15 июля 1965 года космический аппарат НАСА «Маринер-4» вошел в историю космонавтики и исследования Солнечной системы. Это был первый в истории зонд, которыйпередал фотографии поверхности другой планеты — Марса, сделанные с близкого расстояния.
Это первая в истории фотография Марса крупным планом. (НАСА)
Пролетая мимо Красной планеты, аппарат сделал 22 снимка и отправил их на Землю. Это были первые изображения поверхности Марса, полученные из глубокого космоса. Они показали не фантастический пейзаж с каналами и вегетацией, как многие надеялись, а сухую, мертвую пустыню, усеянную кратерами — напоминая поверхность Луны.
«Маринер-4» был запущен 28 ноября 1964 года и преодолел почти восемь месяцев межпланетного полета. На момент сближения с Марсом аппарат находился на расстоянии примерно 220 миллионов километров от Земли — настолько далеко, что радиосигналы шли 12 минут в одну сторону.
«Маринер-4» сфотографировал сильно изрытый кратерами участок марсианской поверхности. (НАСА)
Разочарование и восторг от первых снимков
«Настал момент истины: действительно ли мы получили снимки? После шестичасовой задержки, необходимой для передачи 40 000 пикселей, первый снимок был показан. Но что это было прямо над лимбом? Облако? Невозможно. Все знали, что на Марсе нет облаков — должно быть, это трещина в объективе камеры. О нет, еще один сбой прибора. Конечно, как позже выяснилось, на Марсе действительно есть облака», — вспоминал инженер миссии Билл Момсен в 2002 году.
«А потом началось настоящее чудо — кадр за кадром показывали, что поверхность усеяна кратерами! Она выглядела поразительно похожей на поверхность нашей Луны, глубоко изрытой кратерами и не менявшейся с течением времени. Ни воды, ни каналов, ни жизни… Хотя поначалу команда испытала огромную радость от осознания того, что мы действительно это сделали, ее ликование было омрачено тем, что открылось», — рассказал Момсен.
Версия первого снимка Марса с улучшенным контрастом, на которой видно тонкое облако (вверху справа) в марсианской атмосфере. (NASA/JPL)
Первые 22 снимка покрывали лишь около 1% поверхности Марса, и, как оказалось, этот участок был одним из самых кратерированных. Только спустя десятилетия орбитальных наблюдений и исследований другими космическими аппаратами НАСА, включая миссии к планетам и роботизированные зонды, раскрыли сложность марсианского ландшафта: вулканические плато, древние речные дельты, пыльные бури, штормы, облака, голубые закаты и смерчи, оставляющие следы на поверхности.
Прежде чем приступить к описанию растительности на Марсе, напомним некоторые свойства климата этой планеты.
Климат на Марсе весьма суровый и сухой. При помощи очень чувствительных термоэлементов найдено, что средняя годовая температура на нем равна -23оС. Наиболее теплыми местами на Марсе являются «моря»1, здесь температура повышается до +20о, наиболее холодными – «полярные шапки», где температура понижается до -70о.
Какова же средняя годовая температура самого теплого места на Марсе? Сделаем небольшой расчет. Самая высокая годовая температура на Земле равна приблизительно +30 (Индия, Судан), т. е. на 15о выше средней для всей Земли. Если такое же различие примем для Марса, то самое теплое место на нем имеет годовую температуру -8о. На Земле это соответствует средней годовой температуре на западной берегу Новой Земли, в Туруханске и в Якутской области. Однако в самом Якутске и в Верхоянске еще холоднее, средняя годовая температура в этих пунктах равна соответственно – 11о и -17о.
На Марсе и летняя ночная температура, даже в самых теплых местах почти всегда опускается до -45о, так как атмосфера его весьма разрежена, а туманы и облака бывают редко. Таким образом на Марсе, в большинстве его мест, климат суровее, чем в Якутске и в Верхоянске.
Теперь перехожу к своим наблюдениям.
Я наблюдал планету Марс в Пулкове в 1909 г., фотографируя при помощи 30-дюймового рефрактора; в 1918 и 1920 гг. я изучал его визуально при помощи 15-дюймового рефрактора.
Снимки 1909 г. были обработаны, и результаты опубликованы. Что касается наблюдений 1918 и 2910 гг., то только в 1945 г. я смогу подвергнуть их внимательному изучению и обнаружил явления проливающие новый свет на природу Марса.
Свои наблюдения я производил визуально – как без светофильтра, так и через светофильтры, от темно-красного до голубого. Кроме того, при помощи окулярного спектроскопа наблюдался спектр отдельных образований. Наблюдения представлены на 120 рисунках, снабженных подробными примечаниями. Здесь воспроизведены 7 из этих рисунков.
Наблюдения 1918 и 1920 гг. вполне подтверждают выводы, сделанные мною по снимкам 1909 г., а именно: наилучшую видимость так называемых «морей» и «каналов» через красный фильтр, хорошую видимость деталей на краях диска планеты через красный фильтр, исчезновение их при наблюдения через зеленый фильтр и т.д. Но, кроме того, подмечены новые факты.
Через зеленый и голубой фильтры я почти всегда наблюдал на восточном и западном краях диска планеты яркие пятна, причем полярная шапка занимала по яркости второе место. Через весь диск тянутся светлые полосы, соединяющие восточные и западные пятна. Светлая полоса иногда соединяет полярную шапку с полосой, идущей в долготном направлении. Светлые полосы наблюдаются как в зимнем, так и в летнем полушарии. Замечательно, что в зимнем полушарии светлые полосы идут вдоль кромки «морей» и лишь редко проходят через сами «моря». Все это хорошо видно по рис. 1 и 6.
Эти явления без труда можно объяснить суровым климатом Марса и появлением инея утром и вечером даже в экваториальных областях планеты. Светлые полосы можно объяснить появлением высоких облаков; последнее подтверждается тем, что полосы эти иногда выступают в виде светлых язычков на темном фоне со стороны фазового ущерба, как это видно на рис. 7.
Почему же светлые полосы избегают «морей»? Это может происходить оттого, что с «морей» поднимаются потоки более теплого воздуха, в котором облака испаряются.
Марс очень беден водою, и «моря» правильнее называть растительным покровом, или, для сокращения, просто покровом. 13 мая 1920 г. мною записано, что через желтый фильтр южные покровы кажутся зеленоватыми, а северные коричневатыми. В южном полушарии Марса в это время была середина зимы, а в северном – середина лета? На первый взгляд кажется, что это противоречие. В самом деле, какая же может быть зелень в середине зимы и почему покровы коричневатые в середине лета? Однако это противоречие легко снимается, если допустить, что на покровах существуют вечнозеленые травы и деревья наряду с растениями, меняющими свою окраску к осени. Но почему же коричневатость наблюдается уже в середине лета? И это не трудно объяснить. Климат на Марсе очень сухой, и растения, буреющие в умеренных зонах Земли к осени, на Марсе буреют уже к середине лета. Подобное этому явление происходит, например, в среднеазиатских степях.
Наблюдения 13 мая 1920 г. без светофильтра и через зеленый фильтр подтвердили то, что наблюдалось через желтый фильтр.
Итак, есть основание считать, что на Марсе существует растительность — как теряющая свою зеленую окраску к середине лета, так и вечнозеленая, северного земного типа.
Есть, однако, одно явление, которое раньше казалось мне несовместимым с допущением существования на Марсе растительности земного типа; явление это заключается в следующем.
