Удивительная Солнечная система - Александр Громов

Вся беда в том, что человеческий глаз «заточен» природой под наблюдения земных объектов, а никак не небесных. Как астрономический прибор он несовершенен даже в комплекте с хорошим телескопом. Хуже того: сам человек с его психикой ни в коем случае не является точным прибором, в частности, ему свойственно иммунизировать (подгонять) данные под ожидаемый результат, причем в ряде случаев это происходит невольно, а вовсе не из низменных побуждений. Наверное, со всяким наблюдателем (автор этой книги – не исключение) хоть раз да случался такой казус. Персиваль Ловелл, известный астроном-самоучка и щедрый меценат, построивший Ловелловскую обсерваторию (именно на ней Клайд Томбо позднее открыл Плутон), был настолько вдохновлен наблюдениями Скиапарелли, что посвятил Марсу немалую часть своей жизни и также утверждал, что видел каналы.

Тем наблюдателям, кто упорно не видел их, было как-то неловко признаться в этом. Каналы считались реальными объектами марсианского рельефа минимум до середины XX века и попали во множество научно-популярных и беллетристических книг. К примеру, герои одного из ранних романов известнейшего американского фантаста Роберта Хайнлайна передвигаются по замерзшим марсианским каналам на коньках и, само собой разумеется, встречаются с могущественными аборигенами. Но и помимо каналов многое говорило в пользу существования на Марсе если не высокоразвитой цивилизации, то хотя бы жизни. Сезонные изменения окраски обширных районов Марса трактовались либо как результат сельскохозяйственной деятельности марсиан, либо – в худшем случае – как внешние признаки жизнедеятельности дикорастущих марсианских растений. А ведь из самых общих соображений следует, что жизнь на планете не может возникнуть и развиваться либо только в растительной, либо только в животной форме. Должна существовать экосистема, где одни организмы питаются другими, в частности, растительность должна поедаться животными. Стало быть, на Марсе должны быть и животные!

В 1900 году миллионер Гузман учредил премию в 100 тыс. франков за установление связи с любой внеземной цивилизацией, кроме марсианской. По мнению Гузмана, это было бы слишком просто. Как легко догадаться, сия премия не получена и поныне. Любопытна в этой истории лишь наивная вера людей: марсиане существуют! Кто же прорыл каналы, если не они?

Позднее, когда успехи космических исследований доказали, что пресловутые каналы – лишь оптический обман (вероятно, Скиапарелли, Ловелл и другие видели не реальную паутину каналов, а сеточку кровеносных сосудов на собственном глазном дне, что может случиться, когда глаз наблюдателя очень утомлен), энтузиазма у тех, кто ожидал найти «братьев по разуму» столь близко, сильно поубавилось. Впрочем, хоть в какую-нибудь жизнь на Марсе, пусть не разумную, но во всяком случае макроскопическую, по-прежнему хотелось верить. Было жаль, конечно, что нет на Марсе ни Тускуба, ни Аэлиты, ни других туземных принцесс, но хоть какая-то жизнь должна же быть! Человечество очень неохотно расстается с былыми иллюзиями. Стараниями советского ученого Г.А. Тихова появилась даже новая и, увы, недолговечная наука – астроботаника. Буйная растительность в научно-популярном фильме «Марс» Клушанцева и «летающие пиявки» в ранних произведениях братьев Стругацких – это не только «оживляж», но и в какой-то степени символ веры в то, что Марс не так уныл, как предрекают пессимисты.

Современные исследователи скажут: Марс вовсе не уныл, он чрезвычайно интересен – но интересен не так, как представляли себе наивные мечтатели…

Прежде всего: что он такое? Четвертая планета от Солнца, находящаяся от него на среднем расстоянии более полутора астрономических единиц (1,524 а.е., или 227,9 млн км) и получающая, соответственно, в два с лишним раза меньше солнечной энергии на единицу поверхности, чем Земля, причем планета маленькая, чуть сплюснутая, подобно Земле, с экваториальным диаметром 6794, а полярным – 6752 км. Есть и немалое сходство с Землей: наклон марсианского экватора к орбите составляет 25,19° (против 23,44 у Земли), а марсианские сутки лишь на 37 минут длиннее земных. Средняя плотность Марса меньше земной: всего 3,34 г/см3, что укладывается в концепцию постепенного уменьшения плотности космических тел по мере увеличения их расстояния от Солнца и что должно внушить надежду на слабую сейсмическую активность. Днем на экваторе Солнце прогревает почву до 20 и более градусов по Цельсию. Казалось бы, на Марсе все-таки могут существовать условия, способные сделать его второй в нашей системе планетой с собственной биосферой.

