Пользовательского поиска


предыдущая главасодержаниеследующая глава

13. Марс

Кровавокрасный цвет Марса, заметный при наблюдении невооружённым глазом и ещё лучше видимый в телескоп, послужил причиной того, что планета была названа именем бога войны. В конце XIX и в начале XX в. Марс оправдал своё название. В то время шла астрономическая война и полем битвы был Марс. На одной стороне сражался Персиваль Лоуэлл под знаменем, впервые поднятым Скиапарелли. На другой стороне стояла значительная часть астрономического мира. Роль casus belli (повода к войне) играли каналы (Скиапарелли пользовался итальянским словом canali, что в более общем смысле означает всякий узкий водный проток и лишь во вторую очередь искусственно сооружённые водные пути. Лоуэлл основывал свою интерпретацию на своих собственных многочисленных наблюдениях Марса)), наблюдавшиеся на Марсе Лоуэллом и Скиапарелли, и предложенная ими интерпретация этих узких полос как искусственных водных сооружений. Некоторые из рисунков Лоуэлла приведены на рис. 118.

Рис. 118. Карты Марса, составленные Лоуэллом. Соответственно для 1894, 1901, 1903, 1905 и 1907 гг. (слева направо). Карты нарисованы на глобусах и сфотографированы
Рис. 118. Карты Марса, составленные Лоуэллом. Соответственно для 1894, 1901, 1903, 1905 и 1907 гг. (слева направо). Карты нарисованы на глобусах и сфотографированы

В научном мире расхождение между авторитетами всегда приводит к реальному и существенному прогрессу. Обычно оба соперника бывают частью правы, частью неправы, но пыл дискуссии стимулирует наблюдения, а наблюдение является основой знания. Марсианская битва закончена, и дым сражений рассеялся (История этой словесной битвы не была разработана достаточно тщательно. Автор не претендует на полноту изложения различных концепций)). Едва ли можно утверждать, что какая-либо из сторон одержала решительную победу, но ревностные наблюдатели в поисках истины обогатили наши познания о Марсе и способствовали постановке изучения Марса на прочный фундамент.

Когда Марс находится в положении, наиболее благоприятном для наблюдений, при увеличении в 70 раз его диск достигает размеров видимого диска Луны. При таком увеличении можно пользоваться маленькими телескопами, но большие телескопы являются эффективными лишь при гораздо больших увеличениях. Поскольку крупные детали на Луне видимы невооружённым глазом, читателю может показаться странным, почему Марс трудно наблюдать. Трудность и на этот раз заключается в качестве изображения, о котором мы говорили в главе 8. Уже при первом наблюдении в небольшой телескоп при весьма посредственном качестве изображений сразу бросается в глаза резко выраженная индивидуальность Марса. Лоуэлл писал (В книге "Марс и его каналы")): "Почти в тот же миг, как увеличение даёт диск Марса, на нём становятся видны детали, белые пятна, увенчивающие шар, испещрённый сине-зелёными полосами на оранжевом фоне". Это описание Марса несколько более сильно, чем впечатление новичка, впервые наблюдающего Марс в небольшой телескоп при средних условиях видимости. Но при упорных наблюдениях ночь за ночью глаз наблюдателя будет приобретать всё больший навык, пока он не сможет различить такие детали поверхности Марса, которые раньше были для него совершенно невидимы. Это замечательное повышение остроты зрения, приобретаемое в процессе работы, иногда недооценивается даже опытными наблюдателями, которые не специализировались на наблюдениях планет.

Таким образом для удовлетворительного изучения деталей поверхности Марса необходимы идеальные атмосферные условия, "совершенный глаз" и первоклассный телескоп, не обязательно большой (Увеличение отверстия свыше 12-15 дюймов уже не даёт значительного улучшения. Большой 200-дюймовый рефлектор, неоценимый при некоторых наблюдениях, немногим улучшит непосредственные визуальные наблюдения Марса)). При наличии этих трёх условий опытный наблюдатель Марса должен производить свои наблюдения каждую ясную ночь при каждом противостоянии планеты в течение многих лет. Только при соблюдении этих условий он может надеяться увидеть "всё, что можно увидеть" на поверхности Марса. Конечно, немного нашлось наблюдателей, которые обладали и достаточной настойчивостью и возможностью проводить широкое изучение поверхности Марса. Фундаментальные визуальные наблюдения Марса были выполнены Скиапарелли и Лоуэллом.

Однако за последние годы искусство фотографирования планет поднялось на такую высоту, что основные детали поверхности Марса могут быть запечатлены на фотопластинке. Кроме того, светофильтры и чувствительные к различным цветам эмульсии позволяют делать снимки в различных областях спектра, как в воспринимаемых глазом, так и в невидимых ультрафиолетовой и инфракрасной. На основании полученных фотографий астрономы сумели придти к новым заключениям относительно характера атмосферы Марса. Визуальные наблюдения важны для регистрации лишь самых тонких деталей. Астроном и любитель теперь не должны целиком полагаться на искусство и здравое суждение немногих наблюдателей Марса. Мы всё ещё зависим от искусства немногих наблюдателей, но в значительной степени можем сами судить о справедливости их выводов, пользуясь прекрасными фотографиями.