Известно, что земная зелень очень сильно рассеивает инфракрасные лучи. Казалось бы, что и растительность на Марсе должна обладать таким же свойством, а между тем фотографические наблюдения В. В. Шаронова в Ташкенте 1939 г. этого не обнаружили. После одного из моих докладов о Марсе в Алма-Ате агрометеорологом А. П. Кутыревой было высказано предположение, что в процессе приспособления к суровому и сухому климату Марса растения могли эволюционировать в направлении уменьшения способности отражать инфракрасные лучи. В самом деле, растению очень невыгодно в суровом климате сильно отражать инфракрасные лучи, обладающие еще значительной энергией. Соглашаясь с этим мнением, я пришел к мысли сравнить отражение инфракрасных лучей лиственными и хвойными растениями, пользуясь рукописными данными из наблюдений Е. Л. Кринова. Можно было ожидать, что отражательная способность в инфракрасных лучах для хвойных растений окажется значительно меньшей, чем для лиственных. Это ожидание полностью подтвердилось, что видно из кривых, приведенных на рис. 8 и 9.
Мы видим, что при одинаковых значениях для березы и ели в синих лучах (длина волны 450 миллимикрон) – по 0,06 – отражательная способность для березы в инфракрасных лучах (800 миллимикрон) достигает 0,54 против 0,16 для ели.
При одинаковых значениях для овса и тундрового можжевельника в зеленых лучах (550 миллимикрон) – 0,10 – отражательная способность овса в инфракрасных лучах (800 миллимикрон) достигает 0,82 против 0,32 для можжевельника. !
Оптические свойства разных мест на Марсе – вот то, что в настоящее время может изучать астроном для суждения о растительности на Марсе.
Если ботаник делает спиртовую вытяжку хлорофилла и изучает ее оптические свойства, то астроном изучает спектр света, рассеянного живыми листьями, и сравнивает его с тем, что наблюдается в спектре тех областей Марса, в которых можно предположить наличие растительности.
По изучению хлорофилла и его спектра очень много сделал Климент Аркадьевич Тимирязев. Его магистерская диссертация носит название «Спектральный анализ хлорофилла» (Петербург, 1871 г.). В диссертации рассматривается визуальное изучение спектра спиртовой вытяжки хлорофилла. Вот дословная выдержка из этой диссертации: «Совершенно сходные спектры получены при исследовании различных растений: злаков, шпината, ежевики, плюща. Свежие листья представляют спектры, соответствующие растворам слабой концентрации. Следовательно, не подлежит сомнению, что извлечение хлорофилла спиртом не подвергает его изменению, по крайней мере в оптическом отношении». В докторской диссертации «Об усвоении света растениями» (Петербург, 1871 г,) Тимирязев показывает, что наиболее сильное разложение углекислоты растениями происходит под влиянием тех длинноволновых лучей, которые всего обильнее поглощаются хлорофиллом. По рисунку, приведенному в этой диссертации, можно определить длины волны полос поглощения хлорофилла (Сочинения, том 1, 1937 г., стр. 403). Вот они: 664 миллимикрон (самая, темная), 607, 576 и 537 — с постепенно убывающим поглощением,
Впоследствии многими учеными было показано, что главная полоса поглощения в живом листе смещена по отношению к ее положению в растворе хлорофилла в сторону длинных волн.
Все это очень интересно, но не применимо в астрономических наблюдениях, так как астроном не может наблюдать поглощение в листьях, а тем более в растворах хлорофилла на других планетах.
В 1908 г, в английском журнале «Nature» в номера от 12 ноября (нов. ст.) появились спектрограммы планет, полученные в США на обсерватории Персиваля Лоуелла. Спектры Урана и Нептуна так поразили Тимирязева своим сходством со спектром хлорофилла, что он немедленно написал об этом статью в газету «Русские Ведомости». Вот выдержка из этой статьи: «...Мой привычный глаз был поражен присутствием в спектрах Урана и Нептуна абсорбционной полосы хлорофилла. При первой встрече с уважаемым товарищем Цесарским2 я сообщив свои подозрения: нас обоих, однако, смутило то, что сам профессор Лоуелл в своем подробном сообщении Парижской Академии, правда, еще не снабженном фотографией, ничего не говорил об этих замечательных полосах. Но вот, в последнем выпуске того же «Nature» (3 декабря) другой ботаник, голландский профессор Бейеринк, также опытный в этой области, приходит к тому же заключению. Согласное свидетельство двух экспертов, не сговорившихся между собой, живущих на противоположных концах Европы и даже незнакомых между собой, я полагаю, имеет некоторый вес». Увы, согласное свидетельство даже двух столь авторитетных экспертов оказалось несоответствующим действительности.
В настоящее время с несомненностью доказано, что полосы поглощения в спектрах Урана и Нептуна обязаны своим происхождением наличию в атмосферах этих планет аммиака и метана.
Как бы то ни было, Тимирязев написал письмо Лоуеллу с изложением своей мысли и спросил его, не наблюдается ли главная полоса поглощения хлорофилла в спектре зеленых областей Марса. В своем ответе Лоуелл пишет, между прочим, следующее: «Два года тому назад г. Слайфер делал снимки при помощи спектрографа с целью доказать присутствие хлорофилла. Он получил хорошие результаты для земных объектов, но для Марса дело гораздо труднее, частью вследствие малого количества света, частью вследствие особенного характера поставленной задачи. Растительность в сколько-нибудь значительных количествах встречается только в некоторых частях диска, и расположить в этих частях щель спектрографа почти невозможно, хотя со временем, может быть, мы с этой трудностью справимся. Вопрос этот занимает нас вот уже четырнадцать лет, и г. Слайфер уже много работал с отраженным светом.
Что касается Урана и Нептуна, то их физическое состояние заставляет предполагать, как я думаю, что там нет растительности»3.
Из этого письма видно, что Слайфер спектрографировал земную растительность, но нам неизвестны полученные им результаты.
В 1918 и 1920 гг, я неоднократно наблюдал в Пулкове спектр «морей» Марса в окулярный спектроскоп, привинченный к 15-дюймовому рефрактору. Особенное внимание я обращал на красные лучи, где лежит наиболее темная полоса хлорофилла. В моих записях неоднократно отмечено, что полоса поглощения в крайних красных лучах лучше локализована (т. е. круче обрывается в сторону коротких волн) на южных морях, где во время наблюдений была зима, чем на северных, где было лето. Причиной такого явления и могло быть присутствие полосы хлорофилла на южных морях. В этом можно видеть подтверждение существования на Марсе вечнозеленой растительности северного типа.
Второй интересной особенностью моих наблюдений можно считать то, что в спектре экваториальных морей наиболее сильное поглощение я обнаружил в зеленых лучах. Это должно давать морям голубоватый оттенок, что неоднократно и отмечалось разными наблюдателями.
Условия наблюдений спектра Марса в красных лучах были столь трудными, что я не могу полностью поручиться за них. Темная полоса в красных лучах находится уже в той области спектра, которая лежит, при общей слабости спектра, на границе чувствительности глаза.
Чем же объяснить, что до сих пор не получено решительных результатов относительно полос поглощения хлорофилла в зеленых площадях Марса? Как может быть, чтобы в течение целых 14 лет на обсерватории Лоуелла с ее мощными средствами не удалось решить такую сравнительно простую задачу?
Сделаем такое предположение: оптические свойства растительности Марса иные, чем у земной растительности, не только по отношению к инфракрасным, но и к видимым лучам, что можно объяснить действием сурового климата.
Как же должны были измениться оптические свойства хлорофилла в суровом климате? Ответ таков: в суровом климате листва растения должна поглощать не только отдельные, сравнительно узкие участки спектра, а возможно широкую область, именно ту часть спектра, в которой сосредоточено больше тепла, т. е. длинноволновую часть; в визуальном спектре – это красные, оранжевые, желтые и зеленые лучи. И вот, как уже сказано выше, особенно сильное поглощение мною как раз и наблюдалось в зеленых лучах.
