1. Заселені чи планети? Наука і життя // Ілюстрації Місячний ландшафт. Танення полярного плями на...
2. Заселені чи планети?
3. Заселені чи планети?
4. Заселені чи планети?
5. Заселені чи планети?
6. Заселені чи планети?
7. Заселені чи планети?
8. Заселені чи планети?

Заселені чи планети?

Наука і життя // Ілюстрації

Місячний ландшафт.

Танення полярного плями на Марсі.

Орбіти Марса і Землі.

Карта Марса, складена Лоуелл.

Модель Марса, зроблена Кюлем.

Малюнок Марса, зроблений Антоніаді.

<

>

Розглядаючи питання про існування життя на інших планетах, ми будемо говорити тільки про планетах нашої сонячної системи, так як нам нічого не відомо про наявність у інших сонць, якими є зірки, власних планетних систем, подібних до нашої. За сучасними поглядами на походження сонячної системи можна навіть вважати, що утворення планет, які обертаються навколо центральної зірки, є випадок, ймовірність якого мізерно мала, і що через це величезна більшість зірок не має своїх планетних систем.

Далі потрібно зробити застереження, що питання про життя на планетах ми мимоволі розглядаємо з нашої, земної точки зору, припускаючи, що це життя проявляється в таких же формах, як і на Землі, т. Е. Припускаючи життєві процеси і загальна будова організмів подібними земним. У такому випадку для розвитку життя на поверхні будь-якої планети повинні існувати певні фізико-хімічні умови, повинна бути не надто висока і не занадто низька температура, необхідна наявність води і кисню, основою ж органічної речовини повинні бути сполуки вуглецю.

атмосфери планет

Присутність у планет атмосфери визначається напругою сили тяжіння на їх поверхні. Великі планети володіють достатньою силою тяжіння, щоб утримувати біля себе газоподібну оболонку. Дійсно, молекули газу знаходяться в постійному швидкому русі, швидкість якого визначається хімічною природою цього газу і температурою.

Найбільшу швидкість мають легкі гази - водень і гелій; при підвищенні температури швидкість зростає. При нормальних умовах, т. Е. Температурі в 0 ° і атмосферному тиску, середня швидкість молекули водню становить 1840 м / сек, а кисню 460 м / сек. Але під впливом взаємних зіткнень окремі молекули набувають швидкості, в кілька разів перевершують зазначені середні числа. Якщо у верхніх шарах земної атмосфери з'явиться молекула водню зі швидкістю, що перевищує 11 км / сек, то така молекула відлетить геть від Землі в міжпланетний простір, так як сила земного тяжіння виявиться недостатньою для її утримання.

Чим менше планета, ніж вона менш масивна, тим менше ця гранична або, як кажуть, критична швидкість. Для Землі критична швидкість складає 11 км / сек, для Меркурія вона дорівнює лише 3,6 км / сек, для Марса 5 км / сек, для Юпітера ж, найбільшою і масивної з усіх планет, - 60 км / сек. Звідси випливає, що Меркурій, а тим більше ще менші тіла, як супутники планет (в тому числі і наша Місяць) і всі малі планети (астероїди), не можуть утримати своїх слабким тяжінням атмосферну оболонку у своїй поверхні. Марс в стані, хоча і з труднощами, утримувати атмосферу, значно більш розріджену, ніж атмосфера Землі, що ж стосується Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна, то їх тяжіння досить сильно для того, щоб утримувати потужні атмосфери, що містять легкі гази, начебто аміаку і метану, а можливо також і вільний водень.

Відсутність атмосфери неминуче тягне за собою і відсутність води в рідкому стані. У безповітряному просторі випаровування води відбувається набагато енергійніше, ніж при атмосферному тиску; тому вода швидко звертається в пар, який представляє собою досить легкий таз, піддається тієї ж долі, що й інші гази атмосфери, т. е. він більш-менш швидко покидає поверхню планети.

Зрозуміло, що на планеті, позбавленій атмосфери і води, умови для розвитку життя зовсім несприятливі, і ми не можемо очікувати на такій планеті ні рослинної ні тваринної життя. Під цю категорію потрапляють всі малі планети, супутники планет, а з великих планет - Меркурій. Скажімо трохи докладніше про двох тілах цієї категорії, саме про Місяць і Меркурії.

Місяць і Меркурій

Для цих тіл відсутність атмосфери встановлено не тільки шляхом наведених вище міркувань, але і за допомогою прямих спостережень. Коли Місяць рухається по небу, здійснюючи свій шлях навколо Землі, вона часто закриває собою зірки. Зникнення зірки за диском Місяця можна спостерігати вже в невелику трубу, і відбувається воно завжди цілком миттєво. Якби місячний рай був оточений хоча б рідкісної атмосферою, то, перш ніж цілком зникнути, зірка світилась б протягом деякого часу крізь цю атмосферу, причому поступово зменшувалася б видима яскравість зірки, крім того, внаслідок заломлення світла зірка здавалася б зміщеною зі свого місця . Всі ці явища зовсім відсутні при покритті зірок Місяцем.

Місячні ландшафти, які спостерігаються в телескопи, вражають різкістю і контрастністю свого висвітлення. На Місяці немає півтіней. Поруч з яскравими, освітленими Сонцем місцями зустрічаються глибокі чорні тіні. Відбувається це тому, що внаслідок відсутності атмосфери на Місяці немає блакитного денного неба, яке своїм світлом пом'якшувала б тіні; небо там завжди чорне. Немає на Місяці і сутінків, і після заходу Сонця відразу настає темна ніч.

Меркурій перебуває від нас набагато далі, ніж Місяць. Тому таких подробиць як на Місяці, ми спостерігати на ньому не можемо. Нам невідомий вид його ландшафту. Покриття зірок Меркурієм внаслідок його видимої малості надзвичайно рідкісне явище, і немає вказівок на те, щоб такі покриття будь-коли спостерігалися. Зате бувають проходження Меркурія перед диском Сонця, коли ми спостерігаємо, що ця планета у вигляді крихітної чорної точки повільно проповзає по яскравій сонячній поверхні. Край Меркурія при цьому буває різко окреслений, і ті явища, які вбачалися при проходженні перед Сонцем Венери, у Меркурія не спостерігалося. Але все ж можливо, щоб невеликі сліди атмосфери у Меркурія збереглися, проте ця атмосфера має зовсім незначну щільність в порівнянні із земною.

На Місяці і Меркурії абсолютно несприятливі для життя і температурні умови. Місяць обертається навколо своєї осі надзвичайно повільно, завдяки чому день і ніч тривають на ній по чотирнадцять діб. Спека сонячних променів не стримується повітряної оболонкою, і в результаті днем ​​на Місяці температура поверхні підвищується до 120 °, т. Е. Вище точки кипіння води. Під час же довгої ночі температура падає до 150 ° нижче нуля.

Під час місячного затемнення спостерігалося, як протягом всього лише години з невеликим температура впала з 70 ° тепла до 80 ° морозу, а після закінчення затемнення майже в настільки ж короткий термін повернулася до свого початкового значення. Це спостереження вказує на надзвичайно малу теплопровідність гірських порід, що утворюють місячну поверхню. Сонячне тепло не проникає вглиб, а залишається в найтоншому верхньому шарі.

Потрібно думати, що поверхня Місяця покрита легкими і пухкими вулканічними туфами, може бути навіть попелом. Уже на глибині метра контрасти тепла і холоду оглажівать «естолько, що ймовірно там панує середня температура, мало відрізняється від середньої температури земної поверхні, т. Е. Складова кілька градусів вище нуля. Бути .може там і збереглися деякі зародки живої речовини, але доля їх, звичайно, незавидна.

На Меркурії різниця температурних умов ще більш різка. Ця планета завжди повернена до Сонця однією стороною. На денному півкулі Меркурія температура досягає 400 °, т. Е. Вона вище точки плавлення свинцю. А на нічному півкулі мороз повинен доходити до температури рідкого повітря, і якби на Меркурії існувала атмосфера, то на нічній стороні вона повинна була перетворитися в рідину, а може бути навіть замерзнути. Лише на кордоні між денним і нічними півкулями в межах вузької зони можуть бути температурні умови, хоч скільки-небудь сприятливі для життя. Однак про можливість там розвиненою органічного життя думати не приходиться. Далі при наявності слідів атмосфери в ній не міг втриматися вільний кисень, так як при температурі денного півкулі кисень енергійно сполучається з більшістю хімічних елементів.

Отже, щодо можливості життя на Місяці перспективи досить несприятливі.

Венера

На відміну від Меркурія на Венері спостерігаються певні ознаки густий атмосфери. Коли Венера проходить між Сонцем і Землею, вона буває оточена світлим колечком, - це її атмосфера, яка на просвіт освітлюється Сонцем. Такі проходження Венери перед диском Сонця бувають дуже рідко: останній проходження мало місце в 18S2 р, найближчим така станеться в 2004 р Однак майже щорічно Венера проходить хоча і не через самий сонячний диск, але досить близько від нього, і тоді вона буває видно в формі дуже вузького серпа, на зразок Місяця негайно після молодика. За законами перспективи освітлений Сонцем серп Венери мав би становити дугу рівно в 180 °, але в дійсності спостерігається більш довга світла дуга, що відбувається внаслідок відображення і загинання сонячних променів в атмосфері Венери. Іншими словами, на Венері існують сутінки, які збільшують тривалість дня і частково висвітлюють її нічний півкуля.

Склад атмосфери Венери поки ще мало вивчений. У 1932 р за допомогою спектрального аналізу в ній було виявлено присутність великої кількості вуглекислоти, відповідне шару потужністю в 3 км при стандартних умовах (т. Е. При 0 ° і 760 мм тиску).

Поверхня Венери завжди представляється нам сліпучобілому і без помітних постійних плям або обрисів. Вважають, що в атмосфері Венери завжди знаходиться густий шар білих хмар, цілком закриває собою тверду поверхню планети.

Склад цих хмар невідомий, але найімовірніше, що це водяні пари. Що знаходиться під ними, ми не бачимо, але зрозуміло, що хмари повинні стримувати спеку сонячних променів, який на Венері, що знаходиться ближче до Сонця, ніж Земля, був би інакше надмірно сильний.

Вимірювання температури дали для денного півкулі близько 50-60 ° тепла, а для нічного 20 ° морозу. Такі контрасти пояснюються повільністю обертання Венери близько осі. Хоча точний період її обертання невідомий через відсутність на поверхні планети помітних плям, але, мабуть, добу тривають на Венері не менш наших 15 діб.

Які шанси на існування життя на Венері?

В цьому відношенні мления вчених розходяться. Деякі вважають, що весь кисень в її атмосфері хімічно пов'язаний і існує лише в складі вуглекислоти. Так як цей газ має малу теплопровідність, то в такому випадку температура біля поверхні Венери повинна бути досить високою, можливо навіть близької до точки кипіння води. Цим можна було б пояснити присутність у верхніх шарах її атмосфери великої кількості водяної пари.

Зауважимо, що наведені вище результати визначення температури Венери відносяться до зовнішньої поверхні хмарного покриву, тобто до досить великій висоті над її твердою поверхнею. У всякому разі треба думати, що умови на Венері нагадують теплицю або оранжерею, але, ймовірно, з ще значно більш високою температурою.

Марс

Найбільший інтерес з точки зору питання про існування життя являє планета Марс. Багато в чому він схожий на Землю. За плям, які добре видно на його поверхні, встановлено, що Марс обертається близько осі, здійснюючи один оборот в 24 ч. І 37 м. Тому на ньому існує зміна дня і ночі майже такої ж тривалості, як і на Землі.

Вісь обертання Марса становить з площиною його орбіти кут в 66 °, майже в точності такий же, як і у Землі. Завдяки цьому нахилу осі на Землі відбувається зміна пір року. Очевидно, і на Марсі існує така ж зміна, але тільки кожну пору року на «ем майже вдвічі тривалішою нашого. Причина цього полягає в тому, що Марс, будучи в середньому в півтора рази далі від Сонця, ніж Земля, робить свій оборот навколо Сонця майже в два земних роки, точніше в 689 діб.

Найбільш виразна подробиця на поверхні Марса, помітна при розгляданні його в телескоп, - біла пляма, за своїм становищем збігається з одним з його полюсів. Найкраще буває видно пляма біля південного полюса Марса, тому що в періоди своєї найбільшої близькості до Землі Марс буває нахилений в сторону Сонця і Землі своїм південною півкулею. Помічено, що з настанням зими в відповідному півкулі Марса біла пляма починає збільшуватися, а влітку воно зменшується. Бували навіть випадки (наприклад, в 1894 р), коли полярне пляма восени майже зовсім зникало. Можна думати, що це сніг або лід, який відкладається зимою тонким покровом біля полюсів планети. Що цей покрив дуже тонкий, випливає із зазначеного спостереження над зникненням білої плями.

Внаслідок віддаленості Марса від Сонця температура на ньому порівняно низька. Літо там дуже холодна, і тим не менше буває, що полярні снігу повністю тануть. Велика тривалість літа не компенсує достатньою, міру нестачі тепла. Звідси випливає, що снігу випадає там мало, можливо лише на кілька сантиметрів, можливо навіть, що білі полярні плями складаються не з снігу, а з інею.

Ця обставина знаходиться в повній згоді з тим, що за всіма даними на Марсі мало вологи, мало води. Морів і великих водних просторів на ньому не виявлено. У його атмосфері дуже рідко спостерігаються хмари. Сама оранжеве забарвлення поверхні планети, завдяки якій неозброєним оком Марс видається червоною зіркою (звідки й походить його назва по імені давньоримського бога .войни), більшістю 'спостерігачів пояснюється тим, що поверхня Марса безводну піщану пустелю, забарвлену оксидами заліза.

Марс рухається навколо Сонця по помітно витягнутому еліпсу. Завдяки цьому його відстань від Сонця змінюється в досить широких межах - від 206 до 249 млн. Км. Коли Земля знаходиться з тієї ж сторони Сонця, що і Марс, відбуваються так звані протистояння Марса (бо Марс в цей час знаходиться в стороні неба, протилежної Сонцю). Під час протистоянь Марс спостерігається на нічному небі в сприятливих умовах. Протистояння чергуються в середньому через 780 днів, або через два роки і два місяці.

Однак далеко не в кожне протистояння Марс наближається до Землі .на своє найкоротша відстань. Для цього потрібно, щоб протистояння збіглося з часом максимального наближення Марса до Сонця, що буває лише кожне сьоме чи восьме протистояння, т. Е. Приблизно через п'ятнадцять років. Такі протистояння називаються великими протистояннями; вони мали місце в 1877, 1892, 1909 і 1924 рр. Наступне велике протистояння буде в 1939 т. Саме до цих термінів і приурочені головні спостереження Марса і пов'язані з ними відкриття. Найближче до Землі Марс був під час - протистояння 1924 року, але і тоді його відстань від нас становило 55 млн. Км. Ha ближчій відстані від Землі Марс ніколи не буває.

"Канали" на Марсі

У 1877 році італійський астроном Скіапареллі, виробляючи спостереження в порівняно скромний за своїми розмірами телескоп, але під прозорим небом Італії, виявив на поверхні Марса, крім темних плям, названих хоча і неправильно морями, ще цілу мережу вузьких прямих ліній або смужок, які він назвав протоками (по-італійськи canale). Звідси слово «канал» стало вживатися і на інших мовах для позначення цих загадкових утворень.

Скіапареллі в результаті своїх багаторічних спостережень склав детальну карту поверхні Марса, на якій нанесені сотні каналів, що з'єднують між собок> темні плями «морів». Пізніше американський астроном Лоуелл, який побудував в Арізоні навіть спеціальну обсерваторію для спостереження Марса, виявив канали та на темних просторах «морів». Він знайшов ,, що як «моря», так і канали змінюють свою видимість в залежності від пір року: влітку вони стають темнішими, приймаючи іноді сіро-зеленуватий відтінок зимою бліднуть і стають бурими. Карти Лоуелл ще докладніше карт Скіапареллі, на них нанесено безліч каналів, що утворюють складну, але досить правильну геометричну мережу.

Для пояснення спостережуваних на Марсі явищ Лоуелл розвинув теорію, яка отримала широке поширення, головним чином, серед любителів астрономії. Теорія ця зводиться до наступного.

Помаранчеву поверхню планети Лоуелл, як и більшість других наблюдателей, пріймає за піщану пусткою. Темні плям «морів» ВІН считает за області, вкріті Лісовою рослінністю - полями и лісамі. Каналі ВІН считает за ятір зрошення, проведення Розумна істотамі, что Живуть на поверхні планети. Однако Самі канали нам з Землі НЕ помітні, так як їх ширина для цього далеко не достатності. Щоб буті бачимо з Землі, канали повінні мати ширину не менше десятка кілометрів. Тому Лоуелл вважає, що ми бачимо лише широку смугу рослинності, яка розпускає свої зелене листя, коли власне канал, який пролягає в середині цієї смуги, наповнюється весною водою, притекающей від полюсів, де вона утворюється від танення полярних снігів.

Однак мало-помалу почали виникати сумніви в реальності таких прямолінійних каналів. Найбільш показовим було те обставина, що спостерігачі, озброєні найбільш потужними сучасними телескопами, ніяких каналів не бачили, а спостерігали лише незвичайно багату картину різних деталей і відтінків на поверхні Марса, позбавлених, однак, правильних геометричних обрисів. Лише спостерігачі, які користувалися інструментами середньої сили, бачили і замальовували канали. Звідси виникло сильне підозра, що канали представляють лише оптичну ілюзію (обман зору), що виникає при крайньому напрузі очі. Багато робіт і різних дослідів було проведено для з'ясування цієї обставини.

Найбільш переконливими є результати, отримані німецьким фізиком і фізіологом Кюлем. Їм була влаштована спеціальна модель, яка зображує Марс. На темному тлі Кюль наклеїв вирізаний їм зі звичайної газети гурток, на якому було розміщено кілька сірих плям, що нагадують за своїми обрисами «моря» на Марсі. Якщо розглядати таку модель поблизу, то ясно видно, що вона собою являє, - можна прочитати газетний текст і ніякої ілюзії не створюється. Але якщо відійти подалі, то при правильному освітленні починають з'являтися прямі тонкі смужки, що йдуть від одного темної плями до іншого і до того ж не збігаються з рядками друкованого тексту.

Кюль детально дослідив це явище.

Він показав, що три наявності багатьох дрібних деталей і відтінків, поступово переходять один в інший, коли око не може вловити їх «про всі подробиці, виникає прагнення об'єднати ці деталі більш простими геометричними схемами, в результаті чого і з'являється ілюзія прямих смужок там, де ніяких правильних обрисів немає. Сучасний видатний спостерігач Антоніаді, який в той же час є хорошим художником, малює Марс плямистим, з масою неправильних деталей, але без всяких прямолінійних каналів.

Отже, доводиться вважати, що канали Марса є оптичною ілюзією і насправді їх не існує.

Можна подумати, що це питання найкраще вирішити три допомоги фотографії. Фотографічну пластинку обдурити не можна: вона повинна, здавалося б, показати, що ж насправді є на Марсі. На жаль, це не так. Фотографія, яка в застосуванні до зірок і туманностей дала так багато, щодо поверхні планет дає менше, ніж бачить око спостерігача в той же самий інструмент. Пояснюється це тим, що зображення Марса, отримане навіть за допомогою найбільших і довгофокусних інструментів, на платівці виходить дуже малих розмірів, - діаметром 'всього .лішь до 2 мм. Звичайно, на такому зображенні великих подробиць розібрати не можна. При сильному ж збільшенні таких фотографій виступає дефект, від якого так страждають сучасні любителі фотографії, що знімають апаратами типу «Лейка». Саме, виступає зернистість зображення, яка затушовує все дрібні деталі.

Життя на Марсі

Однак фотографії Марса, зняті через різні світлофільтри, з повною ясністю довели існування у Марса атмосфери, хоча і значно більш рідкісною, ніж у Землі. Іноді під вечір в цій атмосфері помічаються світлі точки, які, ймовірно, представляють собою купчасті хмари. Але взагалі хмарність на Марсі незначна, що цілком узгоджується з малою кількістю на ньому води.

В даний час майже всі спостерігачі Марса згодні в тому, що темні плями «морів» дійсно представляють області, накрила з заводами. В цьому відношенні теорія Лоуелл підтверджується. Однак тут до порівняно недавнього часу було одна перешкода. Питання ускладнився температурними умовами на поверхні Марса.

Так як Марс знаходиться в півтора рази далі від Сонця, ніж Земля, то він отримує в два з чвертю рази менше тепла. Питання про те, до якої температури може зігріти його поверхню така незначна кількість тепла, залежить від будови атмосфери Марса, що представляє собою «шубу» невідомої нам товщини і складу.

Нещодавно вдалося безпосередніми вимірами визначити температуру поверхні Марса. Виявилося, що в екваторіальних областях опівдні температура підвищується до 15-25 ° тепла, але під вечір настає сильне похолодання, а ніч, мабуть, супроводжується постійними міцними морозами.

