Марс мнимый и подлинный

01 июня 1974 года, 00:00

Марс мнимый и подлинный

Каналы на Марсе. Жизнь на Марсе. Искусственные спутники Марса... Какие все это были волнующие гипотезы! Какие жаркие споры велись на эти темы всего несколько лет назад! Нет на Марсе каналов — это всего лишь неправильные цепочки кратеров. Нет огромных искусственных спутников — безмолвных свидетелей неведомой и великой цивилизации. Прекрасные иллюзии рассеялись как дым, и спорить тут больше не о чем. О чем же спорят специалисты сегодня? Ну, скажем, о том, есть ли в атмосфере Марса угарный газ и в каком количестве...

Еще лет десять назад мы знали Марс полулегендарный, сегодня мы имеем дело с Марсом реальным. Внешне последний куда как менее интересен. Зато это подлинный Марс. Вернее, он все более становится подлинным. И здесь мы убеждаемся в несбыточности еще одной иллюзии. А именно: думалось — вот обследуют Марс аппараты, вот получим мы детальные снимки поверхности, и загадки разрешатся, наступит ясность, Марс перестанет быть «странным незнакомцем».

Ничего подобного не произошло. Да, кстати, и не могло произойти: наука в своем движении возбуждает едва ли не больше вопросов, чем разрешает. И в этом смысле неважен предмет изучения: Марс ли, живая клетка или психология коллектива. Поверхностные вопросы сменяются более глубокими, приблизительные ответы уступают место точным, а конца познанию нет и не будет.

Так как же выглядит сегодня Марс, Марс, так сказать, «образца 1974 года»? Все ли тайны его на уровне, например, сколько там угарного газа в атмосфере и почему?

Рыжевато-оранжевый, как оспинами, испещренный кратерами, с могучими горными системами и занесенными песком равнинами — таким мы видим Марс на снимках, сделанных советскими и американскими АМС.

Космическая скорость познания

Планета Марс, какой она была десять, сто и тысячу лет назад, такой, разумеется, и осталась. Но скорость познания возрастает сегодня, можно сказать, пропорционально квадрату времени. Оттого облик Марса, отпечатанный в нашем сознании, меняется уже не по дням, а по часам. Гипотеза Скиапарелли о «марсианских каналах» просуществовала чуть не столетие (у многих на полке еще стоят книги, где изображен рисунок этих «каналов»). Сейчас не то что гипотеза — знание не может претендовать на столь завидное долголетие.

Судите сами.

Всего одиннадцать лет назад крупнейший американский астроном Уиплл писал: «Наши знания о Марсе остаются все еще неполными, а понимание его истинной природы лишь немного возросло по сравнению с тем, что мы узнали после первых триумфальных открытий, сделанных при помощи телескопов опытными наблюдателями».

И вот наглядное тому доказательство. В 1963 году тот же Уиплл утверждал, что, «так как сила тяжести на Марсе меньше, чем на Земле, давление на его поверхности не превышает 1/6 давления на уровне моря на Земле». Иначе говоря, разреженная у Марса атмосфера, но все-таки ее можно сравнить с земной где-нибудь на уровне вершин Гималаев.

Но уже в примечании к русскому изданию книги (1967 год) ее редактор, известный советский исследователь Марса В. И. Мороз, написал: «По современным данным, основанным на наблюдениях и измерениях, произведенных с помощью аппаратуры, установленной на борту «Маринер-4», атмосферное давление у поверхности Марса примерно в 100 раз меньше, чем у земной поверхности».

Существенная поправка!

Но и она устарела, едва попав в печать. Тот же В. И. Мороз, выступая лет через пять в Московском планетарии, привел уточненные данные, полученные благодаря советским и американским АМС — «Марс-2», «Марс-3», «Маринер-9». Как оказалось, атмосферное давление у поверхности красноватой планеты равно примерно 5,5 миллибара (давление воздуха на Земле на уровне моря равно 1013 миллибарам). Итак, разница может быть почти двухсоткратной!

То же самое произошло с определением состава марсианской атмосферы. 1952 год: в атмосфере Марса открыт углекислый газ. 1963 год: утвердилось мнение, что общее количество углекислого газа составляет примерно два процента от общего объема марсианского воздуха. 1967 год: содержание углекислого газа оценивается в интервале 10—100 процентов... «От» и «до» впечатляюще! 1974 год: атмосфера Марса почти целиком состоит из углекислого газа...