Высказанное здесь мнение можно проверить на земной растительности таким образом: у хвойных растений полосы хлорофилла должны быть шире, чем у лиственных, и, быть может, они должны почти сливаться. Это подлежит изучению в новой науке – астроботанике, но и теперь уже можно указать на некоторые явления, как бы подтверждающие такую точку зрения. Так, например, некоторые хвойные деревья, как пихта, канадская ель, имеют иглы с ясно выраженным голубым оттенком. В августе этого года я был в Туюк-Су (близ Алма-Аты) на высоте 3400 метров. Там я сорвал очень интересное растение, носящее название остролодки (Oxytropis chionobia). Это целая подушечка зеленых листочков с голубым налетом и с голубыми цветочками.
Меня заинтересовал именно голубой налет на листочках. Не происходит ли он от расширения полос поглощения хлорофилла? Я сфотографировал спектр листьев этого растения для дальнейшего лабораторного изучения.
Из всего предыдущего ясно, что для понимания явлений, наблюдаемых на растительных покровах Марса, необходимо изучать изменение оптических свойств земных растений с переходом к суровым климатическим условиям на высоких горах и в Субарктике. Кроме того, необходимо изучать оптические свойства одного и того же вида растений в течение всего года для вечнозеленых растений северного типа и в течение периода зеленения и увядания – для лиственных.
Это и есть задача новой науки — астроботаники. В 1946 г. Академией Наук СССР была издана захватывающе интересная книга академика А. А. Григорьева о Субарктике. В этой книге говорится, что воздух в Субарктике очень чист и весьма прозрачен для ультрафиолетовых лучей Солнца, а избыток этих лучей вреден для растительности. Поэтому растительность Субарктики выработала приспособления, защищающие ее от избытка ультрафиолетовых лучей. В частности, листья имеют фиолетовый оттенок, цветы незабудки не голубые, а темноголубые, цветы тысячелистника не белые или розоватые, как в лесной полосе, а розовые с фиолетовым оттенком, дельфиниум (шпорник) не синий, в густо-темносиний и т. п.
«В настоящее время можно считать доказанным, – говорит академик Григорьев, – что изменения окраски являются приспособлением растений к облучению светом, изобилующим ультрафиолетовыми лучами». .
Я понимаю это так: если растение имеет темносиний цвет или фиолетовый оттенок, то оно сильно отражает синие и фиолетовые лучи и, вероятно, соседние с последними ультрафиолетовые лучи.
Если растения в Субарктике должны бороться с избытком ультрафиолетовых лучей, то тем более это относится к растениям на Марсе, атмосфера которого весьма редка и, вероятно, очень проницаема для ультрафиолетовых лучей.
Таким образом, астроботаника должна изучать отражательную способность растений не только в инфракрасных и видимых лучах, но и в ультрафиолетовых.
В 1946 г. на Алма-Атинских горах уже работало под моим руководством несколько экспедиций с астроботаническими целями, а на 1947 г. запланированы экспедиции не только на горы, но и в восточно-европейскую Субарктику — от Архангельска до Югорского Шара.
Комментарии к статье
1 Темные пятна по поверхности планеты, изучавшиеся итальянским астрономом Скиапарелли и принятые им за морскую поверхность.
Рассматривая вопрос о существовании жизни на других планетах, мы будем говорить только о планетах нашей солнечной системы, так как нам ничего не известно о наличии у других солнц, каковыми являются звезды, собственных планетных систем, подобных нашей. По современным воззрениям на происхождение солнечной системы можно даже полагать, что образование планет, обращающихся вокруг центральной звезды, есть случай, вероятность которого ничтожно мала, и что поэтому огромное большинство звезд не имеет своих планетных систем.
Далее нужно оговориться, что вопрос о жизни на планетах мы поневоле рассматриваем с нашей, земной точки зрения, предполагая, что эта жизнь проявляется в таких же формах, как и на Земле, т. е. предполагая жизненные процессы и общее строение организмов подобными земным. В таком случае для развития жизни на поверхности какой-либо планеты должны существовать определенные физико-химические условия, должна быть не слишком высокая и не слишком низкая температура, необходимо наличие воды и кислорода, основой же органического вещества должны являться соединения углерода.
Атмосферы планет
Присутствие у планет атмосферы определяется напряжением силы тяжести на их поверхности. Большие планеты обладают достаточной силой притяжения, чтобы удерживать около себя газообразную оболочку. Действительно, молекулы газа находятся в постоянном быстром движении, скорость которого определяется химической природой этого газа и температурой.
Наибольшую скорость имеют легкие газы — водород и гелий; при повышении температуры скорость возрастает. При нормальных условиях, т. е. температуре в 0° и атмосферном давлении, средняя скорость молекулы водорода составляет 1840 м/сек, а кислорода 460 м/сек. Но под влиянием взаимных столкновений отдельные молекулы приобретают скорости, в несколько раз превосходящие указанные средние числа. Если в верхних слоях земной атмосферы появится молекула водорода со скоростью, превосходящей 11 км/сек, то такая молекула отлетит прочь от Земли в межпланетное пространство, так как сила земного притяжения окажется недостаточной для ее удержания.
Чем меньше планета, чем она менее массивна, тем меньше эта предельная или, как говорят, критическая скорость. Для Земли критическая скорость составляет 11 км/сек, для Меркурия она равна лишь 3,6 км/сек, для Марса 5 км/сек, для Юпитера же, самой большой и массивной из всех планет, — 60 км/сек. Отсюда следует, что Меркурий, а тем более еще меньшие тела, как спутники планет (в том числе и наша Луна) и все малые планеты (астероиды), не могут удержать своим слабым притяжением атмосферную оболочку у своей поверхности. Марс в состоянии, хотя и с трудом, удерживать атмосферу, значительно более разреженную, чем атмосфера Земли, что же касается Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, то их притяжение достаточно сильно для того, чтобы удерживать мощные атмосферы, содержащие легкие газы, вроде аммиака и метана, а возможно также и свободный водород.
Отсутствие атмосферы неминуемо влечет за собою и отсутствие воды в жидком состоянии. В безвоздушном пространстве испарение воды происходит гораздо энергичнее, чем при атмосферном давлении; поэтому вода быстро обращается в пар, который представляет собою весьма легкий таз, подвергающийся той же участи, что и другие газы атмосферы, т. е. он более или менее быстро покидает поверхность планеты.
Понятно, что на планете, лишенной атмосферы и воды, условия для развития жизни совершенно неблагоприятны, и мы не можем ожидать на такой планете ни растительной ни животной жизни. Под эту категорию попадают все малые планеты, спутники планет, а из больших планет — Меркурий. Скажем немного подробнее о двух телах этой категории, именно о Луне и Меркурии.
Луна и Меркурий
Для этих тел отсутствие атмосферы установлено не только путем приведенных выше соображений, но и посредством прямых наблюдений. Когда Луна движется по небу, совершая свой путь вокруг Земли, она часто закрывает собою звезды. Исчезновение звезды за диском Луны можно наблюдать уже в небольшую трубу, и происходит оно всегда вполне мгновенно. Если бы лунный рай был окружен хотя бы редкой атмосферой, то, прежде чем вполне исчезнуть, звезда просвечивала бы в течение некоторого времени сквозь эту атмосферу, причем постепенно уменьшалась бы видимая яркость звезды, кроме того, вследствие преломления света звезда казалась бы смещенной со своего места. Все эти явления совершенно отсутствуют при покрытии звезд Луною.
Лунный ландшафт.