Умови на Марсі схожі на ті, які спостерігаються у нас на високих горах: розрідженість і прозорість повітря, значне нагрівання прямими сонячними променями, холод в тіні і сильні нічні морози. Умови, без сумніву, дуже суворі, але можна вважати, що рослини акліматизувалися, пристосувалися до них, а також і до нестачі вологи.

Отже, існування рослинного життя на Марсі можна вважати майже доведеним, але щодо тварин, а тим більше розумних, ми поки нічого певного сказати не можемо.

***

Що стосується інших планет сонячної системи - Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна, то на них важко припускати можливість життя з таких підстав: по-перше, низька температура через дальності відстані від Сонця і, по-друге, отруйні гази, недавно відкриті в їх атмосферах, - аміак і метан. Якщо ці планети і мають тверду поверхню, то вона захована десь на великій глибині, ми ж бачимо лише верхні шари їх надзвичайно потужних атмосфер.

Ще менш імовірна життя на найвіддаленішої від Сонця планеті - недавно відкритому Плутоні, про фізичні умови якого ми поки ще нічого не знаємо.

Отже, з усіх планет нашої сонячної системи (крім Землі) можна підозрювати існування життя на Венері і вважати майже доведеним наявність життя на Марсі. Але, звичайно, це все відноситься до теперішнього часу. З плином часу, при еволюції планет, умови можуть сильно змінитися. Про це через нестачу даних ми говорити не будемо.

Заселені чи планети?

Наука і життя // Ілюстрації

Місячний ландшафт.

Танення полярного плями на Марсі.

Орбіти Марса і Землі.

Карта Марса, складена Лоуелл.

Модель Марса, зроблена Кюлем.

Малюнок Марса, зроблений Антоніаді.

<

>

Розглядаючи питання про існування життя на інших планетах, ми будемо говорити тільки про планетах нашої сонячної системи, так як нам нічого не відомо про наявність у інших сонць, якими є зірки, власних планетних систем, подібних до нашої. За сучасними поглядами на походження сонячної системи можна навіть вважати, що утворення планет, які обертаються навколо центральної зірки, є випадок, ймовірність якого мізерно мала, і що через це величезна більшість зірок не має своїх планетних систем.

Далі потрібно зробити застереження, що питання про життя на планетах ми мимоволі розглядаємо з нашої, земної точки зору, припускаючи, що це життя проявляється в таких же формах, як і на Землі, т. Е. Припускаючи життєві процеси і загальна будова організмів подібними земним. У такому випадку для розвитку життя на поверхні будь-якої планети повинні існувати певні фізико-хімічні умови, повинна бути не надто висока і не занадто низька температура, необхідна наявність води і кисню, основою ж органічної речовини повинні бути сполуки вуглецю.

атмосфери планет

Присутність у планет атмосфери визначається напругою сили тяжіння на їх поверхні. Великі планети володіють достатньою силою тяжіння, щоб утримувати біля себе газоподібну оболонку. Дійсно, молекули газу знаходяться в постійному швидкому русі, швидкість якого визначається хімічною природою цього газу і температурою.

Найбільшу швидкість мають легкі гази - водень і гелій; при підвищенні температури швидкість зростає. При нормальних умовах, т. Е. Температурі в 0 ° і атмосферному тиску, середня швидкість молекули водню становить 1840 м / сек, а кисню 460 м / сек. Але під впливом взаємних зіткнень окремі молекули набувають швидкості, в кілька разів перевершують зазначені середні числа. Якщо у верхніх шарах земної атмосфери з'явиться молекула водню зі швидкістю, що перевищує 11 км / сек, то така молекула відлетить геть від Землі в міжпланетний простір, так як сила земного тяжіння виявиться недостатньою для її утримання.

Чим менше планета, ніж вона менш масивна, тим менше ця гранична або, як кажуть, критична швидкість. Для Землі критична швидкість складає 11 км / сек, для Меркурія вона дорівнює лише 3,6 км / сек, для Марса 5 км / сек, для Юпітера ж, найбільшою і масивної з усіх планет, - 60 км / сек. Звідси випливає, що Меркурій, а тим більше ще менші тіла, як супутники планет (в тому числі і наша Місяць) і всі малі планети (астероїди), не можуть утримати своїх слабким тяжінням атмосферну оболонку у своїй поверхні. Марс в стані, хоча і з труднощами, утримувати атмосферу, значно більш розріджену, ніж атмосфера Землі, що ж стосується Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна, то їх тяжіння досить сильно для того, щоб утримувати потужні атмосфери, що містять легкі гази, начебто аміаку і метану, а можливо також і вільний водень.

Відсутність атмосфери неминуче тягне за собою і відсутність води в рідкому стані. У безповітряному просторі випаровування води відбувається набагато енергійніше, ніж при атмосферному тиску; тому вода швидко звертається в пар, який представляє собою досить легкий таз, піддається тієї ж долі, що й інші гази атмосфери, т. е. він більш-менш швидко покидає поверхню планети.

Зрозуміло, що на планеті, позбавленій атмосфери і води, умови для розвитку життя зовсім несприятливі, і ми не можемо очікувати на такій планеті ні рослинної ні тваринної життя. Під цю категорію потрапляють всі малі планети, супутники планет, а з великих планет - Меркурій. Скажімо трохи докладніше про двох тілах цієї категорії, саме про Місяць і Меркурії.

Місяць і Меркурій

Для цих тіл відсутність атмосфери встановлено не тільки шляхом наведених вище міркувань, але і за допомогою прямих спостережень. Коли Місяць рухається по небу, здійснюючи свій шлях навколо Землі, вона часто закриває собою зірки. Зникнення зірки за диском Місяця можна спостерігати вже в невелику трубу, і відбувається воно завжди цілком миттєво. Якби місячний рай був оточений хоча б рідкісної атмосферою, то, перш ніж цілком зникнути, зірка світилась б протягом деякого часу крізь цю атмосферу, причому поступово зменшувалася б видима яскравість зірки, крім того, внаслідок заломлення світла зірка здавалася б зміщеною зі свого місця . Всі ці явища зовсім відсутні при покритті зірок Місяцем.

Місячні ландшафти, які спостерігаються в телескопи, вражають різкістю і контрастністю свого висвітлення. На Місяці немає півтіней. Поруч з яскравими, освітленими Сонцем місцями зустрічаються глибокі чорні тіні. Відбувається це тому, що внаслідок відсутності атмосфери на Місяці немає блакитного денного неба, яке своїм світлом пом'якшувала б тіні; небо там завжди чорне. Немає на Місяці і сутінків, і після заходу Сонця відразу настає темна ніч.

Меркурій перебуває від нас набагато далі, ніж Місяць. Тому таких подробиць як на Місяці, ми спостерігати на ньому не можемо. Нам невідомий вид його ландшафту. Покриття зірок Меркурієм внаслідок його видимої малості надзвичайно рідкісне явище, і немає вказівок на те, щоб такі покриття будь-коли спостерігалися. Зате бувають проходження Меркурія перед диском Сонця, коли ми спостерігаємо, що ця планета у вигляді крихітної чорної точки повільно проповзає по яскравій сонячній поверхні. Край Меркурія при цьому буває різко окреслений, і ті явища, які вбачалися при проходженні перед Сонцем Венери, у Меркурія не спостерігалося. Але все ж можливо, щоб невеликі сліди атмосфери у Меркурія збереглися, проте ця атмосфера має зовсім незначну щільність в порівнянні із земною.

На Місяці і Меркурії абсолютно несприятливі для життя і температурні умови. Місяць обертається навколо своєї осі надзвичайно повільно, завдяки чому день і ніч тривають на ній по чотирнадцять діб. Спека сонячних променів не стримується повітряної оболонкою, і в результаті днем ​​на Місяці температура поверхні підвищується до 120 °, т. Е. Вище точки кипіння води. Під час же довгої ночі температура падає до 150 ° нижче нуля.

Під час місячного затемнення спостерігалося, як протягом всього лише години з невеликим температура впала з 70 ° тепла до 80 ° морозу, а після закінчення затемнення майже в настільки ж короткий термін повернулася до свого початкового значення. Це спостереження вказує на надзвичайно малу теплопровідність гірських порід, що утворюють місячну поверхню. Сонячне тепло не проникає вглиб, а залишається в найтоншому верхньому шарі.

Потрібно думати, що поверхня Місяця покрита легкими і пухкими вулканічними туфами, може бути навіть попелом. Уже на глибині метра контрасти тепла і холоду оглажівать «естолько, що ймовірно там панує середня температура, мало відрізняється від середньої температури земної поверхні, т. Е. Складова кілька градусів вище нуля. Бути .може там і збереглися деякі зародки живої речовини, але доля їх, звичайно, незавидна.

На Меркурії різниця температурних умов ще більш різка. Ця планета завжди повернена до Сонця однією стороною. На денному півкулі Меркурія температура досягає 400 °, т. Е. Вона вище точки плавлення свинцю. А на нічному півкулі мороз повинен доходити до температури рідкого повітря, і якби на Меркурії існувала атмосфера, то на нічній стороні вона повинна була перетворитися в рідину, а може бути навіть замерзнути. Лише на кордоні між денним і нічними півкулями в межах вузької зони можуть бути температурні умови, хоч скільки-небудь сприятливі для життя. Однак про можливість там розвиненою органічного життя думати не приходиться. Далі при наявності слідів атмосфери в ній не міг втриматися вільний кисень, так як при температурі денного півкулі кисень енергійно сполучається з більшістю хімічних елементів.

Отже, щодо можливості життя на Місяці перспективи досить несприятливі.

Венера

На відміну від Меркурія на Венері спостерігаються певні ознаки густий атмосфери. Коли Венера проходить між Сонцем і Землею, вона буває оточена світлим колечком, - це її атмосфера, яка на просвіт освітлюється Сонцем. Такі проходження Венери перед диском Сонця бувають дуже рідко: останній проходження мало місце в 18S2 р, найближчим така станеться в 2004 р Однак майже щорічно Венера проходить хоча і не через самий сонячний диск, але досить близько від нього, і тоді вона буває видно в формі дуже вузького серпа, на зразок Місяця негайно після молодика. За законами перспективи освітлений Сонцем серп Венери мав би становити дугу рівно в 180 °, але в дійсності спостерігається більш довга світла дуга, що відбувається внаслідок відображення і загинання сонячних променів в атмосфері Венери. Іншими словами, на Венері існують сутінки, які збільшують тривалість дня і частково висвітлюють її нічний півкуля.

Склад атмосфери Венери поки ще мало вивчений. У 1932 р за допомогою спектрального аналізу в ній було виявлено присутність великої кількості вуглекислоти, відповідне шару потужністю в 3 км при стандартних умовах (т. Е. При 0 ° і 760 мм тиску).

Поверхня Венери завжди представляється нам сліпучобілому і без помітних постійних плям або обрисів. Вважають, що в атмосфері Венери завжди знаходиться густий шар білих хмар, цілком закриває собою тверду поверхню планети.

Склад цих хмар невідомий, але найімовірніше, що це водяні пари. Що знаходиться під ними, ми не бачимо, але зрозуміло, що хмари повинні стримувати спеку сонячних променів, який на Венері, що знаходиться ближче до Сонця, ніж Земля, був би інакше надмірно сильний.

Вимірювання температури дали для денного півкулі близько 50-60 ° тепла, а для нічного 20 ° морозу. Такі контрасти пояснюються повільністю обертання Венери близько осі. Хоча точний період її обертання невідомий через відсутність на поверхні планети помітних плям, але, мабуть, добу тривають на Венері не менш наших 15 діб.

Які шанси на існування життя на Венері?

В цьому відношенні мления вчених розходяться. Деякі вважають, що весь кисень в її атмосфері хімічно пов'язаний і існує лише в складі вуглекислоти. Так як цей газ має малу теплопровідність, то в такому випадку температура біля поверхні Венери повинна бути досить високою, можливо навіть близької до точки кипіння води. Цим можна було б пояснити присутність у верхніх шарах її атмосфери великої кількості водяної пари.

Зауважимо, що наведені вище результати визначення температури Венери відносяться до зовнішньої поверхні хмарного покриву, тобто до досить великій висоті над її твердою поверхнею. У всякому разі треба думати, що умови на Венері нагадують теплицю або оранжерею, але, ймовірно, з ще значно більш високою температурою.

Марс

Найбільший інтерес з точки зору питання про існування життя являє планета Марс. Багато в чому він схожий на Землю. За плям, які добре видно на його поверхні, встановлено, що Марс обертається близько осі, здійснюючи один оборот в 24 ч. І 37 м. Тому на ньому існує зміна дня і ночі майже такої ж тривалості, як і на Землі.

Вісь обертання Марса становить з площиною його орбіти кут в 66 °, майже в точності такий же, як і у Землі. Завдяки цьому нахилу осі на Землі відбувається зміна пір року. Очевидно, і на Марсі існує така ж зміна, але тільки кожну пору року на «ем майже вдвічі тривалішою нашого. Причина цього полягає в тому, що Марс, будучи в середньому в півтора рази далі від Сонця, ніж Земля, робить свій оборот навколо Сонця майже в два земних роки, точніше в 689 діб.

Найбільш виразна подробиця на поверхні Марса, помітна при розгляданні його в телескоп, - біла пляма, за своїм становищем збігається з одним з його полюсів. Найкраще буває видно пляма біля південного полюса Марса, тому що в періоди своєї найбільшої близькості до Землі Марс буває нахилений в сторону Сонця і Землі своїм південною півкулею. Помічено, що з настанням зими в відповідному півкулі Марса біла пляма починає збільшуватися, а влітку воно зменшується. Бували навіть випадки (наприклад, в 1894 р), коли полярне пляма восени майже зовсім зникало. Можна думати, що це сніг або лід, який відкладається зимою тонким покровом біля полюсів планети. Що цей покрив дуже тонкий, випливає із зазначеного спостереження над зникненням білої плями.

Внаслідок віддаленості Марса від Сонця температура на ньому порівняно низька. Літо там дуже холодна, і тим не менше буває, що полярні снігу повністю тануть. Велика тривалість літа не компенсує достатньою, міру нестачі тепла. Звідси випливає, що снігу випадає там мало, можливо лише на кілька сантиметрів, можливо навіть, що білі полярні плями складаються не з снігу, а з інею.

Ця обставина знаходиться в повній згоді з тим, що за всіма даними на Марсі мало вологи, мало води. Морів і великих водних просторів на ньому не виявлено. У його атмосфері дуже рідко спостерігаються хмари. Сама оранжеве забарвлення поверхні планети, завдяки якій неозброєним оком Марс видається червоною зіркою (звідки й походить його назва по імені давньоримського бога .войни), більшістю 'спостерігачів пояснюється тим, що поверхня Марса безводну піщану пустелю, забарвлену оксидами заліза.

Марс рухається навколо Сонця по помітно витягнутому еліпсу. Завдяки цьому його відстань від Сонця змінюється в досить широких межах - від 206 до 249 млн. Км. Коли Земля знаходиться з тієї ж сторони Сонця, що і Марс, відбуваються так звані протистояння Марса (бо Марс в цей час знаходиться в стороні неба, протилежної Сонцю). Під час протистоянь Марс спостерігається на нічному небі в сприятливих умовах. Протистояння чергуються в середньому через 780 днів, або через два роки і два місяці.

Однак далеко не в кожне протистояння Марс наближається до Землі .на своє найкоротша відстань. Для цього потрібно, щоб протистояння збіглося з часом максимального наближення Марса до Сонця, що буває лише кожне сьоме чи восьме протистояння, т. Е. Приблизно через п'ятнадцять років. Такі протистояння називаються великими протистояннями; вони мали місце в 1877, 1892, 1909 і 1924 рр. Наступне велике протистояння буде в 1939 т. Саме до цих термінів і приурочені головні спостереження Марса і пов'язані з ними відкриття. Найближче до Землі Марс був під час - протистояння 1924 року, але і тоді його відстань від нас становило 55 млн. Км. Ha ближчій відстані від Землі Марс ніколи не буває.

"Канали" на Марсі

У 1877 році італійський астроном Скіапареллі, виробляючи спостереження в порівняно скромний за своїми розмірами телескоп, але під прозорим небом Італії, виявив на поверхні Марса, крім темних плям, названих хоча і неправильно морями, ще цілу мережу вузьких прямих ліній або смужок, які він назвав протоками (по-італійськи canale). Звідси слово «канал» стало вживатися і на інших мовах для позначення цих загадкових утворень.

Скіапареллі в результаті своїх багаторічних спостережень склав детальну карту поверхні Марса, на якій нанесені сотні каналів, що з'єднують між собок> темні плями «морів». Пізніше американський астроном Лоуелл, який побудував в Арізоні навіть спеціальну обсерваторію для спостереження Марса, виявив канали та на темних просторах «морів». Він знайшов ,, що як «моря», так і канали змінюють свою видимість в залежності від пір року: влітку вони стають темнішими, приймаючи іноді сіро-зеленуватий відтінок зимою бліднуть і стають бурими. Карти Лоуелл ще докладніше карт Скіапареллі, на них нанесено безліч каналів, що утворюють складну, але досить правильну геометричну мережу.

Для пояснення спостережуваних на Марсі явищ Лоуелл розвинув теорію, яка отримала широке поширення, головним чином, серед любителів астрономії. Теорія ця зводиться до наступного.

Заселені чи планети?

Наука і життя // Ілюстрації

Місячний ландшафт.

Танення полярного плями на Марсі.

Орбіти Марса і Землі.

Карта Марса, складена Лоуелл.

Модель Марса, зроблена Кюлем.

Малюнок Марса, зроблений Антоніаді.

<

>

Розглядаючи питання про існування життя на інших планетах, ми будемо говорити тільки про планетах нашої сонячної системи, так як нам нічого не відомо про наявність у інших сонць, якими є зірки, власних планетних систем, подібних до нашої. За сучасними поглядами на походження сонячної системи можна навіть вважати, що утворення планет, які обертаються навколо центральної зірки, є випадок, ймовірність якого мізерно мала, і що через це величезна більшість зірок не має своїх планетних систем.

Далі потрібно зробити застереження, що питання про життя на планетах ми мимоволі розглядаємо з нашої, земної точки зору, припускаючи, що це життя проявляється в таких же формах, як і на Землі, т. Е. Припускаючи життєві процеси і загальна будова організмів подібними земним. У такому випадку для розвитку життя на поверхні будь-якої планети повинні існувати певні фізико-хімічні умови, повинна бути не надто висока і не занадто низька температура, необхідна наявність води і кисню, основою ж органічної речовини повинні бути сполуки вуглецю.

атмосфери планет

Присутність у планет атмосфери визначається напругою сили тяжіння на їх поверхні. Великі планети володіють достатньою силою тяжіння, щоб утримувати біля себе газоподібну оболонку. Дійсно, молекули газу знаходяться в постійному швидкому русі, швидкість якого визначається хімічною природою цього газу і температурою.

Найбільшу швидкість мають легкі гази - водень і гелій; при підвищенні температури швидкість зростає. При нормальних умовах, т. Е. Температурі в 0 ° і атмосферному тиску, середня швидкість молекули водню становить 1840 м / сек, а кисню 460 м / сек. Але під впливом взаємних зіткнень окремі молекули набувають швидкості, в кілька разів перевершують зазначені середні числа. Якщо у верхніх шарах земної атмосфери з'явиться молекула водню зі швидкістю, що перевищує 11 км / сек, то така молекула відлетить геть від Землі в міжпланетний простір, так як сила земного тяжіння виявиться недостатньою для її утримання.

Чим менше планета, ніж вона менш масивна, тим менше ця гранична або, як кажуть, критична швидкість. Для Землі критична швидкість складає 11 км / сек, для Меркурія вона дорівнює лише 3,6 км / сек, для Марса 5 км / сек, для Юпітера ж, найбільшою і масивної з усіх планет, - 60 км / сек. Звідси випливає, що Меркурій, а тим більше ще менші тіла, як супутники планет (в тому числі і наша Місяць) і всі малі планети (астероїди), не можуть утримати своїх слабким тяжінням атмосферну оболонку у своїй поверхні. Марс в стані, хоча і з труднощами, утримувати атмосферу, значно більш розріджену, ніж атмосфера Землі, що ж стосується Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна, то їх тяжіння досить сильно для того, щоб утримувати потужні атмосфери, що містять легкі гази, начебто аміаку і метану, а можливо також і вільний водень.

Відсутність атмосфери неминуче тягне за собою і відсутність води в рідкому стані. У безповітряному просторі випаровування води відбувається набагато енергійніше, ніж при атмосферному тиску; тому вода швидко звертається в пар, який представляє собою досить легкий таз, піддається тієї ж долі, що й інші гази атмосфери, т. е. він більш-менш швидко покидає поверхню планети.

Зрозуміло, що на планеті, позбавленій атмосфери і води, умови для розвитку життя зовсім несприятливі, і ми не можемо очікувати на такій планеті ні рослинної ні тваринної життя. Під цю категорію потрапляють всі малі планети, супутники планет, а з великих планет - Меркурій. Скажімо трохи докладніше про двох тілах цієї категорії, саме про Місяць і Меркурії.