Что увидит на Марсе путешественник?

Что увидит космонавт, когда опустится на поверхность Марса? Лет десять назад на этот вопрос имелся вполне определенный ответ: Марс — нечто вроде уменьшенной копии Земли. Только это практически безводная и очень гладкая планета. Почему гладкая? Да потому что в телескоп не видны тени, которые должны были бы отбрасывать высокие горы. Значит, горы на Марсе, возможно, есть, но высотой не свыше 1—5 километров.

Однако на первых фотографиях, сделанных «Маринером-4», предстала планета, весьма непохожая на ожидаемый Марс! Кратеры, кратеры, всюду большие и малые метеоритные кратеры...

Эти снимки вызвали сильный эмоциональный шок. Ожидали увидеть подобие Земли, а обнаружили еще одну, только крупную, Луну... Впрочем, когда прошло первое потрясение, астрономы спросили себя с некоторым недоумением: почему, собственно, никому раньше не пришла в голову мысль, что Марс испещрен метеоритными кратерами? Ведь это же очевидно. Масса красноватой планеты в десять раз меньше массы Земли, а чрезвычайно разреженная атмосфера сближает Марс с Луной еще более. И так как марсианская атмосфера не может служить серьезным препятствием для метеоритов, то, естественно, поверхность Марса должна быть усеяна кратерами. Как же на это не обратили внимания? (Еще любопытней другое — обратили! Но... Лет тридцать с лишним назад советские ученые К. П. Станюкович и В. В. Федынский произвели теоретический расчет и сделали вывод, что на Марсе могут быть многочисленные метеоритные кратеры. Но эта статья прошла незамеченной: очевидно, сработал фильтр устоявшихся представлений.)

Не успели, однако, утихнуть страсти, как последующие снимки с АМС преподнесли новый сюрприз. Теперь фотографированию подверглись уже не отдельные участки поверхности, а обширные районы. И тут выяснилось, что если рассматривать Марс в целом, то сходства с Луной не так уж много...

В частности, оказалось, что покрытые кратерами территории отнюдь не являются преобладающими. Есть, например, обширные равнины типа огромной пустыни Хеллос, где кратеры начисто отсутствуют. Как это прикажете понимать? Метеориты предпочитали одни участки Марса и избегали других? Малоправдоподобно! Значит, что-то стерло кратеры на обширных территориях? Что же именно?

Быть может, мы уже имеем ответ. На некоторых снимках хорошо видно, как по склонам отдельных кратеров текут струи песка. Понятно: Марс не Луна, атмосфера слабенькая, но в ней дуют ураганные ветры (скорость марсианских ураганов — до 80— 100 метров в секунду, и порой они охватывают всю планету). Следовательно, эрозия идет довольно интенсивно, кратеры сглаживаются, засыпаются... Следы ветровой эрозии действительно заметны в кратерах. Остается лишь одна маленькая неясность: почему в одних случаях эрозия почти не сказалась на метеоритном рельефе, а в других стерла его, как резинкой? Быть может, могучие песчаные заносы?

Да, возможно... Но на Марсе обнаружились также обширные области с рельефом, который нельзя назвать иначе как хаотическим. Это беспорядочные нагромождения валов и хребтов, впадин и гребней шириной до 10—15 километров непонятной природы и происхождения. Ничего подобного ни на Земле, ни на Луне мы не находим. И, кстати говоря, в районах «хаоса» кратеров тоже почти нет.

Сравнительная планетология

О различии между Землей и Марсом мы уже говорили. Теперь немного о сходстве. Анализ новейших сведений о Марсе привел астрономов к выводу, что на этой планете, как и на Земле, облик поверхности складывался под сильным воздействием вулканизма и тектонических сил.

Некоторые вулканы Марса обладают впечатляющими размерами. В свое время астрономы отметили на поверхности планеты область, которая ярко выделялась на общем фоне. Ее назвали Никc Олимпика, что означает Снега Олимпа. Как выяснилось теперь, название было дано весьма удачно: Никc Олимпика — это гигантская гора-вулкан высотою около 14 километров. Его основание имеет в поперечнике свыше 500 километров. Это более чем вдвое превосходит величайшее вулканическое образование Земли на Гавайских островах (Мауна-Лоа). В верхней части вулканического конуса Никc Олимпика расположен гигантский кратер поперечником около 65 километров.