Лунные ландшафты, наблюдаемые в телескопы, поражают резкостью и контрастностью своего освещения. На Луне нет полутеней. Рядом с яркими, освещенными Солнцем местами встречаются глубокие черные тени. Происходит это потому, что вследствие отсутствия атмосферы на Луне нет голубого дневного неба, которое своим светом смягчало бы тени; небо там всегда черное. Нет на Луне и сумерек, и после захода Солнца сразу наступает темная ночь.
Меркурий находится от нас гораздо дальше, чем Луна. Поэтому таких подробностей как на Луне, мы наблюдать на нем не можем. Нам неизвестен вид его ландшафта. Покрытие звезд Меркурием вследствие его видимой малости чрезвычайно редкое явление, и нет указаний на то, чтобы такие покрытия когда-либо наблюдались. Зато бывают прохождения Меркурия перед диском Солнца, когда мы наблюдаем, что эта планета в виде крохотной черной точки медленно проползает по яркой солнечной поверхности. Край Меркурия при этом бывает резко очерчен, и те явления, которые усматривались при прохождении перед Солнцем Венеры, у Меркурия не наблюдались. Но все же возможно, чтобы небольшие следы атмосферы у Меркурия сохранились, однако эта атмосфера имеет совсем ничтожную плотность по сравнению с земной.
На Луне и Меркурии совершенно неблагоприятны для жизни и температурные условия. Луна вращается вокруг своей оси чрезвычайно медленно, благодаря чему день и ночь продолжаются на ней по четырнадцать суток. Зной солнечных лучей не умеряется воздушной оболочкой, и в результате днем на Луне температура поверхности повышается до 120°, т. е. выше точки кипения воды. Во время же долгой ночи температура падает до 150° ниже нуля.
Во время лунного затмения наблюдалось, как в течение всего лишь часа с небольшим температура упала с 70° тепла до 80° мороза, а после окончания затмения почти в столь же короткий срок вернулась к своему исходному значению. Это наблюдение указывает на чрезвычайно малую теплопроводность горных пород, образующих лунную поверхность. Солнечное тепло не проникает вглубь, а остается в самом тонком верхнем слое.
Нужно думать, что поверхность Луны покрыта легкими и рыхлыми вулканическими туфами, может быть даже пеплом. Уже на глубине метра контрасты тепла и холода оглаживаются «эстолько, что вероятно там господствует средняя температура, мало отличающаяся от средней температуры земной поверхности, т. е. составляющая несколько градусов выше нуля. Быть .может там и сохранились некоторые зародыши живого вещества, но участь их, конечно, незавидная.
На Меркурии разница температурных условий еще более резкая. Эта планета всегда повернута к Солнцу одной стороной. На дневном полушарии Меркурия температура достигает 400°, т. е. она выше точки плавления свинца. А на ночном полушарии мороз должен доходить до температуры жидкого воздуха, и если бы на Меркурии существовала атмосфера, то на ночной стороне она должна была превратиться в жидкость, а может быть даже замерзнуть. Лишь на границе между дневным и ночными полушариями в пределах узкой зоны могут быть температурные условия, хоть сколько-нибудь благоприятные для жизни. Однако о возможности там развитой органической жизни думать не приходиться. Далее при наличии следов атмосферы в ней не мог удержаться свободный кислород, так как при температуре дневного полушария кислород энергично соединяется с большинством химических элементов.
Итак, в отношении возможности жизни на Луне перспективы достаточно неблагоприятны.
Венера
В отличие от Меркурия на Венере наблюдаются определенные признаки густой атмосферы. Когда Венера проходит между Солнцем и Землей, она бывает окружена светлым колечком, — это ее атмосфера, которая на просвет освещается Солнцем. Такие прохождения Венеры перед диском Солнца бывают очень редко: последнее прохождение имело место в 18S2 г., ближайшее следующее произойдет в 2004 г. Однако почти ежегодно Венера проходит хотя и не через самый солнечный диск, но достаточно близко от него, и тогда она бывает видна в форме очень узкого серпа, вроде Луны тотчас после новолуния. По законам перспективы освещенный Солнцем серп Венеры должен был бы составлять дугу ровно в 180°, но в действительности наблюдается более длинная светлая дуга, что происходит вследствие отражения и загибания солнечных лучей в атмосфере Венеры. Другими словами, на Венере существуют сумерки, которые увеличивают продолжительность дня и частично освещают ее ночное полушарие.
Состав атмосферы Венеры пока еще мало изучен. В 1932 г. при помощи спектрального анализа в ней было обнаружено присутствие большого количества углекислоты, соответствующее слою мощностью в 3 км при стандартных условиях (т. е. при 0° и 760 мм давления).
Поверхность Венеры всегда представляется нам ослепительно белой и без заметных постоянных пятен или очертаний. Полагают, что в атмосфере Венеры всегда находится густой слой белых облаков, вполне закрывающий собою твердую поверхность планеты.
Состав этих облаков неизвестен, но вероятнее всего, что это водяные пары. Что находится под ними, мы не видим, но понятно, что облака должны умерять зной солнечных лучей, который на Венере, находящейся ближе к Солнцу, чем Земля, был бы иначе чрезмерно силен.
Измерения температуры дали для дневного полушария около 50—60° тепла, а для ночного 20° мороза. Такие контрасты объясняются медленностью вращения Венеры около оси. Хотя точный период ее вращения неизвестен из-за отсутствия на поверхности планеты заметных пятен, но, по-видимому, сутки продолжаются на Венере не меньше наших 15 суток.
Каковы шансы на существование жизни на Венере?
В этом отношении мления ученых расходятся. Некоторые считают, что весь кислород в ее атмосфере химически связан и существует лишь в составе углекислоты. Так как этот газ обладает малой теплопроводностью, то в таком случае температура близ поверхности Венеры должна быть довольно высокой, быть может даже близкой к точке кипения воды. Этим можно было бы объяснить присутствие в верхних слоях ее атмосферы большого количества водяных паров.
Заметим, что приведенные выше результаты определения температуры Венеры относятся к наружной поверхности облачного покрова, т.е. к довольно большой высоте над ее твердой поверхностью. Во всяком случае нужно думать, что условия на Венере напоминают теплицу или оранжерею, но, вероятно, с еще значительно более высокой температурой.
Марс
Наибольший интерес с точки зрения вопроса о существовании жизни представляет планета Марс. Во многих отношениях он похож на Землю. По пятнам, которые хорошо видны на его поверхности, установлено, что Марс вращается около оси, совершая один оборот в 24 ч. и 37 м. Поэтому на нем существует смена дня и ночи почти такой же продолжительности, как и на Земле.
Ось вращения Марса составляет с плоскостью его орбиты угол в 66°, почти в точности такой же, как и у Земли. Благодаря этому наклону оси на Земле происходит смена времен года. Очевидно, и на Марсе существует такая же смена, но только каждое время года на «ем почти вдвое продолжительнее нашего. Причина этого заключается в том, что Марс, будучи в среднем в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, совершает свой оборот вокруг Солнца почти в два земных года, точнее в 689 суток.
Наиболее отчетливая подробность на поверхности Марса, заметная при рассматривании его в телескоп,— белое пятно, по своему положению совпадающее с одним из его полюсов. Лучше всего бывает видно пятно у южного полюса Марса, потому что в периоды своей наибольшей близости к Земле Марс бывает наклонен в сторону Солнца и Земли своим южным полушарием. Замечено, что с наступлением зимы в соответствующем полушарии Марса белое пятно начинает увеличиваться, а летом оно уменьшается. Бывали даже случаи (например, в 1894 г.), когда полярное пятно осенью почти совсем исчезало. Можно думать, что это снег или лед, который отлагается зимою тонким покровом близ полюсов планеты. Что этот покров очень тонкий, следует из указанного наблюдения над исчезновением белого пятна.