Місяць і Меркурій

Для цих тіл відсутність атмосфери встановлено не тільки шляхом наведених вище міркувань, але і за допомогою прямих спостережень. Коли Місяць рухається по небу, здійснюючи свій шлях навколо Землі, вона часто закриває собою зірки. Зникнення зірки за диском Місяця можна спостерігати вже в невелику трубу, і відбувається воно завжди цілком миттєво. Якби місячний рай був оточений хоча б рідкісної атмосферою, то, перш ніж цілком зникнути, зірка світилась б протягом деякого часу крізь цю атмосферу, причому поступово зменшувалася б видима яскравість зірки, крім того, внаслідок заломлення світла зірка здавалася б зміщеною зі свого місця . Всі ці явища зовсім відсутні при покритті зірок Місяцем.

Місячні ландшафти, які спостерігаються в телескопи, вражають різкістю і контрастністю свого висвітлення. На Місяці немає півтіней. Поруч з яскравими, освітленими Сонцем місцями зустрічаються глибокі чорні тіні. Відбувається це тому, що внаслідок відсутності атмосфери на Місяці немає блакитного денного неба, яке своїм світлом пом'якшувала б тіні; небо там завжди чорне. Немає на Місяці і сутінків, і після заходу Сонця відразу настає темна ніч.

Меркурій перебуває від нас набагато далі, ніж Місяць. Тому таких подробиць як на Місяці, ми спостерігати на ньому не можемо. Нам невідомий вид його ландшафту. Покриття зірок Меркурієм внаслідок його видимої малості надзвичайно рідкісне явище, і немає вказівок на те, щоб такі покриття будь-коли спостерігалися. Зате бувають проходження Меркурія перед диском Сонця, коли ми спостерігаємо, що ця планета у вигляді крихітної чорної точки повільно проповзає по яскравій сонячній поверхні. Край Меркурія при цьому буває різко окреслений, і ті явища, які вбачалися при проходженні перед Сонцем Венери, у Меркурія не спостерігалося. Але все ж можливо, щоб невеликі сліди атмосфери у Меркурія збереглися, проте ця атмосфера має зовсім незначну щільність в порівнянні із земною.

На Місяці і Меркурії абсолютно несприятливі для життя і температурні умови. Місяць обертається навколо своєї осі надзвичайно повільно, завдяки чому день і ніч тривають на ній по чотирнадцять діб. Спека сонячних променів не стримується повітряної оболонкою, і в результаті днем ​​на Місяці температура поверхні підвищується до 120 °, т. Е. Вище точки кипіння води. Під час же довгої ночі температура падає до 150 ° нижче нуля.

Під час місячного затемнення спостерігалося, як протягом всього лише години з невеликим температура впала з 70 ° тепла до 80 ° морозу, а після закінчення затемнення майже в настільки ж короткий термін повернулася до свого початкового значення. Це спостереження вказує на надзвичайно малу теплопровідність гірських порід, що утворюють місячну поверхню. Сонячне тепло не проникає вглиб, а залишається в найтоншому верхньому шарі.

Потрібно думати, що поверхня Місяця покрита легкими і пухкими вулканічними туфами, може бути навіть попелом. Уже на глибині метра контрасти тепла і холоду оглажівать «естолько, що ймовірно там панує середня температура, мало відрізняється від середньої температури земної поверхні, т. Е. Складова кілька градусів вище нуля. Бути .може там і збереглися деякі зародки живої речовини, але доля їх, звичайно, незавидна.

На Меркурії різниця температурних умов ще більш різка. Ця планета завжди повернена до Сонця однією стороною. На денному півкулі Меркурія температура досягає 400 °, т. Е. Вона вище точки плавлення свинцю. А на нічному півкулі мороз повинен доходити до температури рідкого повітря, і якби на Меркурії існувала атмосфера, то на нічній стороні вона повинна була перетворитися в рідину, а може бути навіть замерзнути. Лише на кордоні між денним і нічними півкулями в межах вузької зони можуть бути температурні умови, хоч скільки-небудь сприятливі для життя. Однак про можливість там розвиненою органічного життя думати не приходиться. Далі при наявності слідів атмосфери в ній не міг втриматися вільний кисень, так як при температурі денного півкулі кисень енергійно сполучається з більшістю хімічних елементів.

Отже, щодо можливості життя на Місяці перспективи досить несприятливі.

Венера

На відміну від Меркурія на Венері спостерігаються певні ознаки густий атмосфери. Коли Венера проходить між Сонцем і Землею, вона буває оточена світлим колечком, - це її атмосфера, яка на просвіт освітлюється Сонцем. Такі проходження Венери перед диском Сонця бувають дуже рідко: останній проходження мало місце в 18S2 р, найближчим така станеться в 2004 р Однак майже щорічно Венера проходить хоча і не через самий сонячний диск, але досить близько від нього, і тоді вона буває видно в формі дуже вузького серпа, на зразок Місяця негайно після молодика. За законами перспективи освітлений Сонцем серп Венери мав би становити дугу рівно в 180 °, але в дійсності спостерігається більш довга світла дуга, що відбувається внаслідок відображення і загинання сонячних променів в атмосфері Венери. Іншими словами, на Венері існують сутінки, які збільшують тривалість дня і частково висвітлюють її нічний півкуля.

Склад атмосфери Венери поки ще мало вивчений. У 1932 р за допомогою спектрального аналізу в ній було виявлено присутність великої кількості вуглекислоти, відповідне шару потужністю в 3 км при стандартних умовах (т. Е. При 0 ° і 760 мм тиску).

Поверхня Венери завжди представляється нам сліпучобілому і без помітних постійних плям або обрисів. Вважають, що в атмосфері Венери завжди знаходиться густий шар білих хмар, цілком закриває собою тверду поверхню планети.

Склад цих хмар невідомий, але найімовірніше, що це водяні пари. Що знаходиться під ними, ми не бачимо, але зрозуміло, що хмари повинні стримувати спеку сонячних променів, який на Венері, що знаходиться ближче до Сонця, ніж Земля, був би інакше надмірно сильний.

Вимірювання температури дали для денного півкулі близько 50-60 ° тепла, а для нічного 20 ° морозу. Такі контрасти пояснюються повільністю обертання Венери близько осі. Хоча точний період її обертання невідомий через відсутність на поверхні планети помітних плям, але, мабуть, добу тривають на Венері не менш наших 15 діб.

Які шанси на існування життя на Венері?

В цьому відношенні мления вчених розходяться. Деякі вважають, що весь кисень в її атмосфері хімічно пов'язаний і існує лише в складі вуглекислоти. Так як цей газ має малу теплопровідність, то в такому випадку температура біля поверхні Венери повинна бути досить високою, можливо навіть близької до точки кипіння води. Цим можна було б пояснити присутність у верхніх шарах її атмосфери великої кількості водяної пари.

Зауважимо, що наведені вище результати визначення температури Венери відносяться до зовнішньої поверхні хмарного покриву, тобто до досить великій висоті над її твердою поверхнею. У всякому разі треба думати, що умови на Венері нагадують теплицю або оранжерею, але, ймовірно, з ще значно більш високою температурою.

Марс

Найбільший інтерес з точки зору питання про існування життя являє планета Марс. Багато в чому він схожий на Землю. За плям, які добре видно на його поверхні, встановлено, що Марс обертається близько осі, здійснюючи один оборот в 24 ч. І 37 м. Тому на ньому існує зміна дня і ночі майже такої ж тривалості, як і на Землі.

Вісь обертання Марса становить з площиною його орбіти кут в 66 °, майже в точності такий же, як і у Землі. Завдяки цьому нахилу осі на Землі відбувається зміна пір року. Очевидно, і на Марсі існує така ж зміна, але тільки кожну пору року на «ем майже вдвічі тривалішою нашого. Причина цього полягає в тому, що Марс, будучи в середньому в півтора рази далі від Сонця, ніж Земля, робить свій оборот навколо Сонця майже в два земних роки, точніше в 689 діб.

Найбільш виразна подробиця на поверхні Марса, помітна при розгляданні його в телескоп, - біла пляма, за своїм становищем збігається з одним з його полюсів. Найкраще буває видно пляма біля південного полюса Марса, тому що в періоди своєї найбільшої близькості до Землі Марс буває нахилений в сторону Сонця і Землі своїм південною півкулею. Помічено, що з настанням зими в відповідному півкулі Марса біла пляма починає збільшуватися, а влітку воно зменшується. Бували навіть випадки (наприклад, в 1894 р), коли полярне пляма восени майже зовсім зникало. Можна думати, що це сніг або лід, який відкладається зимою тонким покровом біля полюсів планети. Що цей покрив дуже тонкий, випливає із зазначеного спостереження над зникненням білої плями.

Внаслідок віддаленості Марса від Сонця температура на ньому порівняно низька. Літо там дуже холодна, і тим не менше буває, що полярні снігу повністю тануть. Велика тривалість літа не компенсує достатньою, міру нестачі тепла. Звідси випливає, що снігу випадає там мало, можливо лише на кілька сантиметрів, можливо навіть, що білі полярні плями складаються не з снігу, а з інею.

Ця обставина знаходиться в повній згоді з тим, що за всіма даними на Марсі мало вологи, мало води. Морів і великих водних просторів на ньому не виявлено. У його атмосфері дуже рідко спостерігаються хмари. Сама оранжеве забарвлення поверхні планети, завдяки якій неозброєним оком Марс видається червоною зіркою (звідки й походить його назва по імені давньоримського бога .войни), більшістю 'спостерігачів пояснюється тим, що поверхня Марса безводну піщану пустелю, забарвлену оксидами заліза.

Марс рухається навколо Сонця по помітно витягнутому еліпсу. Завдяки цьому його відстань від Сонця змінюється в досить широких межах - від 206 до 249 млн. Км. Коли Земля знаходиться з тієї ж сторони Сонця, що і Марс, відбуваються так звані протистояння Марса (бо Марс в цей час знаходиться в стороні неба, протилежної Сонцю). Під час протистоянь Марс спостерігається на нічному небі в сприятливих умовах. Протистояння чергуються в середньому через 780 днів, або через два роки і два місяці.

Однак далеко не в кожне протистояння Марс наближається до Землі .на своє найкоротша відстань. Для цього потрібно, щоб протистояння збіглося з часом максимального наближення Марса до Сонця, що буває лише кожне сьоме чи восьме протистояння, т. Е. Приблизно через п'ятнадцять років. Такі протистояння називаються великими протистояннями; вони мали місце в 1877, 1892, 1909 і 1924 рр. Наступне велике протистояння буде в 1939 т. Саме до цих термінів і приурочені головні спостереження Марса і пов'язані з ними відкриття. Найближче до Землі Марс був під час - протистояння 1924 року, але і тоді його відстань від нас становило 55 млн. Км. Ha ближчій відстані від Землі Марс ніколи не буває.

"Канали" на Марсі

У 1877 році італійський астроном Скіапареллі, виробляючи спостереження в порівняно скромний за своїми розмірами телескоп, але під прозорим небом Італії, виявив на поверхні Марса, крім темних плям, названих хоча і неправильно морями, ще цілу мережу вузьких прямих ліній або смужок, які він назвав протоками (по-італійськи canale). Звідси слово «канал» стало вживатися і на інших мовах для позначення цих загадкових утворень.

Скіапареллі в результаті своїх багаторічних спостережень склав детальну карту поверхні Марса, на якій нанесені сотні каналів, що з'єднують між собок> темні плями «морів». Пізніше американський астроном Лоуелл, який побудував в Арізоні навіть спеціальну обсерваторію для спостереження Марса, виявив канали та на темних просторах «морів». Він знайшов ,, що як «моря», так і канали змінюють свою видимість в залежності від пір року: влітку вони стають темнішими, приймаючи іноді сіро-зеленуватий відтінок зимою бліднуть і стають бурими. Карти Лоуелл ще докладніше карт Скіапареллі, на них нанесено безліч каналів, що утворюють складну, але досить правильну геометричну мережу.

Для пояснення спостережуваних на Марсі явищ Лоуелл розвинув теорію, яка отримала широке поширення, головним чином, серед любителів астрономії. Теорія ця зводиться до наступного.

Заселені чи планети?

Наука і життя // Ілюстрації

Місячний ландшафт.

Танення полярного плями на Марсі.

Орбіти Марса і Землі.

Карта Марса, складена Лоуелл.

Модель Марса, зроблена Кюлем.

Малюнок Марса, зроблений Антоніаді.

<

>

Розглядаючи питання про існування життя на інших планетах, ми будемо говорити тільки про планетах нашої сонячної системи, так як нам нічого не відомо про наявність у інших сонць, якими є зірки, власних планетних систем, подібних до нашої. За сучасними поглядами на походження сонячної системи можна навіть вважати, що утворення планет, які обертаються навколо центральної зірки, є випадок, ймовірність якого мізерно мала, і що через це величезна більшість зірок не має своїх планетних систем.

Далі потрібно зробити застереження, що питання про життя на планетах ми мимоволі розглядаємо з нашої, земної точки зору, припускаючи, що це життя проявляється в таких же формах, як і на Землі, т. Е. Припускаючи життєві процеси і загальна будова організмів подібними земним. У такому випадку для розвитку життя на поверхні будь-якої планети повинні існувати певні фізико-хімічні умови, повинна бути не надто висока і не занадто низька температура, необхідна наявність води і кисню, основою ж органічної речовини повинні бути сполуки вуглецю.

атмосфери планет

Присутність у планет атмосфери визначається напругою сили тяжіння на їх поверхні. Великі планети володіють достатньою силою тяжіння, щоб утримувати біля себе газоподібну оболонку. Дійсно, молекули газу знаходяться в постійному швидкому русі, швидкість якого визначається хімічною природою цього газу і температурою.

Найбільшу швидкість мають легкі гази - водень і гелій; при підвищенні температури швидкість зростає. При нормальних умовах, т. Е. Температурі в 0 ° і атмосферному тиску, середня швидкість молекули водню становить 1840 м / сек, а кисню 460 м / сек. Але під впливом взаємних зіткнень окремі молекули набувають швидкості, в кілька разів перевершують зазначені середні числа. Якщо у верхніх шарах земної атмосфери з'явиться молекула водню зі швидкістю, що перевищує 11 км / сек, то така молекула відлетить геть від Землі в міжпланетний простір, так як сила земного тяжіння виявиться недостатньою для її утримання.

Чим менше планета, ніж вона менш масивна, тим менше ця гранична або, як кажуть, критична швидкість. Для Землі критична швидкість складає 11 км / сек, для Меркурія вона дорівнює лише 3,6 км / сек, для Марса 5 км / сек, для Юпітера ж, найбільшою і масивної з усіх планет, - 60 км / сек. Звідси випливає, що Меркурій, а тим більше ще менші тіла, як супутники планет (в тому числі і наша Місяць) і всі малі планети (астероїди), не можуть утримати своїх слабким тяжінням атмосферну оболонку у своїй поверхні. Марс в стані, хоча і з труднощами, утримувати атмосферу, значно більш розріджену, ніж атмосфера Землі, що ж стосується Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна, то їх тяжіння досить сильно для того, щоб утримувати потужні атмосфери, що містять легкі гази, начебто аміаку і метану, а можливо також і вільний водень.

Відсутність атмосфери неминуче тягне за собою і відсутність води в рідкому стані. У безповітряному просторі випаровування води відбувається набагато енергійніше, ніж при атмосферному тиску; тому вода швидко звертається в пар, який представляє собою досить легкий таз, піддається тієї ж долі, що й інші гази атмосфери, т. е. він більш-менш швидко покидає поверхню планети.

Зрозуміло, що на планеті, позбавленій атмосфери і води, умови для розвитку життя зовсім несприятливі, і ми не можемо очікувати на такій планеті ні рослинної ні тваринної життя. Під цю категорію потрапляють всі малі планети, супутники планет, а з великих планет - Меркурій. Скажімо трохи докладніше про двох тілах цієї категорії, саме про Місяць і Меркурії.

Місяць і Меркурій

Для цих тіл відсутність атмосфери встановлено не тільки шляхом наведених вище міркувань, але і за допомогою прямих спостережень. Коли Місяць рухається по небу, здійснюючи свій шлях навколо Землі, вона часто закриває собою зірки. Зникнення зірки за диском Місяця можна спостерігати вже в невелику трубу, і відбувається воно завжди цілком миттєво. Якби місячний рай був оточений хоча б рідкісної атмосферою, то, перш ніж цілком зникнути, зірка світилась б протягом деякого часу крізь цю атмосферу, причому поступово зменшувалася б видима яскравість зірки, крім того, внаслідок заломлення світла зірка здавалася б зміщеною зі свого місця . Всі ці явища зовсім відсутні при покритті зірок Місяцем.

Місячні ландшафти, які спостерігаються в телескопи, вражають різкістю і контрастністю свого висвітлення. На Місяці немає півтіней. Поруч з яскравими, освітленими Сонцем місцями зустрічаються глибокі чорні тіні. Відбувається це тому, що внаслідок відсутності атмосфери на Місяці немає блакитного денного неба, яке своїм світлом пом'якшувала б тіні; небо там завжди чорне. Немає на Місяці і сутінків, і після заходу Сонця відразу настає темна ніч.

Меркурій перебуває від нас набагато далі, ніж Місяць. Тому таких подробиць як на Місяці, ми спостерігати на ньому не можемо. Нам невідомий вид його ландшафту. Покриття зірок Меркурієм внаслідок його видимої малості надзвичайно рідкісне явище, і немає вказівок на те, щоб такі покриття будь-коли спостерігалися. Зате бувають проходження Меркурія перед диском Сонця, коли ми спостерігаємо, що ця планета у вигляді крихітної чорної точки повільно проповзає по яскравій сонячній поверхні. Край Меркурія при цьому буває різко окреслений, і ті явища, які вбачалися при проходженні перед Сонцем Венери, у Меркурія не спостерігалося. Але все ж можливо, щоб невеликі сліди атмосфери у Меркурія збереглися, проте ця атмосфера має зовсім незначну щільність в порівнянні із земною.

На Місяці і Меркурії абсолютно несприятливі для життя і температурні умови. Місяць обертається навколо своєї осі надзвичайно повільно, завдяки чому день і ніч тривають на ній по чотирнадцять діб. Спека сонячних променів не стримується повітряної оболонкою, і в результаті днем ​​на Місяці температура поверхні підвищується до 120 °, т. Е. Вище точки кипіння води. Під час же довгої ночі температура падає до 150 ° нижче нуля.

Під час місячного затемнення спостерігалося, як протягом всього лише години з невеликим температура впала з 70 ° тепла до 80 ° морозу, а після закінчення затемнення майже в настільки ж короткий термін повернулася до свого початкового значення. Це спостереження вказує на надзвичайно малу теплопровідність гірських порід, що утворюють місячну поверхню. Сонячне тепло не проникає вглиб, а залишається в найтоншому верхньому шарі.

Потрібно думати, що поверхня Місяця покрита легкими і пухкими вулканічними туфами, може бути навіть попелом. Уже на глибині метра контрасти тепла і холоду оглажівать «естолько, що ймовірно там панує середня температура, мало відрізняється від середньої температури земної поверхні, т. Е. Складова кілька градусів вище нуля. Бути .може там і збереглися деякі зародки живої речовини, але доля їх, звичайно, незавидна.

На Меркурії різниця температурних умов ще більш різка. Ця планета завжди повернена до Сонця однією стороною. На денному півкулі Меркурія температура досягає 400 °, т. Е. Вона вище точки плавлення свинцю. А на нічному півкулі мороз повинен доходити до температури рідкого повітря, і якби на Меркурії існувала атмосфера, то на нічній стороні вона повинна була перетворитися в рідину, а може бути навіть замерзнути. Лише на кордоні між денним і нічними півкулями в межах вузької зони можуть бути температурні умови, хоч скільки-небудь сприятливі для життя. Однак про можливість там розвиненою органічного життя думати не приходиться. Далі при наявності слідів атмосфери в ній не міг втриматися вільний кисень, так як при температурі денного півкулі кисень енергійно сполучається з більшістю хімічних елементів.

Отже, щодо можливості життя на Місяці перспективи досить несприятливі.

Венера

На відміну від Меркурія на Венері спостерігаються певні ознаки густий атмосфери. Коли Венера проходить між Сонцем і Землею, вона буває оточена світлим колечком, - це її атмосфера, яка на просвіт освітлюється Сонцем. Такі проходження Венери перед диском Сонця бувають дуже рідко: останній проходження мало місце в 18S2 р, найближчим така станеться в 2004 р Однак майже щорічно Венера проходить хоча і не через самий сонячний диск, але досить близько від нього, і тоді вона буває видно в формі дуже вузького серпа, на зразок Місяця негайно після молодика. За законами перспективи освітлений Сонцем серп Венери мав би становити дугу рівно в 180 °, але в дійсності спостерігається більш довга світла дуга, що відбувається внаслідок відображення і загинання сонячних променів в атмосфері Венери. Іншими словами, на Венері існують сутінки, які збільшують тривалість дня і частково висвітлюють її нічний півкуля.