Однако есть существеннейшее «но»: атмосфера. Никто не ожидает, что на поверхности лишенного атмосферы тела (скажем, астероида) может возникнуть жизнь. Марс в этом отношении далеко ушел от астероидов, но вовсе не приблизился к Земле: его атмосфера у поверхности в 170 раз менее плотна, чем на Земле. Даже если бы она состояла из чистого кислорода, человек в ней погиб бы в считанные минуты, поскольку такая плотность характерна для земной атмосферы на высоте примерно 40 км. Но и кислорода в воздушной оболочке Марса крайне мало – можно считать, что его там практически нет. Содержание углекислого газа достигает 95 %, на долю азота приходится 2,7 %, на долю аргона – 1,6 %, имеются также следы окиси углерода (угарного газа), водяных паров, кислорода и озона. Следы! Нет сомнений в том, что весь марсианский кислород (как и озон) является продуктом фотодиссоциации молекул воды. Совершенно очевидно, что аэробная (кислорододышащая) жизнь на поверхности Марса невозможна.

Разобраться в причинах столь плачевной ситуации поможет внутреннее строение Марса. При малой средней плотности и небольших размерах Марс, очевидно, не имеет внутреннего твердого железного ядра, окруженного жидким ядром, и его внутренняя «динамо-машина» не работает за отсутствием важнейшей детали. Магнитное поле Марса настолько слабо, что его можно смело считать отсутствующим. Следствия из этого неприятны: отсутствующая магнитосфера не препятствует солнечному ветру уносить прочь молекулы атмосферы. Считается, что 2 млрд лет назад и более Марс вполне мог иметь (и почти наверняка имел) значительно более плотную атмосферу, но с течением времени растерял ее. Обладай Марс магнитным полем, вполне вероятно, что его нынешняя слабенькая атмосфера была бы гораздо серьезнее, несмотря на сравнительно малую массу планеты. Ведь Марс дальше нас от Солнца, следовательно, кинетические скорости молекул его атмосферы были бы ниже, чем в атмосфере Земли.

Нет достаточно плотной атмосферы – нет и относительного постоянства температуры у поверхности. В ночное время температура на Марсе вполне антарктическая. Само по себе это не исключает возможности существования жизни, но проблем у такой биоты (если она существует) будет предостаточно.

Однако, как бы ни была разрежена атмосфера Марса, и в ней наблюдаются «погодные изменения». Временами подолгу дуют сильные ветры, вызывающие пылевые бури, имеется тонкий слой перистых облаков, порой заметный с Земли в телескоп, и, наконец, в высоких широтах наблюдается сезонное выпадение инея, а возможно, и снега. Полярные шапки Марса хорошо заметны даже в скромный любительский телескоп (в период противостояний, естественно). Особенно велика и потому заметна южная полярная шапка. Надо заметить, что марсианские полярные шапки отличаются от сезонного снегового покрова на Земле как толщиной, так и составом. Толщина полярных шапок на Марсе – сантиметры, больше не «выдоить» инея из сухой атмосферы. Зимой поверх инея нормального «водяного» состава ложится слой замерзшей углекислоты. Он же первым улетучивается марсианской весной. Летом полярная шапка быстро тает, съеживаясь к полюсу, и в конце концов сходит на нет. Скорость отодвигания границы снегового покрова примерно равна скорости бегущего человека.

Не надо удивляться этому. У нас на Земле эта скорость была бы еще выше, если бы не три обстоятельства: большая и притом неравномерная толщина снегового покрова, перенос тепла циклонами и антициклонами и меньшая продолжительность года. Весной на Земле возможны повторные снегопады на обширных площадях – на Марсе этого нет. Лишь пылевые бури способны внести разнообразие в размеренный процесс наращивания и стаивания полярных шапок, определяемый по сути лишь наклоном экватора Марса к его орбите…

Обратимся теперь к рельефу Марса. Значительную часть его поверхности занимают пустыни, песчаные либо каменистые. Красноватый цвет марсианских песков банально объясняется присутствием окислов железа – всем известной ржавчины. Песчаные пустыни покрыты дюнами, напоминающими земные. Имеется множество кратеров метеоритного происхождения. Благодаря слабости эрозионных процессов на Марсе расположены высочайшие горы в Солнечной системе. Особенно выделяются вулканы Олимп и Арсия, возвышающиеся над поверхностью на 25 км. Это щитовые вулканы, подобные вулканам Гавайских островов, где происходят мощные излияния жидкой базальтовой лавы при совсем небольшом количестве пепла и вулканических бомб. Естественно, такая лава стремится растечься и, застывая, образует очень пологий конус с углом наклона не более нескольких градусов. Разница между марсианскими и земными щитовыми вулканами – в масштабах. Крупнейший на Земле щитовой вулкан Мауна-Лоа имеет высоту около 9 км (если считать от его подножия на дне океана) и поперечник основания 20 км – что очень немного для щитового вулкана, но надо учесть быстрое затвердение лавы в воде. Можно сказать, что по сравнению с марсианским Олимпом с его 25-километровой высотой и 500-километровым основанием Мауна-Лоа не вулкан, а просто прыщик.