Таяние полярного пятна на Марсе.
Вследствие удаленности Марса от Солнца температура на нем сравнительно низкая. Лето там очень холодное, и тем не менее бывает, что полярные снега полностью стаивают. Большая продолжительность лета не компенсирует в достаточной, мере недостатка тепла. Отсюда следует, что снега выпадает там мало, быть может всего лишь на несколько сантиметров, возможно даже, что белые полярные пятна состоят не из снега, а из инея.
Это обстоятельство находится в полном согласии с тем, что по всем данным на Марсе мало влаги, мало воды. Морей и больших водных пространств на нем не обнаружено. В его атмосфере очень редко наблюдаются облака. Сама оранжевая окраска поверхности планеты, благодаря которой невооруженному глазу Марс представляется красной звездой (откуда и произошло его название по имени древнеримского бога .войны), большинством 'наблюдателей объясняется тем, что поверхность Марса представляет безводную песчаную пустыню, окрашенную окислами железа.
Марс движется вокруг Солнца по заметно вытянутому эллипсу. Благодаря этому его расстояние от Солнца меняется в довольно широких пределах — от 206 до 249 млн. км. Когда Земля находится с той же стороны Солнца, что и Марс, происходят так называемые противостояния Марса (потому что Марс в это время находится в стороне неба, противоположной Солнцу). Во время противостояний Марс наблюдается на ночном небе в благоприятных условиях. Противостояния чередуются в среднем через 780 дней, или через два года и два месяца.
Орбита Марса и Земли.
Однако далеко не в каждое противостояние Марс приближается к Земле .на свое кратчайшее расстояние. Для этого нужно, чтобы противостояние совпало с временем наибольшего приближения Марса к Солнцу, что бывает лишь каждое седьмое или восьмое противостояние, т. е. примерно через пятнадцать лет. Такие противостояния называются великими противостояниями; они имели место в 1877, 1892, 1909 и 1924 гг. Следующее великое противостояние будет в 1939 т. Именно к этим срокам и приурочены главные наблюдения Марса и связанные с ними открытия. Ближе всего к Земле Марс был во время - противостояния 1924 г., но и тогда его расстояние от нас составляло 55 млн. км. Ha более близком расстоянии от Земли Марс никогда не бывает.
"Каналы" на Марсе
В 1877 г. итальянский астроном Скиапарелли, производя наблюдения в сравнительно скромный по своим размерам телескоп, но под прозрачным небом Италии, обнаружил на поверхности Марса, кроме темных пятен, названных хотя и неправильно морями, еще целую сеть узких прямых линий или полосок, которые он назвал проливами (по-итальянски canale). Отсюда слово «канал» стало употребляться и на других языках для обозначения этих загадочных образований.
Скиапарелли в результате своих многолетних наблюдений составил подробную карту поверхности Марса, на которой нанесены сотни каналов, соединяющих между собок> темные пятна «морей». Позднее американский астроном Лоуелл, построивший в Аризоне даже специальную обсерваторию для наблюдения Марса, обнаружил каналы и на темных пространствах «морей». Он нашел,, что как «моря», так и каналы меняют свою видимость в зависимости от времен года: летом они становятся темнее, принимая иногда серо-зеленоватый оттенок зимою бледнеют и становятся буроватыми. Карты Лоуелла еще подробнее карт Скиапарелли, на них нанесено множество каналов, образующих сложную, но довольно правильную геометрическую сеть.
Для объяснения наблюдаемых на Марсе явлений Лоуелл развил теорию, которая получила широкое распространение, главным образом, среди любителей астрономии. Теория эта сводится к следующему.
Оранжевую поверхность планеты Лоуелл, как и большинство других наблюдателей, принимает за песчаную пустошью. Темные пятна «морей» он считает за области, покрытые растительностью — полями и лесами. Каналы он считает за сеть орошения, проведенную разумными существами, обитающими на поверхности планеты. Однако самые каналы нам с Земли не видны, так как их ширина для этого далеко не достаточна. Чтобы быть видимыми с Земли, каналы должны иметь ширину не меньше десятка километров. Поэтому Лоуелл считает, что мы видим лишь широкую полосу растительности, которая распускает свои зеленые листья, когда собственно канал, пролегающий в середине этой полосы, наполняется весною водой, притекающей от полюсов, где она образуется от таяния полярных снегов.
Карта Марса, составленная Лоуеллом.
Однако мало-помалу начали возникать сомнения в реальности таких прямолинейных каналов. Наиболее показательным было то обстоятельство, что наблюдатели, вооруженные наиболее мощными современными телескопами, никаких каналов не видели, а наблюдали лишь необыкновенно богатую картину разных деталей и оттенков на поверхности Марса, лишённых, однако, правильных геометрических очертаний. Лишь наблюдатели, пользовавшиеся инструментами средней силы, видели и зарисовывали каналы. Отсюда возникло сильное подозрение, что каналы представляют лишь оптическую иллюзию (обман зрения), возникающую при крайнем напряжении глаза. Много работ и разных опытов было проведено для выяснения этого обстоятельства.
Наиболее убедительными являются результаты, полученные немецким физиком и физиологом Кюлем. Им была устроена специальная модель, изображающая Марс. На темном фоне Кюль наклеил вырезанный им из обыкновенной газеты кружок, на котором было размещено несколько серых пятен, напоминающих по своим очертаниям «моря» на Марсе. Если рассматривать такую модель вблизи, то ясно видно, что она собою представляет,— можно прочитать газетный текст и никакой иллюзии не создается. Но если отойти подальше, то при правильном освещении начинают появляться прямые тонкие полоски, идущие от одного темного пятна к другому и притом не совпадающие со строчками печатного текста.
Модель Марса, сделанная Кюлем.
Кюль подробно исследовал это явление.
Он показал, что три наличии многих мелких деталей и оттенков, постепенно переходящих один в другой, когда глаз не может уловить их «о всех подробностях, возникает стремление объединить эти детали более простыми геометрическими схемами, в результате чего и появляется иллюзия прямых полосок там, где никаких правильных очертаний не имеется. Современный выдающийся наблюдатель Антониади, который в то же время является хорошим художником, рисует Марс пятнистым, с массой неправильных деталей, но без всяких прямолинейных каналов.
Рисунок Марса, сделанный Антониади.
Итак, приходится считать, что каналы Марса являются оптической иллюзией и на самом деле их не существует.
Можно подумать, что этот вопрос лучше всего решить три помощи фотографии. Фотографическую пластинку обмануть нельзя: она должна, казалось бы, показать, что же на самом деле имеется на Марсе. К сожалению, это не так. Фотография, которая в применении к звездам и туманностям дала так много, в отношении поверхности планет дает меньше, чем видит глаз наблюдателя в тот же самый инструмент. Объясняется это тем, что изображение Марса, полученное даже с помощью самых больших и длиннофокусных инструментов, на пластинке получается очень малых размеров,— диаметром 'всего .лишь до 2 мм. Конечно, на таком изображении больших подробностей разобрать нельзя. При сильном же увеличении таких фотографий выступает дефект, от которого так страдают современные любители фотографии, снимающие аппаратами типа «Лейка». Именно, выступает зернистость изображения, которая затушевывает все мелкие детали.
Жизнь на Марсе
Однако фотографии Марса, снятые через разные светофильтры, с полной ясностью доказали существование у Марса атмосферы, хотя и значительно более редкой, чем у Земли. Иногда под вечер в этой атмосфере замечаются светлые точки, которые, вероятно, представляют собою кучевые облака. Но вообще облачность на Марсе ничтожная, что вполне согласуется с малым количеством на нем воды.
