Венера. Неукротимая планета - Павел Сергеевич Шубин

высоты 24 км. На этой высоте количество водяных паров в атмосфере Земли не превышало 0.1% от общего значения. Росс и Мур направили телескоп на цель и смогли получить несколько инфракрасных спектров Венеры. Задача оказалась непростой. Колебания гондолы порой были так резки, что приходилось полностью прекращать работу. По мнению постановщиков эксперимента, даже то. что удалось получить хоть какие-то результаты, было само по себе удивительно. Но результат имелся: получилось выявить несколько линий поглощения воды. К сожалению. разброс значений оказался слишком велик, что ставило под большие сомнения полученные данные.

Также в 1959 году произошло ещё одно знаменательное событие, благодаря которому появился ещё одни кусочек в венерианской мозаике: так называемое покрытие (затмение) Венерой одной из ярчайших звёзд на небе - Регула (Альфа Льва). Такие затмения происходят крайне редко. В XX веке на тот момент было зафиксировано всего три подобных события. Покрытие Венерой Регула было рассчитано заранее, и крупные обсерватории готовились к нему. Большой удачей явилось то, что во многих пунктах наблюдения была хорошая погода.

Как известно, когда звезда подходит к самому краю планетного диска, её свет начинает ослабляться. При этом ослабление вызывается не рассеиванием, а рефракцией света. Проходя через атмосферу Венеры, свет отклоняется от прямой траектории. Зная физические основы рефракции, можно очень точно вычислить параметры верхней атмосферы планеты. Правда, есть одно «но»: эти данные могут дать только некий коэффициент (абсолютную плотность атмосферы), связанный как с температурой, так и с молекулярным

весом газа, вызывающим рефракцию. И только точно зная состав атмосферы, можно без особого труда вычислить её температуру и плотность на той высоте, на которой происходило покрытие.

В качестве основного газа атмосферы Венеры был принят азот; взяв его молярную массу, получили распределение плотности и температуры в верхних слоях. Эти данные вошли в первые модели атмосферы Венеры.

Автоматические межпланетные аппараты могли при правильном использовании дать ответы на многие загадки. Для оценки текущих знаний и анализа экспериментов Совет по исследованию космического пространства Национальной Академии наук США 24 июля 1960 года решил провести специальную конференцию по обсуждению параметров атмосфер Марса и Венеры. Именно к этим планетам в первую очередь предстояло отправить земные аппараты. Ввиду важности вопроса также было решено провести в Пасадене дополнительную конференцию в конце декабря 1960 года - начале февраля 1961 года. Эта конференция, иа которой присутствовал весь цвет американских планетологов, интересна тем, что по докладам, прозвучавшим па ней, хорошо видны представления о планетах в начале космической эры.

По Марсу особых сомнений не возникало, чего нельзя сказать о Венере. Конференция наглядно выявила: непротиворечивой теории. описывающей структуру венерианской атмосферы, нет! Каждый планетолог отстаивал свою версию, и ни одна гипотеза не была свободна от внутренних проблем. Среди научных предположений порой были весьма занятные. В частности, хотелось бы упомянуть об очень экстравагантной теории доктора Хойла. По ней Венера была покрыта океаном, в котором вода находилась под громадным слоем нефти. И эта гипотеза тоже была хорошо проработана и неплохо объясняла часть имеющихся данных.

Основными на тот момент можно считать три теории структуры атмосферы Венеры. Все они были разработаны для объяснения высокой радиояркостной температуры, полученной радиоастрономами. Здесь нужно чётко понимать, о чём шла речь. До той поры имелось всего восемь точек на графике радиоизлучения Венеры в зависимости от длины волны. Точность этих измерений, к сожалению. была низка из-за собственных шумов приёмника, экспе-

 

рименты проводились на пределе чувствительности приборов. Но они в целом показывали, что излучение Венеры на разных частотах радиоизлучения различно.

 

В миллиметровом диапазоне температура была относительно невелика, градусов 50-70 по Цельсию, но могла существенно превышать значение 300"С в сантиметровом диапазоне. Нужно было понять, откуда идёт это излучение. Для объяснения вырисовывающейся картины были разработаны два типа гипотез: горячего низа и холодного верха и. соответственно, горячего верха и холодного низа

(рис. 23).

 

Под горячим низом подразумевалась поверхность планеты. И именно она. по теории первого типа, была раскалена до чудовищных температур: холодное излучение шло с более высоких слоёв атмосферы - например, от облаков. Классическим представителем первого типа была парниковая гипотеза. Её весьма тщательно проработал Карл Саган. Углекислый газ сам по себе, казалось бы, не мог вызвать такой нагрев, это выходило из расчётов Вильдта и Койпера. Карл Саган тщательно повторил расчёты и показал, что поглощение только в углекислоте никак не могло объяснить экспериментальные данные. Но если добавить в атмосферу Венеры хоть немного водяных паров - всё менялось. Водяной пар очень хороший парниковый

so

газ. Он мог задержать излучение в инфракрасном диапазоне, что и вызывало сильный нагрев поверхности.

Парниковая гипотеза рисовала весьма скучный мир. Температура на поверхности - более 300'С, давление могло достигать нескольких атмосфер. На Венере должно быть сухо, безветренно, темно и жарко. Солнце можно было бы наблюдать только в виде красноватого диска. Надежд на венерианскую жизнь парниковая гипотеза почти не оставляла. На начало 1960-х годов именно она была проработана лучше любой другой, хотя и у неё имелось несколько недостатков.

Например, тот факт, что с водой на Венере были проблемы.

Эрнст Эпик раскритиковал парниковую гипотезу и предложил свою. Он назвал её эолосферной. в честь Эола - древнегреческого бога ветра. Дело в том, что поляриметрическая кривая облаков была похожа куда больше на кривую пыли, нежели воды. Согласно этой гипотезе, облака, которые все наблюдали, были не облаками, а грандиозной пылевой бурей, охватившей всю планету. Она закрывала поверхность Венеры гигантской мантией, а за счёт трения песчинок о поверхность повышалась температура.

Впрочем, при расчёте данных по давлению и температуре на поверхности Венеры они оказывались похожи на результаты, получаемые при парниковой гипотезе. Так же, как и в парниковой гипотезе. получалось, что температура на поверхности - более ЗОО'С, давление до 4-х атмосфер. Сухо, но очень пыльно и ветрено. Увы. обе эти теории не оставляли надежд на наличие на Венере жизни.

Впрочем, была ещё теория «горячего верха» - ионосферная. По ней более низкая температура принадлежала поверхности, а высокая - вызывалась излучением ионосферы планеты. В этом случае на Венере действительно была бы вполне сносная температура - около 27-ми градусов Цельсия. А вполне возможно, и жизнь. Во многом эта гипотеза основывалось на более раннем предположении, построенном на теории возникновения планет в Солнечной системе.

Венера представлялась облачным двойником Земли, находящимся в той ситуации, которая сложилась на нашей планете миллионы лет назад, в каменноугольный период. Тёплый и влажный климат с изобилием влаги, пасмурным небом и органическим