Склад атмосфери Венери поки ще мало вивчений. У 1932 р за допомогою спектрального аналізу в ній було виявлено присутність великої кількості вуглекислоти, відповідне шару потужністю в 3 км при стандартних умовах (т. Е. При 0 ° і 760 мм тиску).

Поверхня Венери завжди представляється нам сліпучобілому і без помітних постійних плям або обрисів. Вважають, що в атмосфері Венери завжди знаходиться густий шар білих хмар, цілком закриває собою тверду поверхню планети.

Склад цих хмар невідомий, але найімовірніше, що це водяні пари. Що знаходиться під ними, ми не бачимо, але зрозуміло, що хмари повинні стримувати спеку сонячних променів, який на Венері, що знаходиться ближче до Сонця, ніж Земля, був би інакше надмірно сильний.

Вимірювання температури дали для денного півкулі близько 50-60 ° тепла, а для нічного 20 ° морозу. Такі контрасти пояснюються повільністю обертання Венери близько осі. Хоча точний період її обертання невідомий через відсутність на поверхні планети помітних плям, але, мабуть, добу тривають на Венері не менш наших 15 діб.

Які шанси на існування життя на Венері?

В цьому відношенні мления вчених розходяться. Деякі вважають, що весь кисень в її атмосфері хімічно пов'язаний і існує лише в складі вуглекислоти. Так як цей газ має малу теплопровідність, то в такому випадку температура біля поверхні Венери повинна бути досить високою, можливо навіть близької до точки кипіння води. Цим можна було б пояснити присутність у верхніх шарах її атмосфери великої кількості водяної пари.

Зауважимо, що наведені вище результати визначення температури Венери відносяться до зовнішньої поверхні хмарного покриву, тобто до досить великій висоті над її твердою поверхнею. У всякому разі треба думати, що умови на Венері нагадують теплицю або оранжерею, але, ймовірно, з ще значно більш високою температурою.

Марс

Найбільший інтерес з точки зору питання про існування життя являє планета Марс. Багато в чому він схожий на Землю. За плям, які добре видно на його поверхні, встановлено, що Марс обертається близько осі, здійснюючи один оборот в 24 ч. І 37 м. Тому на ньому існує зміна дня і ночі майже такої ж тривалості, як і на Землі.

Вісь обертання Марса становить з площиною його орбіти кут в 66 °, майже в точності такий же, як і у Землі. Завдяки цьому нахилу осі на Землі відбувається зміна пір року. Очевидно, і на Марсі існує така ж зміна, але тільки кожну пору року на «ем майже вдвічі тривалішою нашого. Причина цього полягає в тому, що Марс, будучи в середньому в півтора рази далі від Сонця, ніж Земля, робить свій оборот навколо Сонця майже в два земних роки, точніше в 689 діб.

Найбільш виразна подробиця на поверхні Марса, помітна при розгляданні його в телескоп, - біла пляма, за своїм становищем збігається з одним з його полюсів. Найкраще буває видно пляма біля південного полюса Марса, тому що в періоди своєї найбільшої близькості до Землі Марс буває нахилений в сторону Сонця і Землі своїм південною півкулею. Помічено, що з настанням зими в відповідному півкулі Марса біла пляма починає збільшуватися, а влітку воно зменшується. Бували навіть випадки (наприклад, в 1894 р), коли полярне пляма восени майже зовсім зникало. Можна думати, що це сніг або лід, який відкладається зимою тонким покровом біля полюсів планети. Що цей покрив дуже тонкий, випливає із зазначеного спостереження над зникненням білої плями.

Внаслідок віддаленості Марса від Сонця температура на ньому порівняно низька. Літо там дуже холодна, і тим не менше буває, що полярні снігу повністю тануть. Велика тривалість літа не компенсує достатньою, міру нестачі тепла. Звідси випливає, що снігу випадає там мало, можливо лише на кілька сантиметрів, можливо навіть, що білі полярні плями складаються не з снігу, а з інею.

Ця обставина знаходиться в повній згоді з тим, що за всіма даними на Марсі мало вологи, мало води. Морів і великих водних просторів на ньому не виявлено. У його атмосфері дуже рідко спостерігаються хмари. Сама оранжеве забарвлення поверхні планети, завдяки якій неозброєним оком Марс видається червоною зіркою (звідки й походить його назва по імені давньоримського бога .войни), більшістю 'спостерігачів пояснюється тим, що поверхня Марса безводну піщану пустелю, забарвлену оксидами заліза.

Марс рухається навколо Сонця по помітно витягнутому еліпсу. Завдяки цьому його відстань від Сонця змінюється в досить широких межах - від 206 до 249 млн. Км. Коли Земля знаходиться з тієї ж сторони Сонця, що і Марс, відбуваються так звані протистояння Марса (бо Марс в цей час знаходиться в стороні неба, протилежної Сонцю). Під час протистоянь Марс спостерігається на нічному небі в сприятливих умовах. Протистояння чергуються в середньому через 780 днів, або через два роки і два місяці.

Однак далеко не в кожне протистояння Марс наближається до Землі .на своє найкоротша відстань. Для цього потрібно, щоб протистояння збіглося з часом максимального наближення Марса до Сонця, що буває лише кожне сьоме чи восьме протистояння, т. Е. Приблизно через п'ятнадцять років. Такі протистояння називаються великими протистояннями; вони мали місце в 1877, 1892, 1909 і 1924 рр. Наступне велике протистояння буде в 1939 т. Саме до цих термінів і приурочені головні спостереження Марса і пов'язані з ними відкриття. Найближче до Землі Марс був під час - протистояння 1924 року, але і тоді його відстань від нас становило 55 млн. Км. Ha ближчій відстані від Землі Марс ніколи не буває.

"Канали" на Марсі

У 1877 році італійський астроном Скіапареллі, виробляючи спостереження в порівняно скромний за своїми розмірами телескоп, але під прозорим небом Італії, виявив на поверхні Марса, крім темних плям, названих хоча і неправильно морями, ще цілу мережу вузьких прямих ліній або смужок, які він назвав протоками (по-італійськи canale). Звідси слово «канал» стало вживатися і на інших мовах для позначення цих загадкових утворень.

Скіапареллі в результаті своїх багаторічних спостережень склав детальну карту поверхні Марса, на якій нанесені сотні каналів, що з'єднують між собок> темні плями «морів». Пізніше американський астроном Лоуелл, який побудував в Арізоні навіть спеціальну обсерваторію для спостереження Марса, виявив канали та на темних просторах «морів». Він знайшов ,, що як «моря», так і канали змінюють свою видимість в залежності від пір року: влітку вони стають темнішими, приймаючи іноді сіро-зеленуватий відтінок зимою бліднуть і стають бурими. Карти Лоуелл ще докладніше карт Скіапареллі, на них нанесено безліч каналів, що утворюють складну, але досить правильну геометричну мережу.

Для пояснення спостережуваних на Марсі явищ Лоуелл розвинув теорію, яка отримала широке поширення, головним чином, серед любителів астрономії. Теорія ця зводиться до наступного.

Заселені чи планети?

Наука і життя // Ілюстрації

Місячний ландшафт.

Танення полярного плями на Марсі.

Орбіти Марса і Землі.

Карта Марса, складена Лоуелл.

Модель Марса, зроблена Кюлем.

Малюнок Марса, зроблений Антоніаді.

<

>

Розглядаючи питання про існування життя на інших планетах, ми будемо говорити тільки про планетах нашої сонячної системи, так як нам нічого не відомо про наявність у інших сонць, якими є зірки, власних планетних систем, подібних до нашої. За сучасними поглядами на походження сонячної системи можна навіть вважати, що утворення планет, які обертаються навколо центральної зірки, є випадок, ймовірність якого мізерно мала, і що через це величезна більшість зірок не має своїх планетних систем.

Далі потрібно зробити застереження, що питання про життя на планетах ми мимоволі розглядаємо з нашої, земної точки зору, припускаючи, що це життя проявляється в таких же формах, як і на Землі, т. Е. Припускаючи життєві процеси і загальна будова організмів подібними земним. У такому випадку для розвитку життя на поверхні будь-якої планети повинні існувати певні фізико-хімічні умови, повинна бути не надто висока і не занадто низька температура, необхідна наявність води і кисню, основою ж органічної речовини повинні бути сполуки вуглецю.

атмосфери планет

Присутність у планет атмосфери визначається напругою сили тяжіння на їх поверхні. Великі планети володіють достатньою силою тяжіння, щоб утримувати біля себе газоподібну оболонку. Дійсно, молекули газу знаходяться в постійному швидкому русі, швидкість якого визначається хімічною природою цього газу і температурою.

Найбільшу швидкість мають легкі гази - водень і гелій; при підвищенні температури швидкість зростає. При нормальних умовах, т. Е. Температурі в 0 ° і атмосферному тиску, середня швидкість молекули водню становить 1840 м / сек, а кисню 460 м / сек. Але під впливом взаємних зіткнень окремі молекули набувають швидкості, в кілька разів перевершують зазначені середні числа. Якщо у верхніх шарах земної атмосфери з'явиться молекула водню зі швидкістю, що перевищує 11 км / сек, то така молекула відлетить геть від Землі в міжпланетний простір, так як сила земного тяжіння виявиться недостатньою для її утримання.

Чим менше планета, ніж вона менш масивна, тим менше ця гранична або, як кажуть, критична швидкість. Для Землі критична швидкість складає 11 км / сек, для Меркурія вона дорівнює лише 3,6 км / сек, для Марса 5 км / сек, для Юпітера ж, найбільшою і масивної з усіх планет, - 60 км / сек. Звідси випливає, що Меркурій, а тим більше ще менші тіла, як супутники планет (в тому числі і наша Місяць) і всі малі планети (астероїди), не можуть утримати своїх слабким тяжінням атмосферну оболонку у своїй поверхні. Марс в стані, хоча і з труднощами, утримувати атмосферу, значно більш розріджену, ніж атмосфера Землі, що ж стосується Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна, то їх тяжіння досить сильно для того, щоб утримувати потужні атмосфери, що містять легкі гази, начебто аміаку і метану, а можливо також і вільний водень.

Відсутність атмосфери неминуче тягне за собою і відсутність води в рідкому стані. У безповітряному просторі випаровування води відбувається набагато енергійніше, ніж при атмосферному тиску; тому вода швидко звертається в пар, який представляє собою досить легкий таз, піддається тієї ж долі, що й інші гази атмосфери, т. е. він більш-менш швидко покидає поверхню планети.

Зрозуміло, що на планеті, позбавленій атмосфери і води, умови для розвитку життя зовсім несприятливі, і ми не можемо очікувати на такій планеті ні рослинної ні тваринної життя. Під цю категорію потрапляють всі малі планети, супутники планет, а з великих планет - Меркурій. Скажімо трохи докладніше про двох тілах цієї категорії, саме про Місяць і Меркурії.

Місяць і Меркурій

Для цих тіл відсутність атмосфери встановлено не тільки шляхом наведених вище міркувань, але і за допомогою прямих спостережень. Коли Місяць рухається по небу, здійснюючи свій шлях навколо Землі, вона часто закриває собою зірки. Зникнення зірки за диском Місяця можна спостерігати вже в невелику трубу, і відбувається воно завжди цілком миттєво. Якби місячний рай був оточений хоча б рідкісної атмосферою, то, перш ніж цілком зникнути, зірка світилась б протягом деякого часу крізь цю атмосферу, причому поступово зменшувалася б видима яскравість зірки, крім того, внаслідок заломлення світла зірка здавалася б зміщеною зі свого місця . Всі ці явища зовсім відсутні при покритті зірок Місяцем.

Місячні ландшафти, які спостерігаються в телескопи, вражають різкістю і контрастністю свого висвітлення. На Місяці немає півтіней. Поруч з яскравими, освітленими Сонцем місцями зустрічаються глибокі чорні тіні. Відбувається це тому, що внаслідок відсутності атмосфери на Місяці немає блакитного денного неба, яке своїм світлом пом'якшувала б тіні; небо там завжди чорне. Немає на Місяці і сутінків, і після заходу Сонця відразу настає темна ніч.

Меркурій перебуває від нас набагато далі, ніж Місяць. Тому таких подробиць як на Місяці, ми спостерігати на ньому не можемо. Нам невідомий вид його ландшафту. Покриття зірок Меркурієм внаслідок його видимої малості надзвичайно рідкісне явище, і немає вказівок на те, щоб такі покриття будь-коли спостерігалися. Зате бувають проходження Меркурія перед диском Сонця, коли ми спостерігаємо, що ця планета у вигляді крихітної чорної точки повільно проповзає по яскравій сонячній поверхні. Край Меркурія при цьому буває різко окреслений, і ті явища, які вбачалися при проходженні перед Сонцем Венери, у Меркурія не спостерігалося. Але все ж можливо, щоб невеликі сліди атмосфери у Меркурія збереглися, проте ця атмосфера має зовсім незначну щільність в порівнянні із земною.

На Місяці і Меркурії абсолютно несприятливі для життя і температурні умови. Місяць обертається навколо своєї осі надзвичайно повільно, завдяки чому день і ніч тривають на ній по чотирнадцять діб. Спека сонячних променів не стримується повітряної оболонкою, і в результаті днем ​​на Місяці температура поверхні підвищується до 120 °, т. Е. Вище точки кипіння води. Під час же довгої ночі температура падає до 150 ° нижче нуля.

Під час місячного затемнення спостерігалося, як протягом всього лише години з невеликим температура впала з 70 ° тепла до 80 ° морозу, а після закінчення затемнення майже в настільки ж короткий термін повернулася до свого початкового значення. Це спостереження вказує на надзвичайно малу теплопровідність гірських порід, що утворюють місячну поверхню. Сонячне тепло не проникає вглиб, а залишається в найтоншому верхньому шарі.

Потрібно думати, що поверхня Місяця покрита легкими і пухкими вулканічними туфами, може бути навіть попелом. Уже на глибині метра контрасти тепла і холоду оглажівать «естолько, що ймовірно там панує середня температура, мало відрізняється від середньої температури земної поверхні, т. Е. Складова кілька градусів вище нуля. Бути .може там і збереглися деякі зародки живої речовини, але доля їх, звичайно, незавидна.

На Меркурії різниця температурних умов ще більш різка. Ця планета завжди повернена до Сонця однією стороною. На денному півкулі Меркурія температура досягає 400 °, т. Е. Вона вище точки плавлення свинцю. А на нічному півкулі мороз повинен доходити до температури рідкого повітря, і якби на Меркурії існувала атмосфера, то на нічній стороні вона повинна була перетворитися в рідину, а може бути навіть замерзнути. Лише на кордоні між денним і нічними півкулями в межах вузької зони можуть бути температурні умови, хоч скільки-небудь сприятливі для життя. Однак про можливість там розвиненою органічного життя думати не приходиться. Далі при наявності слідів атмосфери в ній не міг втриматися вільний кисень, так як при температурі денного півкулі кисень енергійно сполучається з більшістю хімічних елементів.

Отже, щодо можливості життя на Місяці перспективи досить несприятливі.

Венера

На відміну від Меркурія на Венері спостерігаються певні ознаки густий атмосфери. Коли Венера проходить між Сонцем і Землею, вона буває оточена світлим колечком, - це її атмосфера, яка на просвіт освітлюється Сонцем. Такі проходження Венери перед диском Сонця бувають дуже рідко: останній проходження мало місце в 18S2 р, найближчим така станеться в 2004 р Однак майже щорічно Венера проходить хоча і не через самий сонячний диск, але досить близько від нього, і тоді вона буває видно в формі дуже вузького серпа, на зразок Місяця негайно після молодика. За законами перспективи освітлений Сонцем серп Венери мав би становити дугу рівно в 180 °, але в дійсності спостерігається більш довга світла дуга, що відбувається внаслідок відображення і загинання сонячних променів в атмосфері Венери. Іншими словами, на Венері існують сутінки, які збільшують тривалість дня і частково висвітлюють її нічний півкуля.

Склад атмосфери Венери поки ще мало вивчений. У 1932 р за допомогою спектрального аналізу в ній було виявлено присутність великої кількості вуглекислоти, відповідне шару потужністю в 3 км при стандартних умовах (т. Е. При 0 ° і 760 мм тиску).

Поверхня Венери завжди представляється нам сліпучобілому і без помітних постійних плям або обрисів. Вважають, що в атмосфері Венери завжди знаходиться густий шар білих хмар, цілком закриває собою тверду поверхню планети.

Склад цих хмар невідомий, але найімовірніше, що це водяні пари. Що знаходиться під ними, ми не бачимо, але зрозуміло, що хмари повинні стримувати спеку сонячних променів, який на Венері, що знаходиться ближче до Сонця, ніж Земля, був би інакше надмірно сильний.

Вимірювання температури дали для денного півкулі близько 50-60 ° тепла, а для нічного 20 ° морозу. Такі контрасти пояснюються повільністю обертання Венери близько осі. Хоча точний період її обертання невідомий через відсутність на поверхні планети помітних плям, але, мабуть, добу тривають на Венері не менш наших 15 діб.

Які шанси на існування життя на Венері?

В цьому відношенні мления вчених розходяться. Деякі вважають, що весь кисень в її атмосфері хімічно пов'язаний і існує лише в складі вуглекислоти. Так як цей газ має малу теплопровідність, то в такому випадку температура біля поверхні Венери повинна бути досить високою, можливо навіть близької до точки кипіння води. Цим можна було б пояснити присутність у верхніх шарах її атмосфери великої кількості водяної пари.

Зауважимо, що наведені вище результати визначення температури Венери відносяться до зовнішньої поверхні хмарного покриву, тобто до досить великій висоті над її твердою поверхнею. У всякому разі треба думати, що умови на Венері нагадують теплицю або оранжерею, але, ймовірно, з ще значно більш високою температурою.

Марс

Найбільший інтерес з точки зору питання про існування життя являє планета Марс. Багато в чому він схожий на Землю. За плям, які добре видно на його поверхні, встановлено, що Марс обертається близько осі, здійснюючи один оборот в 24 ч. І 37 м. Тому на ньому існує зміна дня і ночі майже такої ж тривалості, як і на Землі.

Вісь обертання Марса становить з площиною його орбіти кут в 66 °, майже в точності такий же, як і у Землі. Завдяки цьому нахилу осі на Землі відбувається зміна пір року. Очевидно, і на Марсі існує така ж зміна, але тільки кожну пору року на «ем майже вдвічі тривалішою нашого. Причина цього полягає в тому, що Марс, будучи в середньому в півтора рази далі від Сонця, ніж Земля, робить свій оборот навколо Сонця майже в два земних роки, точніше в 689 діб.

Найбільш виразна подробиця на поверхні Марса, помітна при розгляданні його в телескоп, - біла пляма, за своїм становищем збігається з одним з його полюсів. Найкраще буває видно пляма біля південного полюса Марса, тому що в періоди своєї найбільшої близькості до Землі Марс буває нахилений в сторону Сонця і Землі своїм південною півкулею. Помічено, що з настанням зими в відповідному півкулі Марса біла пляма починає збільшуватися, а влітку воно зменшується. Бували навіть випадки (наприклад, в 1894 р), коли полярне пляма восени майже зовсім зникало. Можна думати, що це сніг або лід, який відкладається зимою тонким покровом біля полюсів планети. Що цей покрив дуже тонкий, випливає із зазначеного спостереження над зникненням білої плями.

Внаслідок віддаленості Марса від Сонця температура на ньому порівняно низька. Літо там дуже холодна, і тим не менше буває, що полярні снігу повністю тануть. Велика тривалість літа не компенсує достатньою, міру нестачі тепла. Звідси випливає, що снігу випадає там мало, можливо лише на кілька сантиметрів, можливо навіть, що білі полярні плями складаються не з снігу, а з інею.

Ця обставина знаходиться в повній згоді з тим, що за всіма даними на Марсі мало вологи, мало води. Морів і великих водних просторів на ньому не виявлено. У його атмосфері дуже рідко спостерігаються хмари. Сама оранжеве забарвлення поверхні планети, завдяки якій неозброєним оком Марс видається червоною зіркою (звідки й походить його назва по імені давньоримського бога .войни), більшістю 'спостерігачів пояснюється тим, що поверхня Марса безводну піщану пустелю, забарвлену оксидами заліза.

Марс рухається навколо Сонця по помітно витягнутому еліпсу. Завдяки цьому його відстань від Сонця змінюється в досить широких межах - від 206 до 249 млн. Км. Коли Земля знаходиться з тієї ж сторони Сонця, що і Марс, відбуваються так звані протистояння Марса (бо Марс в цей час знаходиться в стороні неба, протилежної Сонцю). Під час протистоянь Марс спостерігається на нічному небі в сприятливих умовах. Протистояння чергуються в середньому через 780 днів, або через два роки і два місяці.