В настоящее время почти все наблюдатели Марса согласны в том, что темные пятна «морей» действительно представляют области, покрытые растениями. В этом отношении теория Лоуелла подтверждается. Однако здесь до сравнительно недавнего времени имелось одно препятствие. Вопрос усложнился температурными условиями на поверхности Марса.
Так как Марс находится в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, то он получает в два с четвертью раза меньше тепла. Вопрос о том, до какой температуры может согреть его поверхность такое незначительное количество тепла, зависит от строения атмосферы Марса, представляющей собою «шубу» неизвестной нам толщины и состава.
Недавно удалось непосредственными измерениями определить температуру поверхности Марса. Оказалось, что в экваториальных областях в полдень температура повышается до 15—25° тепла, но под вечер наступает сильное похолодание, а ночь, по-видимому, сопровождается неизменными крепкими морозами.
Условия на Марсе похожи на те, которые наблюдаются у нас на высоких горах: разреженность и прозрачность воздуха, значительное нагревание прямыми солнечными лучами, холод в тени и сильные ночные морозы. Условия, без сомнения, очень суровые, но можно полагать, что растения акклиматизировались, приспособились к ним, а также и к недостатку влаги.
Итак, существование растительной жизни на Марсе можно считать почти доказанным, но относительно животных, а тем более разумных, мы пока ничего определенного сказать не можем.
***
Что касается других планет солнечной системы — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, то на них трудно предполагать возможность жизни по следующим основаниям: во-первых, низкая температура из-за дальности расстояния от Солнца и, во-вторых, ядовитые газы, недавно открытые в их атмосферах,— аммиак и метан. Если эти планеты и имеют твердую поверхность, то она спрятана где-то на большой глубине, мы же видим лишь верхние слои их чрезвычайно мощных атмосфер.
Еще менее вероятна жизнь на самой удаленной от Солнца планете — недавно открытом Плутоне, о физических условиях которого мы пока еще ничего не знаем.
Итак, из всех планет нашей солнечной системы (кроме Земли) можно подозревать существование жизни на Венере и считать почти доказанным наличие жизни на Марсе. Но, конечно, это все относится к настоящему времени. С течением времени, при эволюции планет, условия могут сильно измениться. Об этом из-за недостатка данных мы говорить не будем.
Вы вот тут все сидите и не знаете, что в России завершилась всероссийская зимняя акция по учёту птиц «Воробьи на кустах». Она проводилась с 7 по 15 февраля 2026 года.
Масштабная акция была организована на территории 87 регионов страны. В ней приняли участие свыше 22 тысяч человек, которые провели мониторинг на 14188 специальных площадках.
Общероссийский итог учёта составил 322343 особи воробьёв. Наибольшее количество птиц было зарегистрировано в Москве (31193) и Московской области (20114).
Целью переписи являлся не только подсчёт численности пернатых, но и инвентаризация мест их обитания. В результате было проверено состояние известных точек и выявлено множество новых. Их количество за отчётный период увеличилось на 77%.
Полученные данные свидетельствуют о тенденции активного освоения воробьями новых территорий, включая пригородные зоны и сельские населённые пункты.
Эксперты отмечают, что оба распространённых вида — полевой и домовой воробей — демонстрируют устойчивую тенденцию к синантропизации, всё чаще выбирая для жизни соседство с человеком.
Виды имеют внешние отличия. Для полевого воробья характерна коричневая теменная часть, чёрные пятна на белых щеках и сходная окраска у особей разного пола. Домовой воробей отличается более крупными размерами. Самец обладает серой головой и тёмным пятном на груди, а самка имеет серо-бурое оперение.
Собранная информация будет использована экологами для анализа трансформации среды обитания городских птиц и разработки мер по сохранению этих распространённых, но значимых представителей орнитофауны.
Самарская область.
По итогам мероприятия 374 добровольных наблюдателя в Самарской области зафиксировали 5887 особей воробьёв. Из этого количества удалось идентифицировать 2270 домовых и 2011 полевых воробьёв. Вид 1606 птиц определить не удалось.
Специалисты обратили внимание на гендерный дисбаланс в популяции. В ходе наблюдений было отмечено, что количество самцов почти вдвое превышает число самок.
По мнению учёных, такая диспропорция может объясняться как спецификой поведения птиц в холодное время года, так и особенностями применяемой методики сбора данных.
На рис. 1—3 показан английский самолет-автомат, самолет-робот, управляемый по радио. Этим достижением английские воздушные силы обязаны многолетней работе экспериментального учреждения ВС, расположенного в Фарнборо. Сообщение об успешных результатах этой работы произвело сенсацию и в самой Англии и далеко за ее пределами.
Рис. 1. Общий вид самолета-робота «Куинби» (Де-Хавилэнд «Тайгер-Мосз» с мотором 120 — 200 л. с.)
Рис. 2. Демонстрация полета «Куинби».
Рис. 3. Взлет самолета-робота с катапульты корабля. Кабинка летчика не задраена, но видно, что там нет человека. Самолет но поплавках.
Официальное сообщение говорит о довольно безобидном назначении беспилотного самолета, названного «Куинби» («пчелиная матка»): он должен быть мишенью для практических стрельб зенитной корабельной артиллерии.
Сообщения из других источников говорят, что действительно автоматы «Куинби» налетали сотни часов в качестве мишеней, причем зениткой артиллерии удалось сбить только 1 или 2 самолета.
Впервые самолет-робот в полете был показан публике 26 июня 1935 г. Затем его можно было видеть на выставке в Гендоне 29 июля 1935 г.
В Фарнборо работают над проблемой радиоуправляемого самолета с 1917 г., т. е. 18 лет. К концу 1917 г. был построен экспериментальный самолет с мотором в 35 л. с. — летающая торпеда, у которого вместо экипажа был груз взрывчатого вещества. Он предназначался для уничтожения кораблей. Управлять им собирались с другого самолета или дирижабля.
На первое испытание были приглашены представители армии, морских сил и союзных армий. Когда завели мотор и отпустили машину, она неожиданно круто развернулась на 180° и направилась к ближайшей группе важных чинов.
Испуганный изобретатель резким движением контрольного аппарата попытался выправить разбег самолета. Но своенравный автомат не менее агрессивно напал на другую группу зрителей. На карикатуре 1921 г. английский художник запечатлел это замечательное испытание.
Рис. 4. Карикатура 1921 г., передающая впечатления художника от неудачного испытания в 1917 г. первого образца самолета-автомата.
Улучшив механизм управления, изобретатели снова пригласили комиссию. Самолет теперь стоял на рельсах. Едва оторвавшись от земли, он пошел круто вверх и сделав нечто в роде полупетли, упал на аэродром, но опять как раз чуть не в самую гущу толпы. Опыты были тогда прекращены.
За последние годы «Куинби» применился морскими силами в Англии, в Шотландии и в Средиземном море. Самолет представляет собой обычный биплан, но с наглухо закрытой кабинкой летчика и наблюдателя. Это слегка переделанный легкий самолет Де-Хавилэнд «Тайгер-Мосз», приспособленный к катапультированию и вытаскиванию из воды. «Тайгер-Мосз» — учебный самолет, мотор — 120—200 л. с; полетный вес — 850 кг; скорость —150—170 км/ч.
Так как воздушное министерство запрещает полет самолетов-роботов над населенными пунктами, то его демонстрация происходила с контрольный летчиком на борту.
Взлет робота производится выбрасыванием катапультой. Тотчас после взлета из самолета опускается антенна. Прибор управления — в виде небольшого стола. В первом верхнем ряду находятся кнопки с надписями — «влево», «прямо», «вправо», по диагонали — «подъем», «горизонт», «планирование», «пикирование».