Марс находится в удобном положении для наблюдений примерно через каждые два года и пятьдесят дней (Синодический период обращения Марса равен 780д, 0, сидерический период - 687д, 0. См. Приложения II и III)) в моменты противостояний с Солнцем. Его расстояние от Земли в противостоянии может изменяться в довольно широких пределах (От 56 до 100 миллионов километров)) благодаря тому, что орбита Марса обладает очень большим эксцентриситетом. Наиболее благоприятными для наблюдений являются, конечно, те противостояния, когда Марс ближе всего к Земле, т. е. когда противостояние имеет место в перигелии. Поскольку противостояния периодически происходят через каждые два года с запаздыванием на 50 дней, благоприятные противостояния повторяются через 7 или 8 периодов с интервалом в 15 или 17 лет. Перигелий орбиты Марса расположен таким образом, что наблюдать Марс всегда удобнее всего в августе (1939, 1956, 1971). Положения Марса в различных противостояниях показаны на рис. 119.

Рис. 119. Противостояния Марса с 1939 по 1971 г. Относительные расстояния указаны прямыми линиями, соединяющими орбиты. Времена года указаны для Земли. Марс находится к северу от экватора в противостояниях от сентября до марта. Данные взяты из планетоискателя (приложение V)
Рис. 119. Противостояния Марса с 1939 по 1971 г. Относительные расстояния указаны прямыми линиями, соединяющими орбиты. Времена года указаны для Земли. Марс находится к северу от экватора в противостояниях от сентября до марта. Данные взяты из планетоискателя (приложение V)

Экватор Марса, как и экватор Земли, наклонён приблизительно на 25° к плоскости орбиты планеты, причём направление оси вращения остаётся неподвижным в пространстве. Поэтому в моменты наибольших приближений Марса к Земле мы всегда видим планету в одном и том же относительном положении. В это время лучше всего доступна наблюдениям южная полярная шапка, северная же обращена к нам при наименее благоприятных противостояниях.

Сутки на Марсе на 37 мин. 22,58 сек. длиннее наших суток. Вращение Марса может быть замечено менее чем через час после начала наблюдений. В каждую следующую ночь мы видим ту же сторону Марса, что и в предыдущую, так как планета за это время совершает полное обращение вокруг своей оси. Примерно за 40 суток Земля выигрывает одно полнее обращение; таким образом этого промежутка времени достаточно для завершения цикла наблюдений всей поверхности планеты. Этот полный цикл наблюдений можно провести и за 24 часа в случае совместной работы наблюдателей, распределённых по всей окружности Земли.

Как при фотографировании, так и при визуальных наблюдениях полярные шапки являются наиболее заметными деталями на поверхности планеты. Изменения, связанные с чередованием времён года, впервые замеченные Вильямом Гершелем, повторяются с большой правильностью, так что их можно даже довольно точно предсказывать заранее. Когда осень сменяется зимой на одном из полушарий Марса, соответствующая полярная шапка неравномерно увеличивается и может покрыть область, радиус которой равен почти половине расстояния от полюса до экватора. С приходом весны (в марсианском марте) шапка начинает уменьшаться; в конце марсианского июля она совсем исчезает на этом полушарии. Противоположное полушарие в то же время проходит обратный цикл изменений. На рис. 120 приведены великолепные фотографии, на которых изображена одна и та же сторона планеты и видно постепенное уменьшение южной полярной шапки. Даты и месяцы на Марсе взяты таким образом, чтобы они соответствовали временам года на Земле; следует помнить, что марсианский год продолжается 687 дней, т. е. равен почти двум земным годам. Тщательное рассмотрение серии снимков позволяет заметить общее потемнение вокруг белой шапки, когда она начинает уменьшаться в марте и в мае, постепенное усиление потемнения и распространение его по направлению от полюсов в июне и в июле и ослабление его в августе. Эта последовательность событий повторяется почти совершенно одинаковым образом каждый марсианский год.

Рис. 120. Времена года на Марсе. Указанные на рисунке даты представляют собой марсианские даты, взятые так, чтобы они соответствовали временам года на Земле
Рис. 120. Времена года на Марсе. Указанные на рисунке даты представляют собой марсианские даты, взятые так, чтобы они соответствовали временам года на Земле

Даже мелкие детали поверхности появляются на Марсе всегда в одни и те же сезоны в различные годы. Например, белое пятнышко, отделённое тёмным промежутком от южной полярной шапки, видно на двух снимках, приведённых на рис. 121. Первый снимок был сделан в 1909 г., а второй в 1924 г., но оба по марсианскому календарю 3 июня. Это устойчивое пятнышко носит название гор Митчелла (Мы не можем уверенно судить, сохраняется ли снег на высоком уровне или на южном склоне. Флагстафские наблюдатели, основываясь на малом градиенте плотности в атмосфере Марса, считают, что снег лежит на склоне. Изменение атмосферного давления с высотой на Марсе может быть меньше, чем на Земле. См. ниже раздел о высотах различных деталей поверхности Марса)).