Однак далеко не в кожне протистояння Марс наближається до Землі .на своє найкоротша відстань. Для цього потрібно, щоб протистояння збіглося з часом максимального наближення Марса до Сонця, що буває лише кожне сьоме чи восьме протистояння, т. Е. Приблизно через п'ятнадцять років. Такі протистояння називаються великими протистояннями; вони мали місце в 1877, 1892, 1909 і 1924 рр. Наступне велике протистояння буде в 1939 т. Саме до цих термінів і приурочені головні спостереження Марса і пов'язані з ними відкриття. Найближче до Землі Марс був під час - протистояння 1924 року, але і тоді його відстань від нас становило 55 млн. Км. Ha ближчій відстані від Землі Марс ніколи не буває.

"Канали" на Марсі

У 1877 році італійський астроном Скіапареллі, виробляючи спостереження в порівняно скромний за своїми розмірами телескоп, але під прозорим небом Італії, виявив на поверхні Марса, крім темних плям, названих хоча і неправильно морями, ще цілу мережу вузьких прямих ліній або смужок, які він назвав протоками (по-італійськи canale). Звідси слово «канал» стало вживатися і на інших мовах для позначення цих загадкових утворень.

Скіапареллі в результаті своїх багаторічних спостережень склав детальну карту поверхні Марса, на якій нанесені сотні каналів, що з'єднують між собок> темні плями «морів». Пізніше американський астроном Лоуелл, який побудував в Арізоні навіть спеціальну обсерваторію для спостереження Марса, виявив канали та на темних просторах «морів». Він знайшов ,, що як «моря», так і канали змінюють свою видимість в залежності від пір року: влітку вони стають темнішими, приймаючи іноді сіро-зеленуватий відтінок зимою бліднуть і стають бурими. Карти Лоуелл ще докладніше карт Скіапареллі, на них нанесено безліч каналів, що утворюють складну, але досить правильну геометричну мережу.

Для пояснення спостережуваних на Марсі явищ Лоуелл розвинув теорію, яка отримала широке поширення, головним чином, серед любителів астрономії. Теорія ця зводиться до наступного.

Заселені чи планети?

Наука і життя // Ілюстрації

Місячний ландшафт.

Танення полярного плями на Марсі.

Орбіти Марса і Землі.

Карта Марса, складена Лоуелл.

Модель Марса, зроблена Кюлем.

Малюнок Марса, зроблений Антоніаді.

<

>

Розглядаючи питання про існування життя на інших планетах, ми будемо говорити тільки про планетах нашої сонячної системи, так як нам нічого не відомо про наявність у інших сонць, якими є зірки, власних планетних систем, подібних до нашої. За сучасними поглядами на походження сонячної системи можна навіть вважати, що утворення планет, які обертаються навколо центральної зірки, є випадок, ймовірність якого мізерно мала, і що через це величезна більшість зірок не має своїх планетних систем.

Далі потрібно зробити застереження, що питання про життя на планетах ми мимоволі розглядаємо з нашої, земної точки зору, припускаючи, що це життя проявляється в таких же формах, як і на Землі, т. Е. Припускаючи життєві процеси і загальна будова організмів подібними земним. У такому випадку для розвитку життя на поверхні будь-якої планети повинні існувати певні фізико-хімічні умови, повинна бути не надто висока і не занадто низька температура, необхідна наявність води і кисню, основою ж органічної речовини повинні бути сполуки вуглецю.

атмосфери планет

Присутність у планет атмосфери визначається напругою сили тяжіння на їх поверхні. Великі планети володіють достатньою силою тяжіння, щоб утримувати біля себе газоподібну оболонку. Дійсно, молекули газу знаходяться в постійному швидкому русі, швидкість якого визначається хімічною природою цього газу і температурою.

Найбільшу швидкість мають легкі гази - водень і гелій; при підвищенні температури швидкість зростає. При нормальних умовах, т. Е. Температурі в 0 ° і атмосферному тиску, середня швидкість молекули водню становить 1840 м / сек, а кисню 460 м / сек. Але під впливом взаємних зіткнень окремі молекули набувають швидкості, в кілька разів перевершують зазначені середні числа. Якщо у верхніх шарах земної атмосфери з'явиться молекула водню зі швидкістю, що перевищує 11 км / сек, то така молекула відлетить геть від Землі в міжпланетний простір, так як сила земного тяжіння виявиться недостатньою для її утримання.

Чим менше планета, ніж вона менш масивна, тим менше ця гранична або, як кажуть, критична швидкість. Для Землі критична швидкість складає 11 км / сек, для Меркурія вона дорівнює лише 3,6 км / сек, для Марса 5 км / сек, для Юпітера ж, найбільшою і масивної з усіх планет, - 60 км / сек. Звідси випливає, що Меркурій, а тим більше ще менші тіла, як супутники планет (в тому числі і наша Місяць) і всі малі планети (астероїди), не можуть утримати своїх слабким тяжінням атмосферну оболонку у своїй поверхні. Марс в стані, хоча і з труднощами, утримувати атмосферу, значно більш розріджену, ніж атмосфера Землі, що ж стосується Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна, то їх тяжіння досить сильно для того, щоб утримувати потужні атмосфери, що містять легкі гази, начебто аміаку і метану, а можливо також і вільний водень.

Відсутність атмосфери неминуче тягне за собою і відсутність води в рідкому стані. У безповітряному просторі випаровування води відбувається набагато енергійніше, ніж при атмосферному тиску; тому вода швидко звертається в пар, який представляє собою досить легкий таз, піддається тієї ж долі, що й інші гази атмосфери, т. е. він більш-менш швидко покидає поверхню планети.

Зрозуміло, що на планеті, позбавленій атмосфери і води, умови для розвитку життя зовсім несприятливі, і ми не можемо очікувати на такій планеті ні рослинної ні тваринної життя. Під цю категорію потрапляють всі малі планети, супутники планет, а з великих планет - Меркурій. Скажімо трохи докладніше про двох тілах цієї категорії, саме про Місяць і Меркурії.

Місяць і Меркурій

Для цих тіл відсутність атмосфери встановлено не тільки шляхом наведених вище міркувань, але і за допомогою прямих спостережень. Коли Місяць рухається по небу, здійснюючи свій шлях навколо Землі, вона часто закриває собою зірки. Зникнення зірки за диском Місяця можна спостерігати вже в невелику трубу, і відбувається воно завжди цілком миттєво. Якби місячний рай був оточений хоча б рідкісної атмосферою, то, перш ніж цілком зникнути, зірка світилась б протягом деякого часу крізь цю атмосферу, причому поступово зменшувалася б видима яскравість зірки, крім того, внаслідок заломлення світла зірка здавалася б зміщеною зі свого місця . Всі ці явища зовсім відсутні при покритті зірок Місяцем.

Місячні ландшафти, які спостерігаються в телескопи, вражають різкістю і контрастністю свого висвітлення. На Місяці немає півтіней. Поруч з яскравими, освітленими Сонцем місцями зустрічаються глибокі чорні тіні. Відбувається це тому, що внаслідок відсутності атмосфери на Місяці немає блакитного денного неба, яке своїм світлом пом'якшувала б тіні; небо там завжди чорне. Немає на Місяці і сутінків, і після заходу Сонця відразу настає темна ніч.

Меркурій перебуває від нас набагато далі, ніж Місяць. Тому таких подробиць як на Місяці, ми спостерігати на ньому не можемо. Нам невідомий вид його ландшафту. Покриття зірок Меркурієм внаслідок його видимої малості надзвичайно рідкісне явище, і немає вказівок на те, щоб такі покриття будь-коли спостерігалися. Зате бувають проходження Меркурія перед диском Сонця, коли ми спостерігаємо, що ця планета у вигляді крихітної чорної точки повільно проповзає по яскравій сонячній поверхні. Край Меркурія при цьому буває різко окреслений, і ті явища, які вбачалися при проходженні перед Сонцем Венери, у Меркурія не спостерігалося. Але все ж можливо, щоб невеликі сліди атмосфери у Меркурія збереглися, проте ця атмосфера має зовсім незначну щільність в порівнянні із земною.

На Місяці і Меркурії абсолютно несприятливі для життя і температурні умови. Місяць обертається навколо своєї осі надзвичайно повільно, завдяки чому день і ніч тривають на ній по чотирнадцять діб. Спека сонячних променів не стримується повітряної оболонкою, і в результаті днем ​​на Місяці температура поверхні підвищується до 120 °, т. Е. Вище точки кипіння води. Під час же довгої ночі температура падає до 150 ° нижче нуля.

Під час місячного затемнення спостерігалося, як протягом всього лише години з невеликим температура впала з 70 ° тепла до 80 ° морозу, а після закінчення затемнення майже в настільки ж короткий термін повернулася до свого початкового значення. Це спостереження вказує на надзвичайно малу теплопровідність гірських порід, що утворюють місячну поверхню. Сонячне тепло не проникає вглиб, а залишається в найтоншому верхньому шарі.

Потрібно думати, що поверхня Місяця покрита легкими і пухкими вулканічними туфами, може бути навіть попелом. Уже на глибині метра контрасти тепла і холоду оглажівать «естолько, що ймовірно там панує середня температура, мало відрізняється від середньої температури земної поверхні, т. Е. Складова кілька градусів вище нуля. Бути .може там і збереглися деякі зародки живої речовини, але доля їх, звичайно, незавидна.

На Меркурії різниця температурних умов ще більш різка. Ця планета завжди повернена до Сонця однією стороною. На денному півкулі Меркурія температура досягає 400 °, т. Е. Вона вище точки плавлення свинцю. А на нічному півкулі мороз повинен доходити до температури рідкого повітря, і якби на Меркурії існувала атмосфера, то на нічній стороні вона повинна була перетворитися в рідину, а може бути навіть замерзнути. Лише на кордоні між денним і нічними півкулями в межах вузької зони можуть бути температурні умови, хоч скільки-небудь сприятливі для життя. Однак про можливість там розвиненою органічного життя думати не приходиться. Далі при наявності слідів атмосфери в ній не міг втриматися вільний кисень, так як при температурі денного півкулі кисень енергійно сполучається з більшістю хімічних елементів.

Отже, щодо можливості життя на Місяці перспективи досить несприятливі.

Венера

На відміну від Меркурія на Венері спостерігаються певні ознаки густий атмосфери. Коли Венера проходить між Сонцем і Землею, вона буває оточена світлим колечком, - це її атмосфера, яка на просвіт освітлюється Сонцем. Такі проходження Венери перед диском Сонця бувають дуже рідко: останній проходження мало місце в 18S2 р, найближчим така станеться в 2004 р Однак майже щорічно Венера проходить хоча і не через самий сонячний диск, але досить близько від нього, і тоді вона буває видно в формі дуже вузького серпа, на зразок Місяця негайно після молодика. За законами перспективи освітлений Сонцем серп Венери мав би становити дугу рівно в 180 °, але в дійсності спостерігається більш довга світла дуга, що відбувається внаслідок відображення і загинання сонячних променів в атмосфері Венери. Іншими словами, на Венері існують сутінки, які збільшують тривалість дня і частково висвітлюють її нічний півкуля.

Склад атмосфери Венери поки ще мало вивчений. У 1932 р за допомогою спектрального аналізу в ній було виявлено присутність великої кількості вуглекислоти, відповідне шару потужністю в 3 км при стандартних умовах (т. Е. При 0 ° і 760 мм тиску).

Поверхня Венери завжди представляється нам сліпучобілому і без помітних постійних плям або обрисів. Вважають, що в атмосфері Венери завжди знаходиться густий шар білих хмар, цілком закриває собою тверду поверхню планети.

Склад цих хмар невідомий, але найімовірніше, що це водяні пари. Що знаходиться під ними, ми не бачимо, але зрозуміло, що хмари повинні стримувати спеку сонячних променів, який на Венері, що знаходиться ближче до Сонця, ніж Земля, був би інакше надмірно сильний.

Вимірювання температури дали для денного півкулі близько 50-60 ° тепла, а для нічного 20 ° морозу. Такі контрасти пояснюються повільністю обертання Венери близько осі. Хоча точний період її обертання невідомий через відсутність на поверхні планети помітних плям, але, мабуть, добу тривають на Венері не менш наших 15 діб.

Які шанси на існування життя на Венері?

В цьому відношенні мления вчених розходяться. Деякі вважають, що весь кисень в її атмосфері хімічно пов'язаний і існує лише в складі вуглекислоти. Так як цей газ має малу теплопровідність, то в такому випадку температура біля поверхні Венери повинна бути досить високою, можливо навіть близької до точки кипіння води. Цим можна було б пояснити присутність у верхніх шарах її атмосфери великої кількості водяної пари.

Зауважимо, що наведені вище результати визначення температури Венери відносяться до зовнішньої поверхні хмарного покриву, тобто до досить великій висоті над її твердою поверхнею. У всякому разі треба думати, що умови на Венері нагадують теплицю або оранжерею, але, ймовірно, з ще значно більш високою температурою.

Марс

Найбільший інтерес з точки зору питання про існування життя являє планета Марс. Багато в чому він схожий на Землю. За плям, які добре видно на його поверхні, встановлено, що Марс обертається близько осі, здійснюючи один оборот в 24 ч. І 37 м. Тому на ньому існує зміна дня і ночі майже такої ж тривалості, як і на Землі.

Вісь обертання Марса становить з площиною його орбіти кут в 66 °, майже в точності такий же, як і у Землі. Завдяки цьому нахилу осі на Землі відбувається зміна пір року. Очевидно, і на Марсі існує така ж зміна, але тільки кожну пору року на «ем майже вдвічі тривалішою нашого. Причина цього полягає в тому, що Марс, будучи в середньому в півтора рази далі від Сонця, ніж Земля, робить свій оборот навколо Сонця майже в два земних роки, точніше в 689 діб.

Найбільш виразна подробиця на поверхні Марса, помітна при розгляданні його в телескоп, - біла пляма, за своїм становищем збігається з одним з його полюсів. Найкраще буває видно пляма біля південного полюса Марса, тому що в періоди своєї найбільшої близькості до Землі Марс буває нахилений в сторону Сонця і Землі своїм південною півкулею. Помічено, що з настанням зими в відповідному півкулі Марса біла пляма починає збільшуватися, а влітку воно зменшується. Бували навіть випадки (наприклад, в 1894 р), коли полярне пляма восени майже зовсім зникало. Можна думати, що це сніг або лід, який відкладається зимою тонким покровом біля полюсів планети. Що цей покрив дуже тонкий, випливає із зазначеного спостереження над зникненням білої плями.

Внаслідок віддаленості Марса від Сонця температура на ньому порівняно низька. Літо там дуже холодна, і тим не менше буває, що полярні снігу повністю тануть. Велика тривалість літа не компенсує достатньою, міру нестачі тепла. Звідси випливає, що снігу випадає там мало, можливо лише на кілька сантиметрів, можливо навіть, що білі полярні плями складаються не з снігу, а з інею.

Ця обставина знаходиться в повній згоді з тим, що за всіма даними на Марсі мало вологи, мало води. Морів і великих водних просторів на ньому не виявлено. У його атмосфері дуже рідко спостерігаються хмари. Сама оранжеве забарвлення поверхні планети, завдяки якій неозброєним оком Марс видається червоною зіркою (звідки й походить його назва по імені давньоримського бога .войни), більшістю 'спостерігачів пояснюється тим, що поверхня Марса безводну піщану пустелю, забарвлену оксидами заліза.

Марс рухається навколо Сонця по помітно витягнутому еліпсу. Завдяки цьому його відстань від Сонця змінюється в досить широких межах - від 206 до 249 млн. Км. Коли Земля знаходиться з тієї ж сторони Сонця, що і Марс, відбуваються так звані протистояння Марса (бо Марс в цей час знаходиться в стороні неба, протилежної Сонцю). Під час протистоянь Марс спостерігається на нічному небі в сприятливих умовах. Протистояння чергуються в середньому через 780 днів, або через два роки і два місяці.

Однак далеко не в кожне протистояння Марс наближається до Землі .на своє найкоротша відстань. Для цього потрібно, щоб протистояння збіглося з часом максимального наближення Марса до Сонця, що буває лише кожне сьоме чи восьме протистояння, т. Е. Приблизно через п'ятнадцять років. Такі протистояння називаються великими протистояннями; вони мали місце в 1877, 1892, 1909 і 1924 рр. Наступне велике протистояння буде в 1939 т. Саме до цих термінів і приурочені головні спостереження Марса і пов'язані з ними відкриття. Найближче до Землі Марс був під час - протистояння 1924 року, але і тоді його відстань від нас становило 55 млн. Км. Ha ближчій відстані від Землі Марс ніколи не буває.

"Канали" на Марсі

У 1877 році італійський астроном Скіапареллі, виробляючи спостереження в порівняно скромний за своїми розмірами телескоп, але під прозорим небом Італії, виявив на поверхні Марса, крім темних плям, названих хоча і неправильно морями, ще цілу мережу вузьких прямих ліній або смужок, які він назвав протоками (по-італійськи canale). Звідси слово «канал» стало вживатися і на інших мовах для позначення цих загадкових утворень.

Скіапареллі в результаті своїх багаторічних спостережень склав детальну карту поверхні Марса, на якій нанесені сотні каналів, що з'єднують між собок> темні плями «морів». Пізніше американський астроном Лоуелл, який побудував в Арізоні навіть спеціальну обсерваторію для спостереження Марса, виявив канали та на темних просторах «морів». Він знайшов ,, що як «моря», так і канали змінюють свою видимість в залежності від пір року: влітку вони стають темнішими, приймаючи іноді сіро-зеленуватий відтінок зимою бліднуть і стають бурими. Карти Лоуелл ще докладніше карт Скіапареллі, на них нанесено безліч каналів, що утворюють складну, але досить правильну геометричну мережу.

Для пояснення спостережуваних на Марсі явищ Лоуелл розвинув теорію, яка отримала широке поширення, головним чином, серед любителів астрономії. Теорія ця зводиться до наступного.

Заселені чи планети?

Наука і життя // Ілюстрації

Місячний ландшафт.

Танення полярного плями на Марсі.

Орбіти Марса і Землі.

Карта Марса, складена Лоуелл.

Модель Марса, зроблена Кюлем.

Малюнок Марса, зроблений Антоніаді.

<

>

Розглядаючи питання про існування життя на інших планетах, ми будемо говорити тільки про планетах нашої сонячної системи, так як нам нічого не відомо про наявність у інших сонць, якими є зірки, власних планетних систем, подібних до нашої. За сучасними поглядами на походження сонячної системи можна навіть вважати, що утворення планет, які обертаються навколо центральної зірки, є випадок, ймовірність якого мізерно мала, і що через це величезна більшість зірок не має своїх планетних систем.

Далі потрібно зробити застереження, що питання про життя на планетах ми мимоволі розглядаємо з нашої, земної точки зору, припускаючи, що це життя проявляється в таких же формах, як і на Землі, т. Е. Припускаючи життєві процеси і загальна будова організмів подібними земним. У такому випадку для розвитку життя на поверхні будь-якої планети повинні існувати певні фізико-хімічні умови, повинна бути не надто висока і не занадто низька температура, необхідна наявність води і кисню, основою ж органічної речовини повинні бути сполуки вуглецю.

атмосфери планет

Присутність у планет атмосфери визначається напругою сили тяжіння на їх поверхні. Великі планети володіють достатньою силою тяжіння, щоб утримувати біля себе газоподібну оболонку. Дійсно, молекули газу знаходяться в постійному швидкому русі, швидкість якого визначається хімічною природою цього газу і температурою.

Найбільшу швидкість мають легкі гази - водень і гелій; при підвищенні температури швидкість зростає. При нормальних умовах, т. Е. Температурі в 0 ° і атмосферному тиску, середня швидкість молекули водню становить 1840 м / сек, а кисню 460 м / сек. Але під впливом взаємних зіткнень окремі молекули набувають швидкості, в кілька разів перевершують зазначені середні числа. Якщо у верхніх шарах земної атмосфери з'явиться молекула водню зі швидкістю, що перевищує 11 км / сек, то така молекула відлетить геть від Землі в міжпланетний простір, так як сила земного тяжіння виявиться недостатньою для її утримання.

Чим менше планета, ніж вона менш масивна, тим менше ця гранична або, як кажуть, критична швидкість. Для Землі критична швидкість складає 11 км / сек, для Меркурія вона дорівнює лише 3,6 км / сек, для Марса 5 км / сек, для Юпітера ж, найбільшою і масивної з усіх планет, - 60 км / сек. Звідси випливає, що Меркурій, а тим більше ще менші тіла, як супутники планет (в тому числі і наша Місяць) і всі малі планети (астероїди), не можуть утримати своїх слабким тяжінням атмосферну оболонку у своїй поверхні. Марс в стані, хоча і з труднощами, утримувати атмосферу, значно більш розріджену, ніж атмосфера Землі, що ж стосується Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна, то їх тяжіння досить сильно для того, щоб утримувати потужні атмосфери, що містять легкі гази, начебто аміаку і метану, а можливо також і вільний водень.