Самолет-робот демонстрировал свою большую управляемость вплоть до выполнения пикирования.
В ближайшее время во время смотра морских сил несколько «Куинби» будут сбрасывать бомбы на корабль-робот «Центурион».
Механизм робота легко приспособить для летающих торпед, для бомбардировщиков, для истребителей-таранов.
Техническая задача автоматического управления самолетом на расстоянии в основном решена. Вполне возможно использование в будущем самолетов-роботов для решения самых опасных истребительно-бомбардировочных задач воздушных сил.
В печать проникали скудные сведения о давнишних работах над самолетом-роботом во Франции, Италии, Германии, США.
Это опасное оружие обещает превратиться в будущей войне в грозу городов, кораблей и сооружений на территории вражеской страны.
Необходимо отметить, что мысль изобретателей работает не только над созданием и усовершенствованием самолетов-роботов, но и над созданием летающих радиоаппаратов, могущих повернуть назад надвигающихся «роботов» врага.
В. В. ШАРОНОВ, доктор физико-математических наук, профессор (Ленинград).
СВЫШЕ 400 лет тому назад великий Коперник выступил с гелиоцентрической системой мира. Из нее вытекало, что Земля - одна из планет солнечной системы, а это, в свою очередь, приводило к предположению, что планеты похожи на земной шар не только по своему движению в качестве спутников Солнца, но и по своей природе.
В практическом доказательстве этой важной гипотезы немалая заслуга принадлежит Галилею. Направив созданный им первый, еще маленький и весьма несовершенный телескоп на планету Венеру, он увидел перед собой вместо точки, какой Венера представляется невооруженному глазу, небольшой диск. Форма этого диска менялась по мере перемещения планеты по отношению к Солнцу, проходя ту же самую последовательность фаз, которую каждый знает на примере Луны. Из этого следовало, что, подобно Земле, Венера является темным шарообразным телом, которое сияет исключительно за счет отражения солнечных лучей и на котором, как и у нас, происходит смена дня и ночи.
Такие выводы побуждали искать между Венерой и Землей дальнейших аналогий. И тут прежде всего встала проблема существует ли на Венере атмосфера?
Газовая оболочка имеет для природы всякой планеты первостепенное значение. В ней возникают воздушные течения, ветры и бури, переносящие тепло и влагу из одних зон планеты в другие. В ней образуются облака, тучи, туманы. Благодаря атмосфере вода океанов, морей и озер сохраняется в жидком состоянии не сдерживаемая давлением толщи вышележащего газа, она сразу, же превратилась бы в пар. Вне воздушно-газовой среды немыслимо развитие жизни.
Естественно, что еще в XVII столетии ученые стали выдвигать гипотезы о существовании атмосферы на других планетах. Однако всякая гипотеза требует доказательств. Впервые подтвердить наличие газовых оболочек на планетах, и при том именно в отношении Венеры, удалось великому русскому ученому М. В. Ломоносову.
В 1761 году происходило редкое небесное явление - прохождение Венеры перед солнечным диском. Ломоносов произвел тщательное наблюдение этого явления, обратив главное внимание на физические его особенности. В процессе этой работы он и сделал крупнейшее научное открытие.
Внимательно следя за тем, как темный шар Венеры понемногу надвигается на солнечный диск,
Ломоносов заметил, что в определенный момент вокруг той части шара, которая еще не вступила на Солнце, вспыхнуло «тонкое, как волос, сияние» То же самое наблюдалось и. при схождении Венеры с солнечного диска.
«Сие,- справедливо заключил ученый -ничто иное показывает, как преломление лучей солнечных в Венериной атмосфере» Иначе говоря, замеченный Ломоносовым световой ободок возникал оттого, что солнечные лучи, обогнувшие благодаря рефракции (преломлению) шар Венеры с противоположной стороны, явились на темном краю планеты в виде узкой яркой каемки. Из всего этого ученый сделал правильный вывод «Планета Венера окружена знатною воздушною атмосферою, таковою же (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного»
Световой ободок, называемый теперь «явлением Ломоносова», отмечался учеными и при последующих прохождениях Венеры перед Солнцем. Изучение материалов наблюдений, выполненных значительно более мощными телескопами, показало, что угол преломления лучей в газовой оболочке планеты очень мал и составляет около 40 секунд. Это не идет ни в какое сравнение с тем, что мы имеем на Земле, где касательный к земной поверхности луч отклоняется на целые 70 минут, то есть более чем на градус. Но если это так, то атмосфера Венеры должна иметь очень малую плотность. Значит ли это, что Ломоносов, утверждавший наличие «знатной» атмосферы на Венере, был неправ? Нет, он был прав!
Лет через 30 после открытия Ломоносова было замечено еще одно весьма интересное явление. Выяснилось, что когда диск Венеры имеет вид серпа, то светлая его сторона простирается больше, чем на полуокружности. В случае с простым матовым шаром этого не могло бы быть, ибо Солнце освещает только половину его и никак не больше. Поскольку же светлый край Венеры превосходит 180 градусов и при очень узком серпе даже смыкается в сплошное бледное кольцо, то это значит, что солнечными лучами освещается не только полушарие, обращенное к дневному светилу, но и примыкающая к нему зона ночной стороны планеты. Объяснить это можно только существованием атмосферы на Венере.
Известно, что после заката Солнца становится темно не вдруг небо еще остается светлым (на нем заря), и земная поверхность долго получает освещение, которое, лишь медленно и постепенно угасая, переходит в ночной мрак. Это явление мы называем сумерками. Происходит оно потому, что находящееся за линией горизонта Солнце продолжает некоторое время освещать толщу атмосферы. В воздухе солнечные лучи рассеиваются по разным направлениям. От этого небесный свод в стороне закатившегося дневного светила долго еще остается светлым, а испускаемый им рассеянный свет создает на Земле сумерки. Именно такую картину ученые и наблюдают на Венере. Сравнение сумеречных явлений на этой планете с тем, что мы видим на Земле, приводит к заключению, что атмосфера Венеры никак не меньше земной. По некоторым данным, она должна быть даже более мощной. Но как же это согласовать со скромным масштабом рефракции - преломления?
Одно из предложенных объяснений состоит в следующем. В атмосфере Венеры на большой высоте над поверхностью планеты лежит сплошной слой тонких, полупрозрачных облаков. Возможно, что эти облака сродни нашим перистым облакам, образующимся из мельчайшей ледяной пыли, или же так называемым светящимся облакам, плавающим в земной атмосфере на высоте около 80 километров. С этой точки зрения световой ободок при прохождении Венеры перед Солнцем вызывается преломлением в тонком и разреженном слое прозрачного газа, лежащего выше облаков. А свет, дающий сумерки, распространяется в глубоком, но прозрачном пласте газа, находящемся под облачным слоем.
Это только гипотеза. Но на чем она основывается?
Давно известна одна неприятная особенность Венеры на ее диске даже в самые сильные телескопы не видно никаких деталей. Если оставить в стороне общее плавное потемнение от светлого края, к ночному полушарию и очень неясное посветление у кончиков серпа, то диск Венеры повсюду представляется нам чисто белым и однородным. Никаких пятен и полос, столь характерных для других планет, как, например, для Марса и Юпитера, на нем не обнаружено.
По общему мнению ученых так получается из-за того, что на Венере всегда пасмурно, что облака или тучи всегда заволакивают ее атмосферу. Поэтому с Земли мы только и наблюдаем равномерный облачный покров, похожий на то, что видит под собой пилот, летящий на самолете в пасмурный день над облачным слоем. И нам пока совершенно неизвестно, что находится за этим никогда не разрывающимся туманным покрывалом. Не знаем мы и продолжительности суток на Венере облачный покров до того однороден, настолько лишен каких бы то ни было деталей или отметин, что вращение планеты ничем не может себя проявить.