Рис. 121. Горы Митчелла. Снимки Марса в 1909 и 1924 гг. Пятно, отделённое от Полярной Шапки, появляется примерно 3 июня по марсианскому времени года
Рис. 121. Горы Митчелла. Снимки Марса в 1909 и 1924 гг. Пятно, отделённое от Полярной Шапки, появляется примерно 3 июня по марсианскому времени года

Правильно повторяющийся характер изменений полярных шапок позволяет думать, что эти белые области представляют собой не что иное, как снег, который тает при повышении температуры. Возможно также, что это не снег, а замёрзший углекислый газ, так - называемый сухой лёд. Однако измерения температуры показывают, что температура на полюсах в середине лета поднимается выше точки таяния льда; эти наблюдения оставляют в силе заманчивое предположение о том" что полярные шапка на Марсе действительно являются снеговым покровом. Слой снега не может быть очень толстым, так как Марс получает в 2 1/2 Раза меньше солнечной энергии, чем Земля, т. е. явно недостаточно, чтобы вызвать таяние и испарение большого количества снега. Максимальная толщина снегового покрова может составлять лишь несколько сантиметров.

Рис. 121. Горы Митчелла. Снимки Марса в 1909 и 1924 гг. Пятно, отделённое от Полярной Шапки, появляется примерно 3 июня по марсианскому времени года
Рис. 121. Горы Митчелла. Снимки Марса в 1909 и 1924 гг. Пятно, отделённое от Полярной Шапки, появляется примерно 3 июня по марсианскому времени года

В марсианскую осень, когда начинает формироваться полярная шапка, на Марсе можно наблюдать различные облака. Первые два снимка на рис. 122 были получены в две следующие друг за другом ночи в 1939 г. в момент наибольшего приближения планеты к Земле. Белое облако вблизи северного полюса на снимке (а) (внизу) исчезло в следующую ночь (снимок b). Другое облако появилось на б ночей позже (снимок с). Вопрос о том, являются ли эти переменные пятна облаками в атмосфере или же они представляют собой покрытые инеем части поверхности Марса, можно разрешить лишь с помощью наблюдений в различных лучах.

Рис. 122. Облака на северном полюсе Марса (1933 г.). а) Видно облако вблизи северного полюса, внизу
Рис. 122. Облака на северном полюсе Марса (1933 г.). а) Видно облако вблизи северного полюса, внизу

Инфракрасные лучи могут проходить сквозь туман и пыль земной атмосферы, которая не пропускает синих и фиолетовых лучей. На рис. 123 показаны снимки, полученные Райтом на Ликской обсерватории. Налево помещены снимки Марса и долины Сан-Хозе, сфотографированные в фиолетовых лучах, а направо - те же снимки в инфракрасных лучах. Эти снимки сами говорят за себя. Не может быть сомнения в том, что Марс окружён туманной атмосферой.

Рис. 122. Облака на северном полюсе Марса (1933 г.). b) На следующую ночь облако исчезло
Рис. 122. Облака на северном полюсе Марса (1933 г.). b) На следующую ночь облако исчезло

Различные белые пятна вроде тех, которые мы видели на рис. 122, являются яркими в фиолетовых лучах и невидимыми в инфракрасных. По всей вероятности, это тонкие облака водяного пара или кристалликов льда, которые отражают фиолетовый свет, но пропускают инфракрасный. Поскольку носящие полупостоянный характер полярные шапки видны на фотографиях как в том, так и в другом свете, но более ярки в фиолетовых лучах, то, повидимому, они должны представлять собой настоящие отложения на поверхности планеты, покрытые туманными или дымчатыми облаками. В этом можно убедиться по трём верхним снимкам на рис. 124. Снимки сделаны, если смотреть слева направо, соответственно в фиолетовых, инфракрасных и жёлтых лучах. Интересно отметить яркость полярной шапки в фиолетовых лучах по сравнению со снимком в инфракрасных лучах.

Рис. 122. Облака на северном полюсе Марса (1933 г.). с) Другое облако, появившееся шестью днями позже
Рис. 122. Облака на северном полюсе Марса (1933 г.). с) Другое облако, появившееся шестью днями позже

На трёх нижних снимках продемонстрирован другой эффект, подтверждающий сделанное выше заключение. Видимый диаметр Марса больше в фиолетовом свете чем в инфракрасном. Трудно сказать, в какой степени это явление зависит от качества изображений и различных фотографических эффектов, но взятые сами по себе наблюдения говорят о том, что атмосфера Марса должна иметь 100 км в глубину (Оценка, предложенная Райтом. [В настоящее время следует считать установленным, что различие в диаметрах диска Марса в разных лучах обусловлено именно фотографическими эффектами - в красном свете яркость очень резко убывает на краях диска и потому края получаются недодержанными, а диаметр диска - заниженным. См. об этом в книге проф. В. В. Шаронова "Марс", Изд. Академии Наук, 1947. (Прим. ред.)])).