Это самый большой древний вулкан среди всех известных нам в солнечной системе. Когда в 1971 году на Марсе бушевала сильнейшая пылевая буря, его конус возвышался над пылевой пеленой.

Неподалеку от Никc Олимпика расположена другая высочайшая марсианская вершина — вулкан высотой около 20 километров. А в окружающей местности есть немало характерных следов былой вулканической деятельности.

Так выглядит на снимке Фобос. Он так же, как и Луна, Марс, Меркурий и, видимо. Земля, подвергался сильной метеоритной бомбардировке.

Что же касается тектонической деятельности, то она нашла своё яркое отражение в целой сети широких и глубоких ущелий и каньонов с многочисленными следами разрывов и сбросов. Наиболее крупный Большой Каньон протянулся на огромное расстояние — около 2500 километров! Его ширина достигает 250 километров, а глубина — шести километров...

Видимо, можно сделать вывод, что вулканические и тектонические процессы характерны для планетных тел с массами, не слишком отличающимися от массы Земли. Кстати говоря, зоны «хаоса» — это скорей всего зоны современного активного горообразования; вот почему там почти нет метеоритных кратеров.

Но, между прочим: откуда мы взяли, что Марс усеян в основном метеоритными кратерами? Ведь на Марсе, как мы установили, действуют или действовали недавно гигантские вулканы. А отличить метеоритные кратеры от вулканических очень и очень непросто.

...Лет пятнадцать назад наше воображение пленила вполне оправданная для того времени гипотеза искусственного происхождения марсианских лун — Фобоса и Деймоса. Один из «Маринеров» сфотографировал эти спутники. Оказалось, что это картофелеподобные каменистые образования неправильной формы с угловатыми очертаниями. Кроме того, выяснилось, что поверхность Фобоса и Деймоса испещрена кратерами.

Лучшего и нельзя было ожидать! Ведь ясно, что ни на крошечном Фобосе, ни на крошечном Деймосе вулканизм развиться не мог. Следовательно, их кратеры могут иметь только метеоритную природу. Следовательно, и большая часть лунных, марсианских кратеров имеет ту же самую природу.

Это подтверждается еще и тем, что плотность кратеров на Фобосе того же порядка, что и плотность кратеров на Луне, Марсе. Но это, в свою очередь, означает, что и Луна, и Марс, и его спутники формировались примерно в одно время. А поскольку возраст лунных пород нам теперь известен и он совпадает с возрастом древнейших пород Земли, то мы вчерне можем оценить и возраст Марса. Судя по всему, таким образом выходит, что процесс формирования солнечной системы был единым. Так следовало и раньше из теории, теперь мы, похоже, имеем тому «экспериментальные» доказательства.

Может быть...

Но, конечно, самой волнующей проблемой был и остается вопрос о существовании жизни на Марсе. С идеей о разумных обитателях красноватой планеты пришлось расстаться. А растительная жизнь?

Здесь было два основных аргумента: сезонные изменения цвета темных участков поверхности планеты, так называемых «морей», с которыми некоторые ученые связывали развитие и увядание растительного покрова, и «волна потемнения», которая в весенний период распространяется от полярной шапки к экватору планеты со скоростью около 30 километров в сутки.

Что касается изменения цвета «морей», то предлагалось, правда, и другое, не связанное с процессами жизни объяснение. Советский исследователь Марса В. В. Шаронов и американские астрономы К. Саган и Дж. Поллак считали, что в летнее время светлая пыль, покрывающая «моря», уносится ветром и тогда обнажается темная поверхность. Однако эта гипотеза исходила из того, что темные области представляют собой возвышенности, а светлые — низины. Между тем радиолокационные наблюдения последних лет подобной зависимости не подтвердили.

О растительной природе «морей», казалось, говорило и то обстоятельство, что, несмотря на мощные пылевые бури, темные области в основном сохраняли свои очертания. Почему же пыль их не засыпала? Земной опыт подсказывал, что столь успешно сопротивляться наступлению песка способна только растительность.

По данным советских автоматических станций, во время пылевой бури, разразившейся на красноватой планете в тот период, когда они находились на околомарсианских орбитах, в атмосферу планеты было поднято порядка миллиарда тонн пыли. После того как буря утихла, все это гигантское количество пыли высыпалось обратно на поверхность планеты и, казалось, должно было уравнять окраску светлых и темных областей. Но этого не произошло. Темные области так и остались темными, а светлые — светлыми.

