях Персии. Это то потемнение некоторых областей и каналов Марса и есть то весеннее оживление их, о котором говорит Лоуэлль в своей прекрасной мечте о разумной, высокоорганизованной жизни на Марсе. При летнем таянии марсовых хевиров происходит частичное испарение воды; образовавшиеся пары постепенно перегоняются к более холодным частям планеты и с наступлением зимы образуют полярную шапку, покрывающую часть поверхности планеты тонким слоем снега и инея. Когда солнце после долгой ночи вновь возвратится к полярным снегам Марса, начинается их таяние; оно сопровождается образованием туманов и облаков. При этом, вокруг полярного пятна наблюдается темное кольцо - это темнеет увлажненная талой водой почва. "Иногда в полярных шапках выступают каналы и озера; они образуются горячими, поднимающимися из трещин парами" пишет Аррениус.

Нагревающийся, содержащий испарения воздух постепенно перетекает от теплого полюса к зимнему; проносясь над хевирами, он увлажняет соли, превращая их в концентрированные растворы. По мере таяния полярного пятна, все новые и новые количества водяного пара принимают участие в этой циркуляции; вместе с тем, область увлажненных хевиров распространяется все дальше и дальше, достигает экватора и переходит через него. Именно этим явлением Аррениус и объясняет то постепенно распространяющееся от полюса к экватору потемнение каналов и оазисов Марса, которое наблюдалось и с несомненностью установлено Лоуэллем. В пределах от 78° сев. широты да экватора оно совершалось в течение 52 дней.

Синевато-зеленый цвет каналов Аррениус объясняет так: "зелеными каналы могут казаться по контрасту с красными окрестностями. Возможно также, что зеленый цвет их вызывается взвешенными в воде частицами тонкой пыли. Возможно, что происходит восстановление окиси железа через сероводород, вытекающий вместе с парами из трещин".

Когда наступает зима, и каналы опять замерзают, их засыпает тонкая, желтая пыль соседних пустынь, цвет которой, по всей вероятности, объясняется присутствием окиси железа. Тогда каналы опять перестают быть видимыми, сливаясь с остальной поверхностью планеты.

Новое таяние, новый приток вулканических газов, превращающий окись железа в сульфиты зеленого цвета - делают каналы вновь видимыми и вызывают их летний сине-зеленый цвет.

Появление новых каналов, исчезновение прежде наблюдавшихся или изменение их положения, что отмечалось некоторыми наблюдателями, Аррениус объясняет происходящими на Марсе новыми землетрясениями. Они сопровождаются новыми понижениями почвы по сбросовым линиям, причем вытекают водяной пар и др." газы и в самых нижних местах у трещин сгущаются в озера. Поэтому каналы появляются весьма быстро, почти каждый день, чтобы иногда опять столь - же быстро исчезнуть. "Замечательнейший случай появления нового канала недавно сделался известным по сообщению Лоуэлля. Два новых канала, по времени наблюдения представлявшиеся наиболее резкими на поверхности Марса, были замечены на Флагстаффской обсерватории 30 сентября 1909 года к востоку от Б. Сырта (Syrtis maior) и тотчас же сфотографированы. Стало быть здесь не было никакого обмана чувств. Напротив, большой канал Аментес не появился на карте (Лоуэлля). Он лежит приблизительно в 30° к востоку (слева) от Сырта, как раз в той области, где был замечен новый канал. При этом также в первый раз были наблюдаемы и новые "оазы", к которым сбегались немного искривленные каналы".

"Итак, как раз перед 30 сентября 1909 года, очевидно, произошло одно, или может быть, несколько сильных потрясений, приведших к образованию двух новых оазов, как центров провала, к востоку от Б. Сырта. Трещины там были бы, вероятно, замечены раньше, если бы не были засыпаны песком. Но благодаря вытекающему из них водяному пару, который уплотнился в воду в холодном воздухе Марса, они снова сделались видными"^*.

^* (Св. Аррениус. Жизненный путь планет 1923.)

Этот пример, приведенный Аррениусом для иллюстрации его гипотезы о каналах, не является особенно удачным. Кавалы, о которых идет речь в данном случае, расположены в экваториальной области северного полушария планеты, приблизительно между 5° и 25" сев. широты. Время появления их-30 сентября 1909 года было еще глубокою зимою северного полушария Марса, когда в указанных областях, по Аррениусу же, должна господствовать температура далеко ниже нуля, при которой не может быть и речи о том, чтобы выделившийся водяной пар "уплотнился в воду в холодном воздухе Марса", наоборот, он должен был тотчас выпасть в виде снега и инея и вызвать, конечно, не потемнение целой значительной площади планеты, а наоборот, образовать белую поверхность.

Из наблюдений Лоуэлля и др. исследователей Марса можно было бы привести целый ряд таких примеров, показывающих несовместимость подобной гипотезы происхождения каналов с собственным мнением Аррениуса о чрезвычайно низкой температуре Марса.