Рис. 123. Снимки Марса и долины Сан-Хозе. Левые снимки сделаны в фиолетовом свете, а правые - в инфракрасном
Рис. 123. Снимки Марса и долины Сан-Хозе. Левые снимки сделаны в фиолетовом свете, а правые - в инфракрасном

Рис. 123. Снимки Марса и долины Сан-Хозе. Левые снимки сделаны в фиолетовом свете, а правые - в инфракрасном
Рис. 123. Снимки Марса и долины Сан-Хозе. Левые снимки сделаны в фиолетовом свете, а правые - в инфракрасном

Рис. 123. Снимки Марса и долины Сан-Хозе. Левые снимки сделаны в фиолетовом свете, а правые - в инфракрасном
Рис. 123. Снимки Марса и долины Сан-Хозе. Левые снимки сделаны в фиолетовом свете, а правые - в инфракрасном

Рис. 123. Снимки Марса и долины Сан-Хозе. Левые снимки сделаны в фиолетовом свете, а правые - в инфракрасном
Рис. 123. Снимки Марса и долины Сан-Хозе. Левые снимки сделаны в фиолетовом свете, а правые - в инфракрасном

Было высказано предположение, что отсутствие деталей на снимках Марса, сделанных в синих и фиолетовых лучах, объясняется не атмосферным поглощением, но монотонностью окраски поверхности Марса в синем и фиолетовом свете. На рис. 125 приведены 4 снимка, полученных в 1937 г. Верхний левый снимок был получен в красном свете, остальные снимки - в различные моменты времени - в синем свете. Два левых снимка были сделаны в одну и ту же ночь, и мы видим, что различные детали поверхности могут быть видны и в синем свете. Атмосферная дымка иногда рассеивается и может пропускать синие лучи. Не может быть никакого сомнения в том, что синие и фиолетовые лучи обычно задерживаются атмосферой Марса.

Рис. 124. Марс в различных цветах. Верхний ряд: левый снимок в фиолетовых лучах, средний в инфракрасных, правый в жёлтых. Нижний ряд: левый снимок в ультрафиолетовых лучах, правый в инфракрасных. Средний - наполовину в ультрафиолетовых, наполовину в инфракрасных
Рис. 124. Марс в различных цветах. Верхний ряд: левый снимок в фиолетовых лучах, средний в инфракрасных, правый в жёлтых. Нижний ряд: левый снимок в ультрафиолетовых лучах, правый в инфракрасных. Средний - наполовину в ультрафиолетовых, наполовину в инфракрасных

Облака, сходные с теми, которые появляются вблизи полярных шапок, часто можно видеть иьв других частях диска планеты. Эти "синие" облака ясно видны в синем и в фиолетовом свете, но невидимы в инфракрасных лучах. Они сохраняются лишь в течение нескольких часов,

Рис. 125. Туман на Марсе прояснился. Одна и та же сторона планеты в различные ночи 1937 г. Верхний левый снимок в красном свете, остальные - в синем. Обратите внимание на то, что на левом нижнем изображении видны детали поверхности
Рис. 125. Туман на Марсе прояснился. Одна и та же сторона планеты в различные ночи 1937 г. Верхний левый снимок в красном свете, остальные - в синем. Обратите внимание на то, что на левом нижнем изображении видны детали поверхности

Формирование такого облака в продолжение второй половины дня на Марсе можно видеть на серии снимков, приведённых на рис. 126. Нижний ряд снимков совершенно тождественен верхнему, но на нижних снимках имеются указательные стрелки. За время, в течение которого Марс поворачивается на угол примерно в 55°, облако, которого на первом снимке ещё не видно, постепенно формируется и пересекает весь диск. Оно наиболее ярко в момент заката Солнца.

Рис. 126. Марсианский вечер. Стрелки указывают на облако, которое постепенно растёт на последовательных снимках. За время фотографирования (4 часа) Марс повернулся влево. Два ряда изображений совершенно одинаковы, только на одном из них имеются стрелки, а на другом нет
Рис. 126. Марсианский вечер. Стрелки указывают на облако, которое постепенно растёт на последовательных снимках. За время фотографирования (4 часа) Марс повернулся влево. Два ряда изображений совершенно одинаковы, только на одном из них имеются стрелки, а на другом нет

Помимо "синих" облаков, которые представляют собой, повидимому, тонкий слой тумана, иногда встречаются также жёлтые облака, невидимые в фиолетовом и ультрафиолетовом свете. Жёлтые облака могут существовать в течение нескольких дней. Некоторые астрономы придерживаются того мнения, что жёлтые облака формируются в нижних слоях атмосферы Марса, куда фиолетовые лучи не проникают, другие наблюдатели интерпретируют жёлтые облака как пыль. Ясно, что обе интерпретации не. являются взаимно исключающими.

Если "синие" облака представляют собой туман, а полярные шапки - снег, который переносится атмосферой от одного полюса к другому в течение чередующихся времён года, то мы должны ожидать, что в атмосфере Марса можно обнаружить водяные пары. Однако самые тщательные наблюдения не обнаружили ни малейших следов воды. Были получены спектрограммы в тот период, когда относительная скорость Земли и Марса была максимальной, для того чтобы всякая линия поглощения водяных паров на Марсе оказалась смещённой (О смещении спектральных линий, вызванном движением по лучу зрения, говорится в главе 11 на стр. 175)) по сравнению с соответствующими линиями, вызванными земной атмосферой, но эти спектрограммы также не привели к желаемому результату. Адаме и Дэнгем пришли к заключению, что атмосфера Марса содержит менее 5% количества водяных паров, имеющегося в нашей атмосфере. Исследования на кислород более чувствительны, чем на водяные пары, но и они также дают отрицательный результат. Упомянутые выше астрономы считают, что содержание кислорода в атмосфере Марса составляет менее 0,1% его содержания на Земле. Над вершиной Эвереста находится несравненно больше кислорода, чем над поверхностью Марса.