Відсутність атмосфери неминуче тягне за собою і відсутність води в рідкому стані. У безповітряному просторі випаровування води відбувається набагато енергійніше, ніж при атмосферному тиску; тому вода швидко звертається в пар, який представляє собою досить легкий таз, піддається тієї ж долі, що й інші гази атмосфери, т. е. він більш-менш швидко покидає поверхню планети.

Зрозуміло, що на планеті, позбавленій атмосфери і води, умови для розвитку життя зовсім несприятливі, і ми не можемо очікувати на такій планеті ні рослинної ні тваринної життя. Під цю категорію потрапляють всі малі планети, супутники планет, а з великих планет - Меркурій. Скажімо трохи докладніше про двох тілах цієї категорії, саме про Місяць і Меркурії.

Місяць і Меркурій

Для цих тіл відсутність атмосфери встановлено не тільки шляхом наведених вище міркувань, але і за допомогою прямих спостережень. Коли Місяць рухається по небу, здійснюючи свій шлях навколо Землі, вона часто закриває собою зірки. Зникнення зірки за диском Місяця можна спостерігати вже в невелику трубу, і відбувається воно завжди цілком миттєво. Якби місячний рай був оточений хоча б рідкісної атмосферою, то, перш ніж цілком зникнути, зірка світилась б протягом деякого часу крізь цю атмосферу, причому поступово зменшувалася б видима яскравість зірки, крім того, внаслідок заломлення світла зірка здавалася б зміщеною зі свого місця . Всі ці явища зовсім відсутні при покритті зірок Місяцем.

Місячні ландшафти, які спостерігаються в телескопи, вражають різкістю і контрастністю свого висвітлення. На Місяці немає півтіней. Поруч з яскравими, освітленими Сонцем місцями зустрічаються глибокі чорні тіні. Відбувається це тому, що внаслідок відсутності атмосфери на Місяці немає блакитного денного неба, яке своїм світлом пом'якшувала б тіні; небо там завжди чорне. Немає на Місяці і сутінків, і після заходу Сонця відразу настає темна ніч.

Меркурій перебуває від нас набагато далі, ніж Місяць. Тому таких подробиць як на Місяці, ми спостерігати на ньому не можемо. Нам невідомий вид його ландшафту. Покриття зірок Меркурієм внаслідок його видимої малості надзвичайно рідкісне явище, і немає вказівок на те, щоб такі покриття будь-коли спостерігалися. Зате бувають проходження Меркурія перед диском Сонця, коли ми спостерігаємо, що ця планета у вигляді крихітної чорної точки повільно проповзає по яскравій сонячній поверхні. Край Меркурія при цьому буває різко окреслений, і ті явища, які вбачалися при проходженні перед Сонцем Венери, у Меркурія не спостерігалося. Але все ж можливо, щоб невеликі сліди атмосфери у Меркурія збереглися, проте ця атмосфера має зовсім незначну щільність в порівнянні із земною.

На Місяці і Меркурії абсолютно несприятливі для життя і температурні умови. Місяць обертається навколо своєї осі надзвичайно повільно, завдяки чому день і ніч тривають на ній по чотирнадцять діб. Спека сонячних променів не стримується повітряної оболонкою, і в результаті днем ​​на Місяці температура поверхні підвищується до 120 °, т. Е. Вище точки кипіння води. Під час же довгої ночі температура падає до 150 ° нижче нуля.

Під час місячного затемнення спостерігалося, як протягом всього лише години з невеликим температура впала з 70 ° тепла до 80 ° морозу, а після закінчення затемнення майже в настільки ж короткий термін повернулася до свого початкового значення. Це спостереження вказує на надзвичайно малу теплопровідність гірських порід, що утворюють місячну поверхню. Сонячне тепло не проникає вглиб, а залишається в найтоншому верхньому шарі.

Потрібно думати, що поверхня Місяця покрита легкими і пухкими вулканічними туфами, може бути навіть попелом. Уже на глибині метра контрасти тепла і холоду оглажівать «естолько, що ймовірно там панує середня температура, мало відрізняється від середньої температури земної поверхні, т. Е. Складова кілька градусів вище нуля. Бути .може там і збереглися деякі зародки живої речовини, але доля їх, звичайно, незавидна.

На Меркурії різниця температурних умов ще більш різка. Ця планета завжди повернена до Сонця однією стороною. На денному півкулі Меркурія температура досягає 400 °, т. Е. Вона вище точки плавлення свинцю. А на нічному півкулі мороз повинен доходити до температури рідкого повітря, і якби на Меркурії існувала атмосфера, то на нічній стороні вона повинна була перетворитися в рідину, а може бути навіть замерзнути. Лише на кордоні між денним і нічними півкулями в межах вузької зони можуть бути температурні умови, хоч скільки-небудь сприятливі для життя. Однак про можливість там розвиненою органічного життя думати не приходиться. Далі при наявності слідів атмосфери в ній не міг втриматися вільний кисень, так як при температурі денного півкулі кисень енергійно сполучається з більшістю хімічних елементів.

Отже, щодо можливості життя на Місяці перспективи досить несприятливі.

Венера

На відміну від Меркурія на Венері спостерігаються певні ознаки густий атмосфери. Коли Венера проходить між Сонцем і Землею, вона буває оточена світлим колечком, - це її атмосфера, яка на просвіт освітлюється Сонцем. Такі проходження Венери перед диском Сонця бувають дуже рідко: останній проходження мало місце в 18S2 р, найближчим така станеться в 2004 р Однак майже щорічно Венера проходить хоча і не через самий сонячний диск, але досить близько від нього, і тоді вона буває видно в формі дуже вузького серпа, на зразок Місяця негайно після молодика. За законами перспективи освітлений Сонцем серп Венери мав би становити дугу рівно в 180 °, але в дійсності спостерігається більш довга світла дуга, що відбувається внаслідок відображення і загинання сонячних променів в атмосфері Венери. Іншими словами, на Венері існують сутінки, які збільшують тривалість дня і частково висвітлюють її нічний півкуля.

Склад атмосфери Венери поки ще мало вивчений. У 1932 р за допомогою спектрального аналізу в ній було виявлено присутність великої кількості вуглекислоти, відповідне шару потужністю в 3 км при стандартних умовах (т. Е. При 0 ° і 760 мм тиску).

Поверхня Венери завжди представляється нам сліпучобілому і без помітних постійних плям або обрисів. Вважають, що в атмосфері Венери завжди знаходиться густий шар білих хмар, цілком закриває собою тверду поверхню планети.

Склад цих хмар невідомий, але найімовірніше, що це водяні пари. Що знаходиться під ними, ми не бачимо, але зрозуміло, що хмари повинні стримувати спеку сонячних променів, який на Венері, що знаходиться ближче до Сонця, ніж Земля, був би інакше надмірно сильний.

Вимірювання температури дали для денного півкулі близько 50-60 ° тепла, а для нічного 20 ° морозу. Такі контрасти пояснюються повільністю обертання Венери близько осі. Хоча точний період її обертання невідомий через відсутність на поверхні планети помітних плям, але, мабуть, добу тривають на Венері не менш наших 15 діб.

Які шанси на існування життя на Венері?

В цьому відношенні мления вчених розходяться. Деякі вважають, що весь кисень в її атмосфері хімічно пов'язаний і існує лише в складі вуглекислоти. Так як цей газ має малу теплопровідність, то в такому випадку температура біля поверхні Венери повинна бути досить високою, можливо навіть близької до точки кипіння води. Цим можна було б пояснити присутність у верхніх шарах її атмосфери великої кількості водяної пари.

Зауважимо, що наведені вище результати визначення температури Венери відносяться до зовнішньої поверхні хмарного покриву, тобто до досить великій висоті над її твердою поверхнею. У всякому разі треба думати, що умови на Венері нагадують теплицю або оранжерею, але, ймовірно, з ще значно більш високою температурою.

Марс

Найбільший інтерес з точки зору питання про існування життя являє планета Марс. Багато в чому він схожий на Землю. За плям, які добре видно на його поверхні, встановлено, що Марс обертається близько осі, здійснюючи один оборот в 24 ч. І 37 м. Тому на ньому існує зміна дня і ночі майже такої ж тривалості, як і на Землі.

Вісь обертання Марса становить з площиною його орбіти кут в 66 °, майже в точності такий же, як і у Землі. Завдяки цьому нахилу осі на Землі відбувається зміна пір року. Очевидно, і на Марсі існує така ж зміна, але тільки кожну пору року на «ем майже вдвічі тривалішою нашого. Причина цього полягає в тому, що Марс, будучи в середньому в півтора рази далі від Сонця, ніж Земля, робить свій оборот навколо Сонця майже в два земних роки, точніше в 689 діб.

Найбільш виразна подробиця на поверхні Марса, помітна при розгляданні його в телескоп, - біла пляма, за своїм становищем збігається з одним з його полюсів. Найкраще буває видно пляма біля південного полюса Марса, тому що в періоди своєї найбільшої близькості до Землі Марс буває нахилений в сторону Сонця і Землі своїм південною півкулею. Помічено, що з настанням зими в відповідному півкулі Марса біла пляма починає збільшуватися, а влітку воно зменшується. Бували навіть випадки (наприклад, в 1894 р), коли полярне пляма восени майже зовсім зникало. Можна думати, що це сніг або лід, який відкладається зимою тонким покровом біля полюсів планети. Що цей покрив дуже тонкий, випливає із зазначеного спостереження над зникненням білої плями.

Внаслідок віддаленості Марса від Сонця температура на ньому порівняно низька. Літо там дуже холодна, і тим не менше буває, що полярні снігу повністю тануть. Велика тривалість літа не компенсує достатньою, міру нестачі тепла. Звідси випливає, що снігу випадає там мало, можливо лише на кілька сантиметрів, можливо навіть, що білі полярні плями складаються не з снігу, а з інею.

Ця обставина знаходиться в повній згоді з тим, що за всіма даними на Марсі мало вологи, мало води. Морів і великих водних просторів на ньому не виявлено. У його атмосфері дуже рідко спостерігаються хмари. Сама оранжеве забарвлення поверхні планети, завдяки якій неозброєним оком Марс видається червоною зіркою (звідки й походить його назва по імені давньоримського бога .войни), більшістю 'спостерігачів пояснюється тим, що поверхня Марса безводну піщану пустелю, забарвлену оксидами заліза.

Марс рухається навколо Сонця по помітно витягнутому еліпсу. Завдяки цьому його відстань від Сонця змінюється в досить широких межах - від 206 до 249 млн. Км. Коли Земля знаходиться з тієї ж сторони Сонця, що і Марс, відбуваються так звані протистояння Марса (бо Марс в цей час знаходиться в стороні неба, протилежної Сонцю). Під час протистоянь Марс спостерігається на нічному небі в сприятливих умовах. Протистояння чергуються в середньому через 780 днів, або через два роки і два місяці.

Однак далеко не в кожне протистояння Марс наближається до Землі .на своє найкоротша відстань. Для цього потрібно, щоб протистояння збіглося з часом максимального наближення Марса до Сонця, що буває лише кожне сьоме чи восьме протистояння, т. Е. Приблизно через п'ятнадцять років. Такі протистояння називаються великими протистояннями; вони мали місце в 1877, 1892, 1909 і 1924 рр. Наступне велике протистояння буде в 1939 т. Саме до цих термінів і приурочені головні спостереження Марса і пов'язані з ними відкриття. Найближче до Землі Марс був під час - протистояння 1924 р, але і тоді його відстань від нас становило 55 млн. Км. Ha ближчій відстані від Землі Марс ніколи не буває.

"Канали" на Марсі

У 1877 році італійський астроном Скіапареллі, виробляючи спостереження в порівняно скромний за своїми розмірами телескоп, але під прозорим небом Італії, виявив на поверхні Марса, крім темних плям, названих хоча і неправильно морями, ще цілу мережу вузьких прямих ліній або смужок, які він назвав протоками (по-італійськи canale). Звідси слово «канал» стало вживатися і на інших мовах для позначення цих загадкових утворень.

Скіапареллі в результаті своїх багаторічних спостережень склав детальну карту поверхні Марса, на якій нанесені сотні каналів, що з'єднують між собок> темні плями «морів». Пізніше американський астроном Лоуелл, який побудував в Арізоні навіть спеціальну обсерваторію для спостереження Марса, виявив канали та на темних просторах «морів». Він знайшов ,, що як «моря», так і канали змінюють свою видимість в залежності від пір року: влітку вони стають темнішими, приймаючи іноді сіро-зеленуватий відтінок зимою бліднуть і стають бурими. Карти Лоуелл ще докладніше карт Скіапареллі, на них нанесено безліч каналів, що утворюють складну, але досить правильну геометричну мережу.

Для пояснення спостережуваних на Марсі явищ Лоуелл розвинув теорію, яка отримала широке поширення, головним чином, серед любителів астрономії. Теорія ця зводиться до наступного.

Помаранчеву поверхню планети Лоуелл, як и більшість других наблюдателей, пріймає за піщану пусткою. Темні плям «морів» ВІН считает за області, вкріті Лісовою рослінністю - полями и лісамі. Каналі ВІН считает за ятір зрошення, проведення Розумна істотамі, что Живуть на поверхні планети. Однако Самі канали нам з Землі НЕ помітні, так як їх ширина для цього далеко не достатності. Щоб буті бачимо з Землі, канали повінні мати ширину не менше десятка кілометрів. Тому Лоуелл вважає, що ми бачимо лише широку смугу рослинності, яка розпускає свої зелене листя, коли власне канал, який пролягає в середині цієї смуги, наповнюється весною водою, притекающей від полюсів, де вона утворюється від танення полярних снігів.

Однак мало-помалу почали виникати сумніви в реальності таких прямолінійних каналів. Найбільш показовим було те обставина, що спостерігачі, озброєні найбільш потужними сучасними телескопами, ніяких каналів не бачили, а спостерігали лише незвичайно багату картину різних деталей і відтінків на поверхні Марса, позбавлених, однак, правильних геометричних обрисів. Лише спостерігачі, які користувалися інструментами середньої сили, бачили і замальовували канали. Звідси виникло сильне підозра, що канали представляють лише оптичну ілюзію (обман зору), що виникає при крайньому напрузі очі. Багато робіт і різних дослідів було проведено для з'ясування цієї обставини.

Найбільш переконливими є результати, отримані німецьким фізиком і фізіологом Кюлем. Їм була влаштована спеціальна модель, яка зображує Марс. На темному тлі Кюль наклеїв вирізаний їм зі звичайної газети гурток, на якому було розміщено кілька сірих плям, що нагадують за своїми обрисами «моря» на Марсі. Якщо розглядати таку модель поблизу, то ясно видно, що вона собою являє, - можна прочитати газетний текст і ніякої ілюзії не створюється. Але якщо відійти подалі, то при правильному освітленні починають з'являтися прямі тонкі смужки, що йдуть від одного темної плями до іншого і до того ж не збігаються з рядками друкованого тексту.

Кюль детально дослідив це явище.

Він показав, що три наявності багатьох дрібних деталей і відтінків, поступово переходять один в інший, коли око не може вловити їх «про всі подробиці, виникає прагнення об'єднати ці деталі більш простими геометричними схемами, в результаті чого і з'являється ілюзія прямих смужок там, де ніяких правильних обрисів немає. Сучасний видатний спостерігач Антоніаді, який в той же час є хорошим художником, малює Марс плямистим, з масою неправильних деталей, але без всяких прямолінійних каналів.

Отже, доводиться вважати, що канали Марса є оптичною ілюзією і насправді їх не існує.

Можна подумати, що це питання найкраще вирішити три допомоги фотографії. Фотографічну пластинку обдурити не можна: вона повинна, здавалося б, показати, що ж насправді є на Марсі. На жаль, це не так. Фотографія, яка в застосуванні до зірок і туманностей дала так багато, щодо поверхні планет дає менше, ніж бачить око спостерігача в той же самий інструмент. Пояснюється це тим, що зображення Марса, отримане навіть за допомогою найбільших і довгофокусних інструментів, на платівці виходить дуже малих розмірів, - діаметром 'всього .лішь до 2 мм. Звичайно, на такому зображенні великих подробиць розібрати не можна. При сильному ж збільшенні таких фотографій виступає дефект, від якого так страждають сучасні любителі фотографії, що знімають апаратами типу «Лейка». Саме, виступає зернистість зображення, яка затушовує все дрібні деталі.

Життя на Марсі

Однак фотографії Марса, зняті через різні світлофільтри, з повною ясністю довели існування у Марса атмосфери, хоча і значно більш рідкісною, ніж у Землі. Іноді під вечір в цій атмосфері помічаються світлі точки, які, ймовірно, представляють собою купчасті хмари. Але взагалі хмарність на Марсі незначна, що цілком узгоджується з малою кількістю на ньому води.

В даний час майже всі спостерігачі Марса згодні в тому, що темні плями «морів» дійсно представляють області, накрила з заводами. В цьому відношенні теорія Лоуелл підтверджується. Однак тут до порівняно недавнього часу було одна перешкода. Питання ускладнився температурними умовами на поверхні Марса.

Так як Марс знаходиться в півтора рази далі від Сонця, ніж Земля, то він отримує в два з чвертю рази менше тепла. Питання про те, до якої температури може зігріти його поверхню така незначна кількість тепла, залежить від будови атмосфери Марса, що представляє собою «шубу» невідомої нам товщини і складу.

Нещодавно вдалося безпосередніми вимірами визначити температуру поверхні Марса. Виявилося, що в екваторіальних областях опівдні температура підвищується до 15-25 ° тепла, але під вечір настає сильне похолодання, а ніч, мабуть, супроводжується постійними міцними морозами.

Умови на Марсі схожі на ті, які спостерігаються у нас на високих горах: розрідженість і прозорість повітря, значне нагрівання прямими сонячними променями, холод в тіні і сильні нічні морози. Умови, без сумніву, дуже суворі, але можна вважати, що рослини акліматизувалися, пристосувалися до них, а також і до нестачі вологи.

Отже, існування рослинного життя на Марсі можна вважати майже доведеним, але щодо тварин, а тим більше розумних, ми поки нічого певного сказати не можемо.

***

Що стосується інших планет сонячної системи - Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна, то на них важко припускати можливість життя з таких підстав: по-перше, низька температура через дальності відстані від Сонця і, по-друге, отруйні гази, недавно відкриті в їх атмосферах, - аміак і метан. Якщо ці планети і мають тверду поверхню, то вона захована десь на великій глибині, ми ж бачимо лише верхні шари їх надзвичайно потужних атмосфер.

Ще менш імовірна життя на найвіддаленішої від Сонця планеті - недавно відкритому Плутоні, про фізичні умови якого ми поки ще нічого не знаємо.

Отже, з усіх планет нашої сонячної системи (крім Землі) можна підозрювати існування життя на Венері і вважати майже доведеним наявність життя на Марсі. Але, звичайно, це все відноситься до теперішнього часу. З плином часу, при еволюції планет, умови можуть сильно змінитися. Про це через нестачу даних ми говорити не будемо.

Заселені чи планети?

Наука і життя // Ілюстрації

Місячний ландшафт.

Танення полярного плями на Марсі.

Орбіти Марса і Землі.

Карта Марса, складена Лоуелл.

Модель Марса, зроблена Кюлем.

Малюнок Марса, зроблений Антоніаді.

<

>

Розглядаючи питання про існування життя на інших планетах, ми будемо говорити тільки про планетах нашої сонячної системи, так як нам нічого не відомо про наявність у інших сонць, якими є зірки, власних планетних систем, подібних до нашої. За сучасними поглядами на походження сонячної системи можна навіть вважати, що утворення планет, які обертаються навколо центральної зірки, є випадок, ймовірність якого мізерно мала, і що через це величезна більшість зірок не має своїх планетних систем.

Далі потрібно зробити застереження, що питання про життя на планетах ми мимоволі розглядаємо з нашої, земної точки зору, припускаючи, що це життя проявляється в таких же формах, як і на Землі, т. Е. Припускаючи життєві процеси і загальна будова організмів подібними земним. У такому випадку для розвитку життя на поверхні будь-якої планети повинні існувати певні фізико-хімічні умови, повинна бути не надто висока і не занадто низька температура, необхідна наявність води і кисню, основою ж органічної речовини повинні бути сполуки вуглецю.

атмосфери планет

Присутність у планет атмосфери визначається напругою сили тяжіння на їх поверхні. Великі планети володіють достатньою силою тяжіння, щоб утримувати біля себе газоподібну оболонку. Дійсно, молекули газу знаходяться в постійному швидкому русі, швидкість якого визначається хімічною природою цього газу і температурою.

Найбільшу швидкість мають легкі гази - водень і гелій; при підвищенні температури швидкість зростає. При нормальних умовах, т. Е. Температурі в 0 ° і атмосферному тиску, середня швидкість молекули водню становить 1840 м / сек, а кисню 460 м / сек. Але під впливом взаємних зіткнень окремі молекули набувають швидкості, в кілька разів перевершують зазначені середні числа. Якщо у верхніх шарах земної атмосфери з'явиться молекула водню зі швидкістю, що перевищує 11 км / сек, то така молекула відлетить геть від Землі в міжпланетний простір, так як сила земного тяжіння виявиться недостатньою для її утримання.