В таком же противоречии с ней находится, как нам кажется, и представление Аррениуса о роли циркулирующего в атмосфере Марса водяного пара в изменениях, наблюдаемых на поверхности планеты. Невозможно предположить, чтобы при средней летней температуре у экватора в -27°, воздух Марса содержал бы в достаточном количестве влагу, необходимую для увлажнения солей в каналах и морях Марса, увлажнения, достаточного для того, чтобы не только сделать видимыми десятки каналов, но и совершенно изменить цвет огромных областей поверхности планеты, в совокупности значительно превосходящих Европу. Такие изменения можно связывать только с гораздо большим содержанием водяного пара в атмосфере Марса, а, следовательно, и с более высокой температурой. Допущение более высокой температуры устраняет эти противоречия. Наоборот, при тех низких температурах, которые Аррениус считает господствующими на Марсе, если и совершается постоянная перегонка водяного пара от теплого полюса через экваториальные области к холодному, то видимым с Земли выражением этого процесса должно быть появление белых пятен, - снега и инея, мало-помалу передвигающихся к экватору. Это же явление никогда не наблюдалось в систематической связи с таянием полярного пятна. Наоборот, наблюдения показывают, что таяние полярного пятна сопровождается туманами и облаками, а также распространяющимся от полюса потемнением каналов и синих областей планеты, а не выпадением инея или снега. Эти явления несравненно лучше объясняются присутствием и движением жидкой воды вместе с водяным паром, что исключает существование тех низких температур, о которых говорит Аррениус. Таким образом, эта сторона гипотезы Аррениуса не только содержит внутренние противоречия, но и плохо согласуется с фактами.

Весьма натянутым представляется также сравнение сети каналов с геотектоническими линиями. Поскольку и Аррениус считает каналы, оазисы и моря - последними хранилищами влаги на Марсе следует, очевидно, предполагать, что эти образования соответствуют впадинам почвы. По всей вероятности, это так и есть, и положение каналов отвечает топографическим особенностям поверхности планеты. Но как раз этого именно нельзя сказать о геотектонических линиях, которые, как известно, проходят по земле, вовсе не считаясь с топографией поверхности, пересекая горные хребты и пролегая под дном морей. Геотектонические линии, поэтому, не имеют и не могут иметь отчетливого изображения на поверхности Земли, которое могло бы быть наблюдаемо извне в том или ином виде. В равной мере, едва ли возможно, чтобы геотектонические линии на Марсе так явно обнаруживались в строении его поверхности, создав сеть каналов.

Далее, хотя вулканическая деятельность на Марсе облегчается меньшим напряжением силы тяжести на нем, все же невероятно предположить, что она играет еще в его жизни такую роль, которую ей приписывает Аррениус. Если согласиться с ним, то вулканическая деятельность на Марсе должна иметь всеобщее распространение и огромную силу. Эта деятельность, по Аррениусу, обусловливая выделение теплых паров из сбросовых трещин почвы, вызывает появление темных пятен и каналов, "образуя небольшие талые места"; она же производит сине-зеленую окраску каналов и морей, переводя окислы железа в сульфиты зеленоватого цвета, даже самое появление новых каналов объясняется землетрясениями.

Отнюдь не отрицая возможную роль вулканической деятельности в происходящих на Марсе изменениях, все же трудно допустить столь всеобщее распространение и грандиозный размах ее на этой планете. Наоборот, все заставляет предполагать, что Марс зашел дальше Земли в своей эволюции, а потому и охлаждение планеты зашло дальше; она должна обладать более толстой корой, а потому вулканизм там должен проявляться в меньшей степени, чем на Земле.

Между тем, те химические процессы, на которые указывает Аррениус, как на причину изменения цвета некоторых областей Марса, и на Земле имеют столь ничтожное значение и распространение, что не могут привести ни к каким заметным изменениям вида земной поверхности. На Марсе же происходит столь быстрые и по захватываемому пространству грандиозные изменения цвета и очертаний некоторых областей, что вызывающие их причины должны иметь огромную силу и распространение.

Что касается непосредственной роли землетрясений в появлении новых каналов, в том смысле, как это излагает Аррениус, то эта роль также является сомнительной. Сильнейшие из наблюдавшихся нами потрясений земной коры не оставили на поверхности земли следов, которые могли бы быть замечены, напр., с Марса. Даже ужасное землетрясение в Японии в 1923 году не оставило по себе изменений, которые можно было бы увидать с наших ближайших соседей в планетной системе.

Между тем, в частности те новые каналы, появление которых Аррениус приводит в цитированном выше отрывке в качестве примера вулканической деятельности на Марсе, должны были бы представлять собою трещины, шириной не менее 50-100 и длиною в 1500-2000 км. Земные вулканические трещины даже в самой отдаленной степени не достигают таких, видимых на поверхности Земли, размеров.

Поскольку в оценке происходящих на Марсе явлений мы должны оставаться на реальной почве того, что нам известно о соответствующих земных явлениях, мы должны отвергнуть возможность на Марсе таких невероятных разрушений коры. Появлению новых каналов надо искать другое объяснение.

Из сказанного видно, что при всей своей всесторонности, гипотеза Аррениуса о физических условиях и строении Марса обладает многими недостатками и плохо согласуется с данными наблюдений. По всей вероятности, некоторая компромиссная гипотеза, средняя между крайностями Лоуэлля и Аррениуса, была бы более удовлетворительна. Ниже мы попытаемся именно в этом духе дать истолкование происходящим на Марсе явлениям.