Скудость водяных паров на Марсе, на которую указывают спектрографические данные, не исключает сделанного^ нами вывода, что полярные шапки представляют собой снеговой покров, но значительно ограничивает оценку наличного количества снеговой массы. Атмосфера Марса безусловно разрежена, несмотря на возможную глубину в 100 км. Низкое напряжение силы тяжести на поверхности Марса (тело, весящее на Земле 100 кг, весило бы там всего 38 кг) позволяет данной массе атмосферы распространиться на высоту, в два с половиной раза большую, чем на Земле, Если бы количество воды и водяных паров на Марсе значительно выросло, то полярные шапки никогда не исчезали бы летом. Более глубокие отложения снега на полярных шапках не успевали бы растаять и испариться под действием солнечного тепла в течение летнего периода.

Читатель может убедиться в реальности и постоянстве деталей на Марсб путём тщательного сравнения различных фотоснимков и рисунков, приведённых в настоящей главе. Серия снимков на рис. 127 изображает последовательные положения планеты, причём на каждом снимке она повёрнута примерно на 30° по отношению к предыдущему снимку. Лёгкость, с которой различные детали могут быть прослежены от одного снимка к другому, показывает их реальность и, кроме того, говорит о великолепном качестве снимков. Некоторые самые заметные детали поверхности получили латинские и греческие названия. Маге означает море, sinus - залив, lacus - озеро, lucus - рощу или лес, fretum - пролив или канал и palus - топь или болото. На самом деле на Марсе нет протяжённых водных пространств, и названия эти были даны по аналогии с земными. Водное пространство отражало бы солнечный свет, как яркую точку. Несмотря на самые тщательные поиски, на Марсе таких точек найдено не было.

Рис. 127. Панорама Марса. Эти фотографии Марса, полученные в 1939 г., показывают планету в последовательных положениях вращения (поворот приблизительно через 30°)
Рис. 127. Панорама Марса. Эти фотографии Марса, полученные в 1939 г., показывают планету в последовательных положениях вращения (поворот приблизительно через 30°)

Водные названия относятся к тёмным областям* Более светлые области на снимках (за исключением полярных шапок) представляют собой большие пустыни. Эти области в телескоп кажутся розовыми или оранжевыми и обычно носят неподходящие названия, как, например, Элизиум, Электра (Элизиум (Елисейские поля) - в древнегреческой мифологии страна счастливых, Электра -лучезарная. (Прим. ред.))) и т. д. Пустыни придают Марсу его красный оттенок. Более тёмные области бывают зелёного, сине-зелёного или серого цвета с различными видоизменениями этих тонов. Различные наблюдатели сходятся между собой в определении оттенков различных областей Марса. Сотрудник Лоуэлловской обсерватории К. Томбо однажды прислал автору этой книги тщательно выполненный цветной рисунок Марса. В сопроводительном письме он писал: "Очень редко условия наблюдения достаточно хороши (даже во Флагстафе), чтобы так отчётливо были видны цвета. Были замечены три ясных оттенка зелёного: 1) грязновато-коричневый зелёный, 2) яркозелёный и 3) интенсивный синевато-зелёный, более синеватый, чем зелёный". На рисунке имеются также следующие тона: "тёплый кофейный цвет" вокруг южной полярной шапки и различные оттенки красного и розового в районах пустынь. Оттенки различных цветов были более яркими на рисунке Томбо, чем в цветных репродукциях Лоуэлловских рисунков Марса, относящихся к тому же времени года, но общие черты поверхности были одинаковы. Томбо писал дальше: "Такую великолепную картину удаётся видеть всего несколько минут или самое большее полчаса в течение тех 40 или более часов, которые наблюдатель проводит у окуляра теческопа".

В. Пиккеринг тщательно изучал цвета различных областей на Марсе с целью исключить психологические ошибки глаза. Наблюдения планеты обычно производятся ночью, когда глаз приспосабливается к слабому красноватому искусственному свету. Марс, конечно, освещен непосредственно солнечным светом. Чтобы сравнить его цвет с цветом земных веществ при дневном освещении, Марс рисовали ночью красками, освещенными искусственным светом. Затем подбирались естественные вещества, имеющие такой же цвет при том же освещении и при дневном свете. Марс наблюдался также днём, и его изображение сравнивалось с теми же веществами, слабо освещенными Солнцем, в почти затемнённой комнате. После длительного экспериментирования с различными комбинациями естественного и искусственного освещения Пиккеринг пришёл к заключению, что пустынные области, покрывающие большую часть планеты, имеют цвет очень красного гранита или цвет средний между оранжевым и тёмнокрасным кирпичом. Марс, грубо говоря, имеет цвет обыкновенного кирпича. Лоуэлл утверждает, что пустыни - цвета красноватой охры. Таким образом пустыни на Марсе по цвету действительно похожи на Цветную Пустыню В Аризоне.