Объяснение было найдено с помощью одной из космических фотографий, зафиксировавшей темную область крупным планом. Оказалось, что эта область представляет собой песчаные дюны с многочисленными гребешками, отстоящими друг от друга на 400—500 метров. А такая ребристая поверхность отражает меньше света, чем ровная, и потому выглядит более темной.

Таковы современные взгляды на природу тех явлений, которые, казалось, имеют непосредственное отношение к существованию жизни на этой планете.

И все же нельзя забывать, что и это пока не конечная истина. Полностью исключить возможность биологических процессов на Марсе пока нельзя.

Современные условия на этой планете действительно чрезвычайно суровы и как будто исключают жизнь. Но, быть может, в отдаленном прошлом они были более благоприятными? В таком случае значительно повысились бы шансы обнаружить жизнь на Марсе и в настоящее время. Ведь процесс приспособления уже существующих живых организмов к постепенно ухудшающимся физическим условиям — это процесс гораздо более вероятный, чем образование живого вещества из неживого в тех условиях, которые существуют на Марсе в современную нам эпоху.

Есть предположение, что в истории Марса были эпохи (может быть, даже периодически повторявшиеся), когда атмосферное давление повышалось, а температурные условия становились более мягкими. Дело в том, что вследствие некоторых особенностей движения Марса вокруг Солнца периодически смягчается климат то северного, то южного полушария планеты. В такие периоды за счет испарения шапок в атмосферу планеты поступает значительное количество углекислого газа, создающего, как известно, парниковый эффект. Благодаря этому происходит дальнейшее повышение температуры, что, в свою очередь, приводит к таянию льдов и высвобождению воды и газов из почвы полярных областей. Возрастает плотность атмосферы, растет атмосферное давление. Возможно, в такие эпохи оно достигает чуть ли не половины земного. А все это, вместе взятое, способно приводить к тому, что в подобные периоды на Марсе в принципе могут возникать водоемы.

Есть некоторые факты, которые говорят в пользу этого предположения. Спектральные наблюдения последних лет, а также измерения температуры поверхности в полярных районах Марса в сочетании с изучением фотоснимков, переданных космическими аппаратами, показали, что полярные шапки (белые пятна у полюсов) состоят из замерзшей углекислоты и частично скорей всего из обычного льда.

Но в таком случае на Марсе, быть может, действительно существуют ледники, и в довольно большом количестве. На этот счет есть и некоторые прямые подтверждения. Так, на одной из космических фотографий зафиксировано образование, весьма похожее на язык ледника. Более того, на целом ряде космических фотографий 1971 года были обнаружены участки, напоминающие русла высохших рек!

Одно из таких образований представляет собой гигантскую рытвину длиной около пяти тысяч километров и глубиной около семи километров. Это широкая извилистая долина с притоками, оврагами, береговыми террасами и островами. И таких руслоподобных образований на Марсе довольно много. Трудно предположить, что это случайная игра природы. Судя по всему, русла, о которых идет речь, — результат работы воды. Кстати, откуда она могла взяться?

В марсианской атмосфере воды сравнительно мало. Если на Земле собрать всю воду, которая содержится над нашей головой, в столбике с основанием один квадратный сантиметр, то образуется слой толщиной в 3,5 сантиметра. На Марсе же этот слой будет в две тысячи раз тоньше (всего 17 микрон). И вообще в современных условиях дожди на Марсе не идут.

Содержание воды в марсианском воздухе было определено станцией «Марс-3» в 1972 году. Почему же сейчас новые советские АМС дали большую величину — не 17, а 60 микрон? Потому, видимо, что в почве Марса есть запасы воды, находящейся если не в жидком, то в твердом состоянии. И паров воды в воздухе оказывается в зависимости от условий то больше, то меньше (примерно то же самое наблюдается и на Земле). Тем больше оснований думать, что засушливые периоды сменяются на Марсе влажными.

Сейчас, когда я пишу эти строки, далеко не вся информация с новых советских АМС изучена, осмыслена. Так что, когда вы будете читать эту статью, жизнь, возможно, уже внесет поправки.

Виктор Комаров

Ключевые слова: Марс
Просмотров: 9483