Чим менше планета, ніж вона менш масивна, тим менше ця гранична або, як кажуть, критична швидкість. Для Землі критична швидкість складає 11 км / сек, для Меркурія вона дорівнює лише 3,6 км / сек, для Марса 5 км / сек, для Юпітера ж, найбільшою і масивної з усіх планет, - 60 км / сек. Звідси випливає, що Меркурій, а тим більше ще менші тіла, як супутники планет (в тому числі і наша Місяць) і всі малі планети (астероїди), не можуть утримати своїх слабким тяжінням атмосферну оболонку у своїй поверхні. Марс в стані, хоча і з труднощами, утримувати атмосферу, значно більш розріджену, ніж атмосфера Землі, що ж стосується Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна, то їх тяжіння досить сильно для того, щоб утримувати потужні атмосфери, що містять легкі гази, начебто аміаку і метану, а можливо також і вільний водень.

Відсутність атмосфери неминуче тягне за собою і відсутність води в рідкому стані. У безповітряному просторі випаровування води відбувається набагато енергійніше, ніж при атмосферному тиску; тому вода швидко звертається в пар, який представляє собою досить легкий таз, піддається тієї ж долі, що й інші гази атмосфери, т. е. він більш-менш швидко покидає поверхню планети.

Зрозуміло, що на планеті, позбавленій атмосфери і води, умови для розвитку життя зовсім несприятливі, і ми не можемо очікувати на такій планеті ні рослинної ні тваринної життя. Під цю категорію потрапляють всі малі планети, супутники планет, а з великих планет - Меркурій. Скажімо трохи докладніше про двох тілах цієї категорії, саме про Місяць і Меркурії.

Місяць і Меркурій

Для цих тіл відсутність атмосфери встановлено не тільки шляхом наведених вище міркувань, але і за допомогою прямих спостережень. Коли Місяць рухається по небу, здійснюючи свій шлях навколо Землі, вона часто закриває собою зірки. Зникнення зірки за диском Місяця можна спостерігати вже в невелику трубу, і відбувається воно завжди цілком миттєво. Якби місячний рай був оточений хоча б рідкісної атмосферою, то, перш ніж цілком зникнути, зірка світилась б протягом деякого часу крізь цю атмосферу, причому поступово зменшувалася б видима яскравість зірки, крім того, внаслідок заломлення світла зірка здавалася б зміщеною зі свого місця . Всі ці явища зовсім відсутні при покритті зірок Місяцем.

Місячні ландшафти, які спостерігаються в телескопи, вражають різкістю і контрастністю свого висвітлення. На Місяці немає півтіней. Поруч з яскравими, освітленими Сонцем місцями зустрічаються глибокі чорні тіні. Відбувається це тому, що внаслідок відсутності атмосфери на Місяці немає блакитного денного неба, яке своїм світлом пом'якшувала б тіні; небо там завжди чорне. Немає на Місяці і сутінків, і після заходу Сонця відразу настає темна ніч.

Меркурій перебуває від нас набагато далі, ніж Місяць. Тому таких подробиць як на Місяці, ми спостерігати на ньому не можемо. Нам невідомий вид його ландшафту. Покриття зірок Меркурієм внаслідок його видимої малості надзвичайно рідкісне явище, і немає вказівок на те, щоб такі покриття будь-коли спостерігалися. Зате бувають проходження Меркурія перед диском Сонця, коли ми спостерігаємо, що ця планета у вигляді крихітної чорної точки повільно проповзає по яскравій сонячній поверхні. Край Меркурія при цьому буває різко окреслений, і ті явища, які вбачалися при проходженні перед Сонцем Венери, у Меркурія не спостерігалося. Але все ж можливо, щоб невеликі сліди атмосфери у Меркурія збереглися, проте ця атмосфера має зовсім незначну щільність в порівнянні із земною.

На Місяці і Меркурії абсолютно несприятливі для життя і температурні умови. Місяць обертається навколо своєї осі надзвичайно повільно, завдяки чому день і ніч тривають на ній по чотирнадцять діб. Спека сонячних променів не стримується повітряної оболонкою, і в результаті днем ​​на Місяці температура поверхні підвищується до 120 °, т. Е. Вище точки кипіння води. Під час же довгої ночі температура падає до 150 ° нижче нуля.

Під час місячного затемнення спостерігалося, як протягом всього лише години з невеликим температура впала з 70 ° тепла до 80 ° морозу, а після закінчення затемнення майже в настільки ж короткий термін повернулася до свого початкового значення. Це спостереження вказує на надзвичайно малу теплопровідність гірських порід, що утворюють місячну поверхню. Сонячне тепло не проникає вглиб, а залишається в найтоншому верхньому шарі.

Потрібно думати, що поверхня Місяця покрита легкими і пухкими вулканічними туфами, може бути навіть попелом. Уже на глибині метра контрасти тепла і холоду оглажівать «естолько, що ймовірно там панує середня температура, мало відрізняється від середньої температури земної поверхні, т. Е. Складова кілька градусів вище нуля. Бути .може там і збереглися деякі зародки живої речовини, але доля їх, звичайно, незавидна.

На Меркурії різниця температурних умов ще більш різка. Ця планета завжди повернена до Сонця однією стороною. На денному півкулі Меркурія температура досягає 400 °, т. Е. Вона вище точки плавлення свинцю. А на нічному півкулі мороз повинен доходити до температури рідкого повітря, і якби на Меркурії існувала атмосфера, то на нічній стороні вона повинна була перетворитися в рідину, а може бути навіть замерзнути. Лише на кордоні між денним і нічними півкулями в межах вузької зони можуть бути температурні умови, хоч скільки-небудь сприятливі для життя. Однак про можливість там розвиненою органічного життя думати не приходиться. Далі при наявності слідів атмосфери в ній не міг втриматися вільний кисень, так як при температурі денного півкулі кисень енергійно сполучається з більшістю хімічних елементів.

Отже, щодо можливості життя на Місяці перспективи досить несприятливі.

Венера

На відміну від Меркурія на Венері спостерігаються певні ознаки густий атмосфери. Коли Венера проходить між Сонцем і Землею, вона буває оточена світлим колечком, - це її атмосфера, яка на просвіт освітлюється Сонцем. Такі проходження Венери перед диском Сонця бувають дуже рідко: останній проходження мало місце в 18S2 р, найближчим така станеться в 2004 р Однак майже щорічно Венера проходить хоча і не через самий сонячний диск, але досить близько від нього, і тоді вона буває видно в формі дуже вузького серпа, на зразок Місяця негайно після молодика. За законами перспективи освітлений Сонцем серп Венери мав би становити дугу рівно в 180 °, але в дійсності спостерігається більш довга світла дуга, що відбувається внаслідок відображення і загинання сонячних променів в атмосфері Венери. Іншими словами, на Венері існують сутінки, які збільшують тривалість дня і частково висвітлюють її нічний півкуля.

Склад атмосфери Венери поки ще мало вивчений. У 1932 р за допомогою спектрального аналізу в ній було виявлено присутність великої кількості вуглекислоти, відповідне шару потужністю в 3 км при стандартних умовах (т. Е. При 0 ° і 760 мм тиску).

Поверхня Венери завжди представляється нам сліпучобілому і без помітних постійних плям або обрисів. Вважають, що в атмосфері Венери завжди знаходиться густий шар білих хмар, цілком закриває собою тверду поверхню планети.

Склад цих хмар невідомий, але найімовірніше, що це водяні пари. Що знаходиться під ними, ми не бачимо, але зрозуміло, що хмари повинні стримувати спеку сонячних променів, який на Венері, що знаходиться ближче до Сонця, ніж Земля, був би інакше надмірно сильний.

Вимірювання температури дали для денного півкулі близько 50-60 ° тепла, а для нічного 20 ° морозу. Такі контрасти пояснюються повільністю обертання Венери близько осі. Хоча точний період її обертання невідомий через відсутність на поверхні планети помітних плям, але, мабуть, добу тривають на Венері не менш наших 15 діб.

Які шанси на існування життя на Венері?

В цьому відношенні мления вчених розходяться. Деякі вважають, що весь кисень в її атмосфері хімічно пов'язаний і існує лише в складі вуглекислоти. Так як цей газ має малу теплопровідність, то в такому випадку температура біля поверхні Венери повинна бути досить високою, можливо навіть близької до точки кипіння води. Цим можна було б пояснити присутність у верхніх шарах її атмосфери великої кількості водяної пари.

Зауважимо, що наведені вище результати визначення температури Венери відносяться до зовнішньої поверхні хмарного покриву, тобто до досить великій висоті над її твердою поверхнею. У всякому разі треба думати, що умови на Венері нагадують теплицю або оранжерею, але, ймовірно, з ще значно більш високою температурою.

Марс

Найбільший інтерес з точки зору питання про існування життя являє планета Марс. Багато в чому він схожий на Землю. За плям, які добре видно на його поверхні, встановлено, що Марс обертається близько осі, здійснюючи один оборот в 24 ч. І 37 м. Тому на ньому існує зміна дня і ночі майже такої ж тривалості, як і на Землі.

Вісь обертання Марса становить з площиною його орбіти кут в 66 °, майже в точності такий же, як і у Землі. Завдяки цьому нахилу осі на Землі відбувається зміна пір року. Очевидно, і на Марсі існує така ж зміна, але тільки кожну пору року на «ем майже вдвічі тривалішою нашого. Причина цього полягає в тому, що Марс, будучи в середньому в півтора рази далі від Сонця, ніж Земля, робить свій оборот навколо Сонця майже в два земних роки, точніше в 689 діб.

Найбільш виразна подробиця на поверхні Марса, помітна при розгляданні його в телескоп, - біла пляма, за своїм становищем збігається з одним з його полюсів. Найкраще буває видно пляма біля південного полюса Марса, тому що в періоди своєї найбільшої близькості до Землі Марс буває нахилений в сторону Сонця і Землі своїм південною півкулею. Помічено, що з настанням зими в відповідному півкулі Марса біла пляма починає збільшуватися, а влітку воно зменшується. Бували навіть випадки (наприклад, в 1894 р), коли полярне пляма восени майже зовсім зникало. Можна думати, що це сніг або лід, який відкладається зимою тонким покровом біля полюсів планети. Що цей покрив дуже тонкий, випливає із зазначеного спостереження над зникненням білої плями.

Внаслідок віддаленості Марса від Сонця температура на ньому порівняно низька. Літо там дуже холодна, і тим не менше буває, що полярні снігу повністю тануть. Велика тривалість літа не компенсує достатньою, міру нестачі тепла. Звідси випливає, що снігу випадає там мало, можливо лише на кілька сантиметрів, можливо навіть, що білі полярні плями складаються не з снігу, а з інею.

Ця обставина знаходиться в повній згоді з тим, що за всіма даними на Марсі мало вологи, мало води. Морів і великих водних просторів на ньому не виявлено. У його атмосфері дуже рідко спостерігаються хмари. Сама оранжеве забарвлення поверхні планети, завдяки якій неозброєним оком Марс видається червоною зіркою (звідки й походить його назва по імені давньоримського бога .войни), більшістю 'спостерігачів пояснюється тим, що поверхня Марса безводну піщану пустелю, забарвлену оксидами заліза.

Марс рухається навколо Сонця по помітно витягнутому еліпсу. Завдяки цьому його відстань від Сонця змінюється в досить широких межах - від 206 до 249 млн. Км. Коли Земля знаходиться з тієї ж сторони Сонця, що і Марс, відбуваються так звані протистояння Марса (бо Марс в цей час знаходиться в стороні неба, протилежної Сонцю). Під час протистоянь Марс спостерігається на нічному небі в сприятливих умовах. Протистояння чергуються в середньому через 780 днів, або через два роки і два місяці.

Однак далеко не в кожне протистояння Марс наближається до Землі .на своє найкоротша відстань. Для цього потрібно, щоб протистояння збіглося з часом максимального наближення Марса до Сонця, що буває лише кожне сьоме чи восьме протистояння, т. Е. Приблизно через п'ятнадцять років. Такі протистояння називаються великими протистояннями; вони мали місце в 1877, 1892, 1909 і 1924 рр. Наступне велике протистояння буде в 1939 т. Саме до цих термінів і приурочені головні спостереження Марса і пов'язані з ними відкриття. Найближче до Землі Марс був під час - протистояння 1924 року, але і тоді його відстань від нас становило 55 млн. Км. Ha ближчій відстані від Землі Марс ніколи не буває.

"Канали" на Марсі

У 1877 році італійський астроном Скіапареллі, виробляючи спостереження в порівняно скромний за своїми розмірами телескоп, але під прозорим небом Італії, виявив на поверхні Марса, крім темних плям, названих хоча і неправильно морями, ще цілу мережу вузьких прямих ліній або смужок, які він назвав протоками (по-італійськи canale). Звідси слово «канал» стало вживатися і на інших мовах для позначення цих загадкових утворень.

Скіапареллі в результаті своїх багаторічних спостережень склав детальну карту поверхні Марса, на якій нанесені сотні каналів, що з'єднують між собок> темні плями «морів». Пізніше американський астроном Лоуелл, який побудував в Арізоні навіть спеціальну обсерваторію для спостереження Марса, виявив канали та на темних просторах «морів». Він знайшов ,, що як «моря», так і канали змінюють свою видимість в залежності від пір року: влітку вони стають темнішими, приймаючи іноді сіро-зеленуватий відтінок зимою бліднуть і стають бурими. Карти Лоуелл ще докладніше карт Скіапареллі, на них нанесено безліч каналів, що утворюють складну, але досить правильну геометричну мережу.

Для пояснення спостережуваних на Марсі явищ Лоуелл розвинув теорію, яка отримала широке поширення, головним чином, серед любителів астрономії. Теорія ця зводиться до наступного.

Помаранчеву поверхню планети Лоуелл, як і більшість інших спостерігачів, приймає за піщану пусткою. Темні плями «морів» він вважає за області, вкриті лісовою рослинністю - полями і лісами. Канали він вважає за мережу зрошення, проведену розумними істотами, що живуть на поверхні планети. Однак самі канали нам з Землі не помітні, так як їх ширина для цього далеко не достатня. Щоб бути видимими з Землі, канали повинні мати ширину не менше десятка кілометрів. Тому Лоуелл вважає, що ми бачимо лише широку смугу рослинності, яка розпускає свої зелене листя, коли власне канал, який пролягає в середині цієї смуги, наповнюється весною водою, притекающей від полюсів, де вона утворюється від танення полярних снігів.

Однак мало-помалу почали виникати сумніви в реальності таких прямолінійних каналів. Найбільш показовим було те обставина, що спостерігачі, озброєні найбільш потужними сучасними телескопами, ніяких каналів не бачили, а спостерігали лише незвичайно багату картину різних деталей і відтінків на поверхні Марса, позбавлених, однак, правильних геометричних обрисів. Лише спостерігачі, які користувалися інструментами середньої сили, бачили і замальовували канали. Звідси виникло сильне підозра, що канали представляють лише оптичну ілюзію (обман зору), що виникає при крайньому напрузі очі. Багато робіт і різних дослідів було проведено для з'ясування цієї обставини.

Найбільш переконливими є результати, отримані німецьким фізиком і фізіологом Кюлем. Їм була влаштована спеціальна модель, яка зображує Марс. На темному тлі Кюль наклеїв вирізаний їм зі звичайної газети гурток, на якому було розміщено кілька сірих плям, що нагадують за своїми обрисами «моря» на Марсі. Якщо розглядати таку модель поблизу, то ясно видно, що вона собою являє, - можна прочитати газетний текст і ніякої ілюзії не створюється. Але якщо відійти подалі, то при правильному освітленні починають з'являтися прямі тонкі смужки, що йдуть від одного темної плями до іншого і до того ж не збігаються з рядками друкованого тексту.

Кюль детально дослідив це явище.

Він показав, що три наявності багатьох дрібних деталей і відтінків, поступово переходять один в інший, коли око не може вловити їх «про всі подробиці, виникає прагнення об'єднати ці деталі більш простими геометричними схемами, в результаті чого і з'являється ілюзія прямих смужок там, де ніяких правильних обрисів немає. Сучасний видатний спостерігач Антоніаді, який в той же час є хорошим художником, малює Марс плямистим, з масою неправильних деталей, але без всяких прямолінійних каналів.

Отже, доводиться вважати, що канали Марса є оптичною ілюзією і насправді їх не існує.

Можна подумати, що це питання найкраще вирішити три допомоги фотографії. Фотографічну пластинку обдурити не можна: вона повинна, здавалося б, показати, що ж насправді є на Марсі. На жаль, це не так. Фотографія, яка в застосуванні до зірок і туманностей дала так багато, щодо поверхні планет дає менше, ніж бачить око спостерігача в той же самий інструмент. Пояснюється це тим, що зображення Марса, отримане навіть за допомогою найбільших і довгофокусних інструментів, на платівці виходить дуже малих розмірів, - діаметром 'всього .лішь до 2 мм. Звичайно, на такому зображенні великих подробиць розібрати не можна. При сильному ж збільшенні таких фотографій виступає дефект, від якого так страждають сучасні любителі фотографії, що знімають апаратами типу «Лейка». Саме, виступає зернистість зображення, яка затушовує все дрібні деталі.

Життя на Марсі

Однак фотографії Марса, зняті через різні світлофільтри, з повною ясністю довели існування у Марса атмосфери, хоча і значно більш рідкісною, ніж у Землі. Іноді під вечір в цій атмосфері помічаються світлі точки, які, ймовірно, представляють собою купчасті хмари. Але взагалі хмарність на Марсі незначна, що цілком узгоджується з малою кількістю на ньому води.

В даний час майже всі спостерігачі Марса згодні в тому, що темні плями «морів» дійсно представляють області, накрила з заводами. В цьому відношенні теорія Лоуелл підтверджується. Однак тут до порівняно недавнього часу було одна перешкода. Питання ускладнився температурними умовами на поверхні Марса.

Так як Марс знаходиться в півтора рази далі від Сонця, ніж Земля, то він отримує в два з чвертю рази менше тепла. Питання про те, до якої температури може зігріти його поверхню така незначна кількість тепла, залежить від будови атмосфери Марса, що представляє собою «шубу» невідомої нам товщини і складу.

Нещодавно вдалося безпосередніми вимірами визначити температуру поверхні Марса. Виявилося, що в екваторіальних областях опівдні температура підвищується до 15-25 ° тепла, але під вечір настає сильне похолодання, а ніч, мабуть, супроводжується постійними міцними морозами.

Умови на Марсі схожі на ті, які спостерігаються у нас на високих горах: розрідженість і прозорість повітря, значне нагрівання прямими сонячними променями, холод в тіні і сильні нічні морози. Умови, без сумніву, дуже суворі, але можна вважати, що рослини акліматизувалися, пристосувалися до них, а також і до нестачі вологи.

Отже, існування рослинного життя на Марсі можна вважати майже доведеним, але щодо тварин, а тим більше розумних, ми поки нічого певного сказати не можемо.

***

Що стосується інших планет сонячної системи - Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна, то на них важко припускати можливість життя з таких підстав: по-перше, низька температура через дальності відстані від Сонця і, по-друге, отруйні гази, недавно відкриті в їх атмосферах, - аміак і метан. Якщо ці планети і мають тверду поверхню, то вона захована десь на великій глибині, ми ж бачимо лише верхні шари їх надзвичайно потужних атмосфер.

Ще менш імовірна життя на найвіддаленішої від Сонця планеті - недавно відкритому Плутоні, про фізичні умови якого ми поки ще нічого не знаємо.

Отже, з усіх планет нашої сонячної системи (крім Землі) можна підозрювати існування життя на Венері і вважати майже доведеним наявність життя на Марсі. Але, звичайно, це все відноситься до теперішнього часу. З плином часу, при еволюції планет, умови можуть сильно змінитися. Про це через нестачу даних ми говорити не будемо.

Заселені чи планети?

Наука і життя // Ілюстрації

Місячний ландшафт.

Танення полярного плями на Марсі.

Орбіти Марса і Землі.

Карта Марса, складена Лоуелл.

Модель Марса, зроблена Кюлем.

Малюнок Марса, зроблений Антоніаді.

<

>

Розглядаючи питання про існування життя на інших планетах, ми будемо говорити тільки про планетах нашої сонячної системи, так як нам нічого не відомо про наявність у інших сонць, якими є зірки, власних планетних систем, подібних до нашої. За сучасними поглядами на походження сонячної системи можна навіть вважати, що утворення планет, які обертаються навколо центральної зірки, є випадок, ймовірність якого мізерно мала, і що через це величезна більшість зірок не має своїх планетних систем.

Далі потрібно зробити застереження, що питання про життя на планетах ми мимоволі розглядаємо з нашої, земної точки зору, припускаючи, що це життя проявляється в таких же формах, як і на Землі, т. Е. Припускаючи життєві процеси і загальна будова організмів подібними земним. У такому випадку для розвитку життя на поверхні будь-якої планети повинні існувати певні фізико-хімічні умови, повинна бути не надто висока і не занадто низька температура, необхідна наявність води і кисню, основою ж органічної речовини повинні бути сполуки вуглецю.