Пиккеринг установил также, что области, которые кажутся зелёными, действительно имеют зелёную окраску, мало отличающуюся от окраски листьев деревьев. Скиапарелли, Лоуэлл и другие наблюдатели Марса отметили бросающуюся в глаза зелёную и сине-зелёную окраску некоторых тёмных областей и сезонные изменения, которые они претерпевают. В таблице приведена запись Лоуэлла, касающаяся изменений окраски Эритрейского моря в 1903 г. "Моря" оставались сине-зелёными или зелёными в продолжение большей части марсианского года, но на короткое время в середине зимы меняли свой цвет на шоколадный. Лоуэлл и Дуглас также сообщали о переходах цвета из зелёного в коричневый, а затем в жёлтый.

-
Марсианская дата Окраска Марсианская дата Окраска
Декабрь 27 Сине-зеленая Февраль 17 Светло-шоколадная
Январь 16 Сине-зеленая Февраль 19 Светлосине-зеленая
Январь 31 Шоколадная Март 6 Голубовато-зеленоватая
Февраль 4 Шоколадная Март 8 Голубовато-зеленоватая
Февраль 13 Светло-шоколадная Март 23 Бледная синевато-зеленая

Антониади в 1924 г. наблюдал аналогичные изменения окраски в районах около южного полюса. Он сообщает: "Не только зелёные области, но также и сероватые и синие поверхности превращались в коричневые, коричнево-сиреневые или карминовые, в то время как другие зелёные или синеватые области оставались без изменения. Цвета были почти точно такие же, как у листьев, падающих с деревьев летом и осенью в наших широтах... Но коричневый цвет появлялся иногда раньше, иногда позже в марсианском году и держался лишь короткое время, так же как коричневые листья нашей растительности".

О потемнении полярных областей в связи с таянием полярных шапок и о распространении этого потемнения по направлению к экватору мы уже говорили ранее в настоящей главе. Это потемнение, наряду с сопровождающими его изменениями окраски, является неоспоримым доказательством того, что на Марсе периодически распускается и увядает какая-то растительность (О новых исследованиях растительности на Марсе читатель может прочесть в статье члена-корреспондента АН СССР Г. А. Тихо в а, напечатанной в журнале "Наука и жизнь" № 1 за 1947 г. (Прим. ред.))). Кобленц и Лампланд установили, что температура некоторых зелёных площадей в полдень превышает 30° С, тогда как температура в сумерки составляет 6° С (Близкие значения температуры были получены Петтитом и Никольсоном)). Температура в полночь должна быть значительно ниже нуля.

Наблюдатели Марса в основном согласны между собой относительно сделанных выше заключений. Но вопрос о прямолинейности, о двойной структуре каналов и об их интерпретации является ещё спорным. Одно положение является несомненно достоверным: поверхность Марса покрыта мелкими деталями, видимость которых различна в различные марсианские времена года и до некоторой степени в одно и то же время, но в различные годы. Лоуэлл и Дуглас утверждали, что "canali" Скиа-парелли представляют собой геометрическую сеть тёмных узких полос, покрывающую как тёмные, так и светлые части диска. Каналы эти по большей части прямолинейны, некоторые из них двойные, и обычно они пересекаются в оазисах, представляющих собой небольшие тёмные пятна. Вследствие того, что прямые линии по своему характеру наводят на мысль об искусственных сооружениях, Лоуэлл предположил, что они представляют собой водные пути, возможно, сооружённые марсианами, чтобы отводить драгоценную воду от тающих полярных шапок к орошаемым областям умеренной и экваториальной зон. Лоуэлл заметил, что при таянии полярных шапок каналы постепенно темнели, начиная от полюса и до областей, лежащих ниже экватора.

Несомненно, что на Марсе имеются тёмные полосы, дающие, по крайней мере в первом приближении, картину так называемых каналов и оазисов. Практически все наблюдатели могут видеть эти детали, а наиболее заметные из них получаются и на фотографиях. На рис. 127 отмечен новый оазис, обнаруженный при противостоянии в 1939 г. На рис. 128 приведён рисунок Марса. Справа от рисунка находится его фотография, снятая на некотором расстоянии через тот же телескоп, с помощью которого были получены две фотографии Марса, помещённые в верхней части рис. 128. Большое сходство фотографий Марса и фотографии рисунка является бесспорным. На фотографиях самой планеты хорошо воспроизведены общие черты её поверхности, изображённые на тщательных одновременно сделанных зарисовках. Большинство деталей, имеющихся на старых рисунках, можно обнаружить на новых фотоснимках, сделанных в соответствующие марсианские даты.