Было сделано много попыток «пробить» облачный слой в атмосфере Венеры. Из практики земной фотографии известно, что дымка, мгла и некоторые виды тумана относительно прозрачны для инфракрасных лучей, почему при съемке далеких ландшафтов и применяют фотопластинки, чувствительные к инфракрасной части спектра. Однако снимки Венеры, произведенные в инфракрасных лучах, оказались столь же однообразными, как и обычные. Зато неожиданный успех был достигнут при съемке в ультрафиолетовых лучах. На таких снимках получились отчетливые темные полосы, пересекающие серп Венеры поперек и напоминающие картину, которая наблюдается на полосатом диске Юпитера. Что это такое, пока еще неизвестно. Возможно, что в верхних, прозрачных слоях атмосферы Венеры плавают прослойки какого-то вещества, в котором сильно поглощается именно ультрафиолетовая часть солнечного спектра. Такое поглощение и может быть причиной темной окраски некоторых частей диска планеты.
Наличие на Венере облачного покрова ставит перед нами ряд новых острых вопросов. Состоят ли эти облака из водяных капель или ледяных кристаллов, как это имеет место на Земле? И если нет, то какое вещество дает там толстый слой густого, непрозрачного тумана? И еще лежит ли этот слой у самой поверхности или же плавает в атмосфере на некоторой высоте?
Чтобы ответить на все эти вопросы, надо прежде всего установить химический состав атмосферы Венеры. Если, например, там в достаточном количестве содержится водяной пар, то естественно будет сказать, что и облака образуются из продуктов его конденсации, то есть из мельчайших водяных капелек.
Изучение состава небесных светил основано на применении спектрального анализа. Но использовать этот могущественный метод исследования в отношении планет далеко не просто. Ведь планета сама не светит, а только отражает солнечные лучи. Поэтому ее спектр — это прежде всего солнечный спектр с характерным для него расположением темных «фраунгоферовых линий», определяемых составом солнечной атмосферы и к веществу планеты не имеющих никакого отношения. Значит, узнать спектроскопическим путем состав твердой поверхности, например, Луны нельзя.
Задача облегчается в том случае, если атмосфера прозрачна. Отражаемый планетой солнечный луч проходит газовую оболочку дважды сначала - по «направлению от Солнца к поверхности планеты, а затем - от этой поверхности к Земле. Если в состав атмосферы входят газы, способные давать в спектре полосы поглощения, то к- великому множеству обычных солнечных линий добавятся новые, вызванные поглощением лучей в этих газах. К сожалению, такие распространенные газы, как азот и аргон, а также водород, в практически наблюдаемой части солнечного спектра никаких полос не дают, и потому обнаружить их в атмосферах планет мы не можем.
Первое, что стали ученые искать в атмосфере Венеры, — это те газы, которых много в воздушной оболочке Земли, а именно кислород, водяной пар и озон. Но тут ожидаемая аналогия не подтвердилась соответствующих полос поглощения в спектре Венеры не нашли. Это, в свою очередь, сразу поколебало распространенное прежде мнение, что облака на Венере водяные.
Иначе получилось с углекислым газом. Полосы этого соединения, лежащие в инфракрасной части спектра Венеры, не так давно были найдены и оказались достаточно интенсивными. По некоторым данным, углекислого газа на Венере так много, что если бы его собрать в сплошной слой при нормальном атмосферном давлении (760 миллиметров ртутного столба), то толщина его была бы не менее километра.
Другим крупным достижением в области «спектроскопии Венеры было открытие на этой планете полярных сияний. Изучая спектры темной ночной части шара Венеры, полученные в 1953 году на 50-дюймовом рефлекторе Крымской обсерватории, Н. А. Козырев обнаружил на них линии свечения газа, который при ближайшем рассмотрении оказался азотом. Как известно, в спектре земных полярных сияний линии азота тоже очень интенсивны, однако на Венере свечение сияний в 50 раз сильнее, чем на Земле.
Однако обнаружение углекислого газа, а также азота в составе атмосферы Венеры при всем огромном общем значении мало подвинуло вперед проблему вещества, образующего облачный слой. Ясно, что углекислота, переходящая из газообразного состояния прямо в твердое при температуре около минус 80 градусов, давать облика на Венере не может, ибо эта планета расположена ближе к Солнцу, чем Земля, и температура там выше. Правда, одно время немецкий ученый Вильд выступал с гипотезой, согласно которой облачный слой на Венере состоит из формальдегида - сложного соединения, включающего в себя углерод, кислород и водород. Эта гипотеза не подтвердилась, так как полос поглощения формальдегида в спектре Венеры не оказалось.
Хотя мы и не знаем состава вещества, дающего белый туман на Венере, но зато нам известна природа рассеивающих свет частиц.
Теория говорит, что если частички, на которых рассеивается свет, очень малы, то при прохождении пучка лучей сквозь облако таких частиц количество света, рассеянного вперед (то есть по лучу) и назад (в сторону источника света), будет одинаковым. Если же речь идет о крупных частицах, какими, например, являются капельки водяных облаков, то большая часть света рассеивается ими вперед, то есть в сторону распространения потока солнечных лучей, освещающих данный облачный слой.
Большие трудности возникают при сплошном облачном слое. Луч, отраженный какой-нибудь частицей, не выходит прямо наружу, но встречает другую частицу и от нее отражается во второй раз, потом наталкивается на третью частицу и отражается в третий раз и т. д. Такая многократная передача луча от частицы к частице очень затрудняет расчет яркости рассеянного света.
Долгое время наука не могла разрешить задачу такого расчета в полной мере, и только сравнительно недавно этого добился выдающийся советский ученый В. А. Амбарцумян.
В отношении Венеры мы имеем подробные исследования изменения ее блеска, с фазой. Кроме того, за последнее время Н. П. Барабашевым на Харьковской обсерватории и И. А. Паршиным в Ташкенте получены такие снимки Венеры при разных фазах, по которым можно установить распределение яркости и отражательной способности по диску планеты. Из данных Паршина, например, следует, что облачный слой Венеры в некоторых условиях отражает свыше 90 процентов лучей видимой части спектра и это отражение происходит так, как если бы мы имели дело с белой, совершенно матовой поверхностью. В целом освещенное полушарие Венеры отражает до 60 процентов падающих на него солнечных лучей.
Применение современной теории рассеяния к новейшим результатам фотографических наблюдений позволяет с. уверенностью сказать, что те бесчисленные частицы, из которых состоит слой тумана на Венере, рассеивают свет преимущественно вперед, то есть по ходу освещающих их солнечных лучей. Значит, это частицы крупного размера. Пока еще нельзя решить, представляют ли они собою жидкие капли, твердые кристаллики «или же пылинки. Дальнейшее развитие фотометрического метода исследования позволит получить по этому вопросу более полную «информацию.
История - просто воспоминание, без остроумной концовки, не байка и т.п.
Живу в городе, будучи подростком, в 90-е мы с семьёй летом раз в год ездили в деревню за 1000 км. И вот, как-то в конце 90-х взял с собой в деревню кассету "Не грози Южному централу...".
Там у брата спросил, мол, у кого есть видак, чтоб с компанией посмотреть? Он ответил - сделаем.
Тихий летний субботний день, у одного товарища собралось человек 10, вытащили телек с видаком на крыльцо на улицу, сами кто на чём расположились перед экраном. Самогон-закуска, всё как надо. Это было охуенно, ржач полтора часа. Если кому надо было отойти, ставили на паузу )
Потом я эту чудо-кассету отдал по рукам другим, кто не смотрел и она сгинула, но мне пох было.