атмосфери планет

Присутність у планет атмосфери визначається напругою сили тяжіння на їх поверхні. Великі планети володіють достатньою силою тяжіння, щоб утримувати біля себе газоподібну оболонку. Дійсно, молекули газу знаходяться в постійному швидкому русі, швидкість якого визначається хімічною природою цього газу і температурою.

Найбільшу швидкість мають легкі гази - водень і гелій; при підвищенні температури швидкість зростає. При нормальних умовах, т. Е. Температурі в 0 ° і атмосферному тиску, середня швидкість молекули водню становить 1840 м / сек, а кисню 460 м / сек. Але під впливом взаємних зіткнень окремі молекули набувають швидкості, в кілька разів перевершують зазначені середні числа. Якщо у верхніх шарах земної атмосфери з'явиться молекула водню зі швидкістю, що перевищує 11 км / сек, то така молекула відлетить геть від Землі в міжпланетний простір, так як сила земного тяжіння виявиться недостатньою для її утримання.

Чим менше планета, ніж вона менш масивна, тим менше ця гранична або, як кажуть, критична швидкість. Для Землі критична швидкість складає 11 км / сек, для Меркурія вона дорівнює лише 3,6 км / сек, для Марса 5 км / сек, для Юпітера ж, найбільшою і масивної з усіх планет, - 60 км / сек. Звідси випливає, що Меркурій, а тим більше ще менші тіла, як супутники планет (в тому числі і наша Місяць) і всі малі планети (астероїди), не можуть утримати своїх слабким тяжінням атмосферну оболонку у своїй поверхні. Марс в стані, хоча і з труднощами, утримувати атмосферу, значно більш розріджену, ніж атмосфера Землі, що ж стосується Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна, то їх тяжіння досить сильно для того, щоб утримувати потужні атмосфери, що містять легкі гази, начебто аміаку і метану, а можливо також і вільний водень.

Відсутність атмосфери неминуче тягне за собою і відсутність води в рідкому стані. У безповітряному просторі випаровування води відбувається набагато енергійніше, ніж при атмосферному тиску; тому вода швидко звертається в пар, який представляє собою досить легкий таз, піддається тієї ж долі, що й інші гази атмосфери, т. е. він більш-менш швидко покидає поверхню планети.

Зрозуміло, що на планеті, позбавленій атмосфери і води, умови для розвитку життя зовсім несприятливі, і ми не можемо очікувати на такій планеті ні рослинної ні тваринної життя. Під цю категорію потрапляють всі малі планети, супутники планет, а з великих планет - Меркурій. Скажімо трохи докладніше про двох тілах цієї категорії, саме про Місяць і Меркурії.

Місяць і Меркурій

Для цих тіл відсутність атмосфери встановлено не тільки шляхом наведених вище міркувань, але і за допомогою прямих спостережень. Коли Місяць рухається по небу, здійснюючи свій шлях навколо Землі, вона часто закриває собою зірки. Зникнення зірки за диском Місяця можна спостерігати вже в невелику трубу, і відбувається воно завжди цілком миттєво. Якби місячний рай був оточений хоча б рідкісної атмосферою, то, перш ніж цілком зникнути, зірка світилась б протягом деякого часу крізь цю атмосферу, причому поступово зменшувалася б видима яскравість зірки, крім того, внаслідок заломлення світла зірка здавалася б зміщеною зі свого місця . Всі ці явища зовсім відсутні при покритті зірок Місяцем.

Місячні ландшафти, які спостерігаються в телескопи, вражають різкістю і контрастністю свого висвітлення. На Місяці немає півтіней. Поруч з яскравими, освітленими Сонцем місцями зустрічаються глибокі чорні тіні. Відбувається це тому, що внаслідок відсутності атмосфери на Місяці немає блакитного денного неба, яке своїм світлом пом'якшувала б тіні; небо там завжди чорне. Немає на Місяці і сутінків, і після заходу Сонця відразу настає темна ніч.

Меркурій перебуває від нас набагато далі, ніж Місяць. Тому таких подробиць як на Місяці, ми спостерігати на ньому не можемо. Нам невідомий вид його ландшафту. Покриття зірок Меркурієм внаслідок його видимої малості надзвичайно рідкісне явище, і немає вказівок на те, щоб такі покриття будь-коли спостерігалися. Зате бувають проходження Меркурія перед диском Сонця, коли ми спостерігаємо, що ця планета у вигляді крихітної чорної точки повільно проповзає по яскравій сонячній поверхні. Край Меркурія при цьому буває різко окреслений, і ті явища, які вбачалися при проходженні перед Сонцем Венери, у Меркурія не спостерігалося. Але все ж можливо, щоб невеликі сліди атмосфери у Меркурія збереглися, проте ця атмосфера має зовсім незначну щільність в порівнянні із земною.

На Місяці і Меркурії абсолютно несприятливі для життя і температурні умови. Місяць обертається навколо своєї осі надзвичайно повільно, завдяки чому день і ніч тривають на ній по чотирнадцять діб. Спека сонячних променів не стримується повітряної оболонкою, і в результаті днем ​​на Місяці температура поверхні підвищується до 120 °, т. Е. Вище точки кипіння води. Під час же довгої ночі температура падає до 150 ° нижче нуля.

Під час місячного затемнення спостерігалося, як протягом всього лише години з невеликим температура впала з 70 ° тепла до 80 ° морозу, а після закінчення затемнення майже в настільки ж короткий термін повернулася до свого початкового значення. Це спостереження вказує на надзвичайно малу теплопровідність гірських порід, що утворюють місячну поверхню. Сонячне тепло не проникає вглиб, а залишається в найтоншому верхньому шарі.

Потрібно думати, що поверхня Місяця покрита легкими і пухкими вулканічними туфами, може бути навіть попелом. Уже на глибині метра контрасти тепла і холоду оглажівать «естолько, що ймовірно там панує середня температура, мало відрізняється від середньої температури земної поверхні, т. Е. Складова кілька градусів вище нуля. Бути .може там і збереглися деякі зародки живої речовини, але доля їх, звичайно, незавидна.

На Меркурії різниця температурних умов ще більш різка. Ця планета завжди повернена до Сонця однією стороною. На денному півкулі Меркурія температура досягає 400 °, т. Е. Вона вище точки плавлення свинцю. А на нічному півкулі мороз повинен доходити до температури рідкого повітря, і якби на Меркурії існувала атмосфера, то на нічній стороні вона повинна була перетворитися в рідину, а може бути навіть замерзнути. Лише на кордоні між денним і нічними півкулями в межах вузької зони можуть бути температурні умови, хоч скільки-небудь сприятливі для життя. Однак про можливість там розвиненою органічного життя думати не приходиться. Далі при наявності слідів атмосфери в ній не міг втриматися вільний кисень, так як при температурі денного півкулі кисень енергійно сполучається з більшістю хімічних елементів.

Отже, щодо можливості життя на Місяці перспективи досить несприятливі.

Венера

На відміну від Меркурія на Венері спостерігаються певні ознаки густий атмосфери. Коли Венера проходить між Сонцем і Землею, вона буває оточена світлим колечком, - це її атмосфера, яка на просвіт освітлюється Сонцем. Такі проходження Венери перед диском Сонця бувають дуже рідко: останній проходження мало місце в 18S2 р, найближчим така станеться в 2004 р Однак майже щорічно Венера проходить хоча і не через самий сонячний диск, але досить близько від нього, і тоді вона буває видно в формі дуже вузького серпа, на зразок Місяця негайно після молодика. За законами перспективи освітлений Сонцем серп Венери мав би становити дугу рівно в 180 °, але в дійсності спостерігається більш довга світла дуга, що відбувається внаслідок відображення і загинання сонячних променів в атмосфері Венери. Іншими словами, на Венері існують сутінки, які збільшують тривалість дня і частково висвітлюють її нічний півкуля.

Склад атмосфери Венери поки ще мало вивчений. У 1932 р за допомогою спектрального аналізу в ній було виявлено присутність великої кількості вуглекислоти, відповідне шару потужністю в 3 км при стандартних умовах (т. Е. При 0 ° і 760 мм тиску).

Поверхня Венери завжди представляється нам сліпучобілому і без помітних постійних плям або обрисів. Вважають, що в атмосфері Венери завжди знаходиться густий шар білих хмар, цілком закриває собою тверду поверхню планети.

Склад цих хмар невідомий, але найімовірніше, що це водяні пари. Що знаходиться під ними, ми не бачимо, але зрозуміло, що хмари повинні стримувати спеку сонячних променів, який на Венері, що знаходиться ближче до Сонця, ніж Земля, був би інакше надмірно сильний.

Вимірювання температури дали для денного півкулі близько 50-60 ° тепла, а для нічного 20 ° морозу. Такі контрасти пояснюються повільністю обертання Венери близько осі. Хоча точний період її обертання невідомий через відсутність на поверхні планети помітних плям, але, мабуть, добу тривають на Венері не менш наших 15 діб.

Які шанси на існування життя на Венері?

В цьому відношенні мления вчених розходяться. Деякі вважають, що весь кисень в її атмосфері хімічно пов'язаний і існує лише в складі вуглекислоти. Так як цей газ має малу теплопровідність, то в такому випадку температура біля поверхні Венери повинна бути досить високою, можливо навіть близької до точки кипіння води. Цим можна було б пояснити присутність у верхніх шарах її атмосфери великої кількості водяної пари.

Зауважимо, що наведені вище результати визначення температури Венери відносяться до зовнішньої поверхні хмарного покриву, тобто до досить великій висоті над її твердою поверхнею. У всякому разі треба думати, що умови на Венері нагадують теплицю або оранжерею, але, ймовірно, з ще значно більш високою температурою.

Марс

Найбільший інтерес з точки зору питання про існування життя являє планета Марс. Багато в чому він схожий на Землю. За плям, які добре видно на його поверхні, встановлено, що Марс обертається близько осі, здійснюючи один оборот в 24 ч. І 37 м. Тому на ньому існує зміна дня і ночі майже такої ж тривалості, як і на Землі.

Вісь обертання Марса становить з площиною його орбіти кут в 66 °, майже в точності такий же, як і у Землі. Завдяки цьому нахилу осі на Землі відбувається зміна пір року. Очевидно, і на Марсі існує така ж зміна, але тільки кожну пору року на «ем майже вдвічі тривалішою нашого. Причина цього полягає в тому, що Марс, будучи в середньому в півтора рази далі від Сонця, ніж Земля, робить свій оборот навколо Сонця майже в два земних роки, точніше в 689 діб.

Найбільш виразна подробиця на поверхні Марса, помітна при розгляданні його в телескоп, - біла пляма, за своїм становищем збігається з одним з його полюсів. Найкраще буває видно пляма біля південного полюса Марса, тому що в періоди своєї найбільшої близькості до Землі Марс буває нахилений в сторону Сонця і Землі своїм південною півкулею. Помічено, що з настанням зими в відповідному півкулі Марса біла пляма починає збільшуватися, а влітку воно зменшується. Бували навіть випадки (наприклад, в 1894 р), коли полярне пляма восени майже зовсім зникало. Можна думати, що це сніг або лід, який відкладається зимою тонким покровом біля полюсів планети. Що цей покрив дуже тонкий, випливає із зазначеного спостереження над зникненням білої плями.

Внаслідок віддаленості Марса від Сонця температура на ньому порівняно низька. Літо там дуже холодна, і тим не менше буває, що полярні снігу повністю тануть. Велика тривалість літа не компенсує достатньою, міру нестачі тепла. Звідси випливає, що снігу випадає там мало, можливо лише на кілька сантиметрів, можливо навіть, що білі полярні плями складаються не з снігу, а з інею.

Ця обставина знаходиться в повній згоді з тим, що за всіма даними на Марсі мало вологи, мало води. Морів і великих водних просторів на ньому не виявлено. У його атмосфері дуже рідко спостерігаються хмари. Сама оранжеве забарвлення поверхні планети, завдяки якій неозброєним оком Марс видається червоною зіркою (звідки й походить його назва по імені давньоримського бога .войни), більшістю 'спостерігачів пояснюється тим, що поверхня Марса безводну піщану пустелю, забарвлену оксидами заліза.

Марс рухається навколо Сонця по помітно витягнутому еліпсу. Завдяки цьому його відстань від Сонця змінюється в досить широких межах - від 206 до 249 млн. Км. Коли Земля знаходиться з тієї ж сторони Сонця, що і Марс, відбуваються так звані протистояння Марса (бо Марс в цей час знаходиться в стороні неба, протилежної Сонцю). Під час протистоянь Марс спостерігається на нічному небі в сприятливих умовах. Протистояння чергуються в середньому через 780 днів, або через два роки і два місяці.

Однак далеко не в кожне протистояння Марс наближається до Землі .на своє найкоротша відстань. Для цього потрібно, щоб протистояння збіглося з часом максимального наближення Марса до Сонця, що буває лише кожне сьоме чи восьме протистояння, т. Е. Приблизно через п'ятнадцять років. Такі протистояння називаються великими протистояннями; вони мали місце в 1877, 1892, 1909 і 1924 рр. Наступне велике протистояння буде в 1939 т. Саме до цих термінів і приурочені головні спостереження Марса і пов'язані з ними відкриття. Найближче до Землі Марс був під час - протистояння 1924 року, але і тоді його відстань від нас становило 55 млн. Км. Ha ближчій відстані від Землі Марс ніколи не буває.

"Канали" на Марсі

У 1877 році італійський астроном Скіапареллі, виробляючи спостереження в порівняно скромний за своїми розмірами телескоп, але під прозорим небом Італії, виявив на поверхні Марса, крім темних плям, названих хоча і неправильно морями, ще цілу мережу вузьких прямих ліній або смужок, які він назвав протоками (по-італійськи canale). Звідси слово «канал» стало вживатися і на інших мовах для позначення цих загадкових утворень.

Скіапареллі в результаті своїх багаторічних спостережень склав детальну карту поверхні Марса, на якій нанесені сотні каналів, що з'єднують між собок> темні плями «морів». Пізніше американський астроном Лоуелл, який побудував в Арізоні навіть спеціальну обсерваторію для спостереження Марса, виявив канали та на темних просторах «морів». Він знайшов ,, що як «моря», так і канали змінюють свою видимість в залежності від пір року: влітку вони стають темнішими, приймаючи іноді сіро-зеленуватий відтінок зимою бліднуть і стають бурими. Карти Лоуелл ще докладніше карт Скіапареллі, на них нанесено безліч каналів, що утворюють складну, але досить правильну геометричну мережу.

Для пояснення спостережуваних на Марсі явищ Лоуелл розвинув теорію, яка отримала широке поширення, головним чином, серед любителів астрономії. Теорія ця зводиться до наступного.

Помаранчеву поверхню планети Лоуелл, як і більшість інших спостерігачів, приймає за піщану пусткою. Темні плями «морів» він вважає за області, вкриті лісовою рослинністю - полями і лісами. Канали він вважає за мережу зрошення, проведену розумними істотами, що живуть на поверхні планети. Однак самі канали нам з Землі не помітні, так як їх ширина для цього далеко не достатня. Щоб бути видимими з Землі, канали повинні мати ширину не менше десятка кілометрів. Тому Лоуелл вважає, що ми бачимо лише широку смугу рослинності, яка розпускає свої зелене листя, коли власне канал, який пролягає в середині цієї смуги, наповнюється весною водою, притекающей від полюсів, де вона утворюється від танення полярних снігів.

Однак мало-помалу почали виникати сумніви в реальності таких прямолінійних каналів. Найбільш показовим було те обставина, що спостерігачі, озброєні найбільш потужними сучасними телескопами, ніяких каналів не бачили, а спостерігали лише незвичайно багату картину різних деталей і відтінків на поверхні Марса, позбавлених, однак, правильних геометричних обрисів. Лише спостерігачі, які користувалися інструментами середньої сили, бачили і замальовували канали. Звідси виникло сильне підозра, що канали представляють лише оптичну ілюзію (обман зору), що виникає при крайньому напрузі очі. Багато робіт і різних дослідів було проведено для з'ясування цієї обставини.

Найбільш переконливими є результати, отримані німецьким фізиком і фізіологом Кюлем. Їм була влаштована спеціальна модель, яка зображує Марс. На темному тлі Кюль наклеїв вирізаний їм зі звичайної газети гурток, на якому було розміщено кілька сірих плям, що нагадують за своїми обрисами «моря» на Марсі. Якщо розглядати таку модель поблизу, то ясно видно, що вона собою являє, - можна прочитати газетний текст і ніякої ілюзії не створюється. Але якщо відійти подалі, то при правильному освітленні починають з'являтися прямі тонкі смужки, що йдуть від одного темної плями до іншого і до того ж не збігаються з рядками друкованого тексту.

Кюль детально дослідив це явище.

Він показав, що три наявності багатьох дрібних деталей і відтінків, поступово переходять один в інший, коли око не може вловити їх «про всі подробиці, виникає прагнення об'єднати ці деталі більш простими геометричними схемами, в результаті чого і з'являється ілюзія прямих смужок там, де ніяких правильних обрисів немає. Сучасний видатний спостерігач Антоніаді, який в той же час є хорошим художником, малює Марс плямистим, з масою неправильних деталей, але без всяких прямолінійних каналів.

Отже, доводиться вважати, що канали Марса є оптичною ілюзією і насправді їх не існує.

Можна подумати, що це питання найкраще вирішити три допомоги фотографії. Фотографічну пластинку обдурити не можна: вона повинна, здавалося б, показати, що ж насправді є на Марсі. На жаль, це не так. Фотографія, яка в застосуванні до зірок і туманностей дала так багато, щодо поверхні планет дає менше, ніж бачить око спостерігача в той же самий інструмент. Пояснюється це тим, що зображення Марса, отримане навіть за допомогою найбільших і довгофокусних інструментів, на платівці виходить дуже малих розмірів, - діаметром 'всього .лішь до 2 мм. Звичайно, на такому зображенні великих подробиць розібрати не можна. При сильному ж збільшенні таких фотографій виступає дефект, від якого так страждають сучасні любителі фотографії, що знімають апаратами типу «Лейка». Саме, виступає зернистість зображення, яка затушовує все дрібні деталі.

Життя на Марсі

Однак фотографії Марса, зняті через різні світлофільтри, з повною ясністю довели існування у Марса атмосфери, хоча і значно більш рідкісною, ніж у Землі. Іноді під вечір в цій атмосфері помічаються світлі точки, які, ймовірно, представляють собою купчасті хмари. Але взагалі хмарність на Марсі незначна, що цілком узгоджується з малою кількістю на ньому води.

В даний час майже всі спостерігачі Марса згодні в тому, що темні плями «морів» дійсно представляють області, накрила з заводами. В цьому відношенні теорія Лоуелл підтверджується. Однак тут до порівняно недавнього часу було одна перешкода. Питання ускладнився температурними умовами на поверхні Марса.

Так як Марс знаходиться в півтора рази далі від Сонця, ніж Земля, то він отримує в два з чвертю рази менше тепла. Питання про те, до якої температури може зігріти його поверхню така незначна кількість тепла, залежить від будови атмосфери Марса, що представляє собою «шубу» невідомої нам товщини і складу.

Нещодавно вдалося безпосередніми вимірами визначити температуру поверхні Марса. Виявилося, що в екваторіальних областях опівдні температура підвищується до 15-25 ° тепла, але під вечір настає сильне похолодання, а ніч, мабуть, супроводжується постійними міцними морозами.

Умови на Марсі схожі на ті, які спостерігаються у нас на високих горах: розрідженість і прозорість повітря, значне нагрівання прямими сонячними променями, холод в тіні і сильні нічні морози. Умови, без сумніву, дуже суворі, але можна вважати, що рослини акліматизувалися, пристосувалися до них, а також і до нестачі вологи.

Отже, існування рослинного життя на Марсі можна вважати майже доведеним, але щодо тварин, а тим більше розумних, ми поки нічого певного сказати не можемо.

***

Що стосується інших планет сонячної системи - Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна, то на них важко припускати можливість життя з таких підстав: по-перше, низька температура через дальності відстані від Сонця і, по-друге, отруйні гази, недавно відкриті в їх атмосферах, - аміак і метан. Якщо ці планети і мають тверду поверхню, то вона захована десь на великій глибині, ми ж бачимо лише верхні шари їх надзвичайно потужних атмосфер.

Ще менш імовірна життя на найвіддаленішої від Сонця планеті - недавно відкритому Плутоні, про фізичні умови якого ми поки ще нічого не знаємо.

Отже, з усіх планет нашої сонячної системи (крім Землі) можна підозрювати існування життя на Венері і вважати майже доведеним наявність життя на Марсі. Але, звичайно, це все відноситься до теперішнього часу. З плином часу, при еволюції планет, умови можуть сильно змінитися. Про це через нестачу даних ми говорити не будемо.