Рис. 128. Рисунки и фотоснимки Марса. Верхние изображения представляют собой непосредственные фотоснимки Марса. Нижнее левое изображение - рисунок. Нижнее правое изображение - фотоснимок этого рисунка, полученный с помощью того же телескопа, который применялся для фотографирования Марса
Рис. 128. Рисунки и фотоснимки Марса. Верхние изображения представляют собой непосредственные фотоснимки Марса. Нижнее левое изображение - рисунок. Нижнее правое изображение - фотоснимок этого рисунка, полученный с помощью того же телескопа, который применялся для фотографирования Марса

Барнард, а позднее Антониади не наблюдали каналов в виде прямых линий; им также не удалось увидеть узких двойных каналов. По словам этих наблюдателей, поверхность Марса в редкие моменты идеальной видимости имела слишком сложную структуру, чтобы её можно было представить геометрической системой линий. Пиккерингу и многим другим наблюдателям каналы представлялись не в виде прямых линий, а искривлёнными. Трамплер приходит к заключению, что сеть каналов и оазисов действительно покрывает всю планету, что каналы не прямолинейны, а обладают небольшой кривизной и что ясно видно разнообразие их структуры и ширины. Он считает, что линии эти, вообще говоря, расплывчатые, а не тонкие и однородные. Сложность проблемы лучше всего иллюстрируется двумя рисунками, выполненными Пиккерингом и воспроизведёнными на рис. 129. С расстояния в несколько метров, на котором глаз уже не в состоянии различить тонкие детали, оба рисунка кажутся совершенно одинаковыми. Таким образом каналы могут в действительности оказаться и отдельными пятнами и непрерывными линиями.

Рис. 129. Станьте на расстоянии нескольких шагов от этого рисунка. Обратите внимание на сходство обоих рисунков. Каналы на Марсе могут быть кривыми или прямыми линиями или же рядом маленьких пятен
Рис. 129. Станьте на расстоянии нескольких шагов от этого рисунка. Обратите внимание на сходство обоих рисунков. Каналы на Марсе могут быть кривыми или прямыми линиями или же рядом маленьких пятен

То, что каналы на Марсе являются узкими и прямолинейными, кажется мало вероятным большинству наблюдателей. Существование непрерывной сети каналов вызывает большие возражения.

Таким образом мы видим, что предложенная Скиапарелли и Лоуэллом интерпретация изменений на Марсе, связанных с временами года, является в настоящее время общепринятой, хотя их аргументы в пользу наличия интеллектуальной жизни на Марсе не пользуются поддержкой. Вполне возможно, что некоторые каналы представляют собой высохшие русла рек, образовавшиеся в то время, когда воды было много. Если теперь на Марсе нехватает воды, чтобы заполнить все русла, атмосферные течения могут переносить водяные пары вдоль таких углублений, лежащих ниже окружающей местности. Исключительно низкая ночная температура удалит все водяные пары из атмосферы и оставит на поверхности планеты лёгкий иней, а возможно и тонкие облачка из кристалликов льда. Вода, испаряющаяся днём, будет оставаться близко к поверхности, как это бывает и на Земле. Таким образом "волна оживания" Лоуэлла будет распространяться по каналам, как это им и наблюдалось (Этот вывод в основном подтверждается также и другими наблюдателями. Лоуэлл вычислил, что средняя скорость движения воды по направлению к экватору составляет 3,4 км в час)). Однако вся влага может переноситься исключительно атмосферой.

Имеются некоторые не вполне достоверные данные, говорящие о том, что зелёные области на самом деле ниже, чем пустыни, хотя разность высот невелика, возможно от 300 до 900 м. На Марсе не существует больших гор, таких, как на Земле или на Луне. Если зелёные районы действительно расположены ниже пустынь, то доводы в пользу атмосферного переноса воды получают значительное подкрепление. При таком малом количестве воды и таком тонком слое атмосферы падение температуры и плотности на высоте даже в несколько сотен метров может значительно уменьшить "водоподъёмную способность" атмосферы, несмотря на малое значение силы тяжести на поверхности планеты и на связанный с этим низкий градиент давления.

Небольшие отклонения от нормального потемнения в соответствующие времена года, изменения видимости каналов и оазисов и общие изменения видимости отдельных деталей говорят о капризном характере погоды на Марсе. На планете, где так мало воды, аномалии в выпадении осадков в каждом отдельном пункте должны быть огромными. На рис. 130 можно видеть изменения размеров и формы различных деталей на Марсе во время противостояния 1939 г. по сравнению с их видом при других противостояниях. Район Озера Солнца, изображённый на трёх верхних фотографиях, часто претерпевает большие изменения. Почти каждая область поверхности обнаруживает те или иные изменения. Несомненно, что развитие растительности в очень сильной степени зависит от скудного количества влаги, выпадающей из сухой атмосферы.

Рис. 130. Изменения на Марсе. Вверху: Озеро солнца в 1911, 1926 и 1939 гг. (слева направо). Средний снимок: изменение в окрестности Леса Циклопов и Залива Гомера, слева - в 1907 г., справа - в 1939 г.
Рис. 130. Изменения на Марсе. Вверху: Озеро солнца в 1911, 1926 и 1939 гг. (слева направо). Средний снимок: изменение в окрестности Леса Циклопов и Залива Гомера, слева - в 1907 г., справа - в 1939 г.

Мы могли бы ожидать, что растительная жизнь на Марсе напоминает растительность пустынь или высокогорных областей на Земле. Растения, по всей вероятности, редки и должны быть чрезвычайно устойчивы к температурам ниже нуля. Растения пустынь, способные запасать воду на длительные периоды времени, могли приспособиться к суровому климату Марса. Наиболее вероятными формами растительной жизни представляются мхи и кустарники, так как они последними из растений на Земле исчезают со склонов гор и из арктических тундр.

Рис. 130. Изменения на Марсе. Внизу: изменения в Киммерийском Море, слева - в 1907 г., справа - в 1930 г.
Рис. 130. Изменения на Марсе. Внизу: изменения в Киммерийском Море, слева - в 1907 г., справа - в 1930 г.

Хотя в настоящее время на Марсе осталось мало кислорода и воды, но в отдалённом прошлом эти вещества находились там в изобилии. Красные пустыни рассказывают нам историю потери кислорода, который мог соединяться с железом различных пород, давая бросающиеся в глаза оттенки красного цвета и охры. Отсутствие гор говорит о том, что процесс выветривания также протекал в прошлом весьма активно. Земля и Луна имеют весьма неправильные поверхности, в то время как Марс, занимая среднее положение между ними по диаметру и по массе, имеет поверхность гораздо более ровную. Небольшая планета после своего образования, вероятно, остыла быстрее Земли и, как Луна, стала твёрдой на более ранней стадии своего развития. Прообразующие силы и изостазия (См. главу 6, стр. 93)) зависят от внутренних перемещений пород и не могут изменить уровня твёрдой поверхности. Поэтому эрозия имела полную возможность стереть горы, сгладить холмы и заполнить глубины океанов. В отдалённом прошлом реки и моря могли сделать Марс таким ж? цветущим и плодородным, какой в настоящее время является наша Земля.

По мере того как проходили сотни миллионов лет, атмосфера всё уменьшалась и теряла кислород и водяные пары, главным образом, вследствие их химического соединения с породами на поверхности планеты. Кроме того, низкая критическая скорость (около 5 км/сек) могла обусловить исключительно медленную, но всё же значительную потерю атмосферы, в частности водорода и гелия. Внешние холодные слои планеты скорее поглощали, чем увеличивали запас газов и влаги на поверхности. Таким образом Марс мог состариться и стать тем умирающим миром, каким мы его сейчас и наблюдаем.

Возможно, что большие "моря" и другие тёмные области представляют собой заполненные илом ложа древних морей и теперь они являются наиболее плодородными областями на всей планете. Их низкое положение притягивает редкую на Марсе воду либо в виде перемежающихся потоков, либо через атмосферу. Недостаток воды сделал красные пустыни бесплодными, как пустыни на Земле. Цветная Пустыня в Аризоне - ложе высохшего океана, устланное осадочными породами - была когда-то лесистым зелёным районом, от которого теперь остались только окаменевшие деревья. Возможно, что пустыни Марса так же красивы, как эта сказочная область на Земле, если ветры разрежённой атмосферы были слишком слабы, чтобы заполнить песком овраги и ущелья старых водных путей.

Существуют ли на Марсе разумные существа, способные оценить всё великолепие марсианского ландшафта? Эта проблема является чисто умозрительной. Если мы правильно воссоздали историю Марса, то нет оснований считать, что жизненные процессы не могли совершить эволюцию, подобно той, которая протекала на Земле. При таком предположении имеются три различные возможности. Разумные существа могли защитить себя от крайне медленной потери атмосферы, кислорода и воды, построив дома и города (Не слишком большие, так как в противном случае они могли бы быть видны. Возможно, эти города были построены под поверхностью, где атмосферное давление больше и изменения температуры не такие резкие)), физические условия жизни в которых научно контролировались. Вторая возможность состоит в том, что на Марсе в процессе эволюции могли развиться существа, способные противостоять суровости марсианского климата. Могло случиться и так, что разумные существа вымерли. Об этих возможностях достаточно много говорилось в псевдонаучной литературе, и потому дальше распространяться на эту тему мы считаем излишним. Однако можно указать несколько интересных особенностей анатомии и физиологии марсианина. Например, разрежённость атмосферы может потребовать совершенно иной дыхательной системы для теплокровных существ. Если атмосферное давление значительно ниже давления паров воды при температуре тела индивидуума, то процесс дыхания лёгкими нашего типа становится невозможным.

Мы не знаем, откуда произошла жизнь даже на Земле. Мы не в состоянии обнаружить признаков разумной жизни на Марсе. Читатель может составить своё собственное мнение. Если он считает, что жизненная сила универсальна и что разумные существа могли когда-то развиться на Марсе, то ему остаётся только вообразить, что они продолжали существовать в течение бессчётного числа поколений в разрежённой атмосфере, почти лишённой кислорода и воды, на планете, где ночи значительно холоднее наших арктических зим. Наличие разумной жизни на Марсе не невозможно, но совершенно не доказано.

предыдущая главасодержаниеследующая глава



Рейтинг@Mail.ru Rambler's
Top100

© Елисеева Людмила Александровна, автор статей; Карнаух Лидия Александровна, подборка материалов, оцифровка; Злыгостева Надежда Анатольевна, дизайн; Злыгостев Алексей Сергеевич, разработка ПО 2001-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://adeva.ru "Adeva.ru: Энциклопедия небесных тел"