ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 105
Скачиваний: 0
МНОЖЕСТВЕННОСТЬ ОБИТАЕМЫХ МИРОВ |
117 |
Остается лишь одна планета, внешняя по |
отношению |
к орбите Земли, где как будто можно предположить на
личие жизни. Возникла |
д а ж е «астробиология», |
связан |
||
ная с изучением проблемы жизни на Марсе и |
основанная |
|||
советским |
астрономом |
Г. А. Тиховым. Что |
ж е |
можно |
сказать о |
Марсе? |
|
|
|
Существуют не слишком много астрофизических ме тодов изучения Марса . Поскольку его видимый угловой диаметр изменяется от 4 до 26" (в лучшем случае), ряд деталей его поверхности можно наблюдать визуально. Окраска и внешний вид меняются от места к месту и с течением времени. М о ж н о получить довольно приличные спектры деталей, можно т а к ж е измерить поляризацию и рассеяние излучения для различных длин волн и углов падения солнечных лучей, освещающих марсианскую ат мосферу.
Изучение марсианской атмосферы в первую очередь показало, что она очень разреженная, бедна кислоро дом, но богата углекислым газом. Водяной пар т а к ж е присутствует, но в очень малых количествах; новое, по лученное в последнее время подтверждение состоит в обнаружении четко выраженных кратеров, свидетель ствующих об отсутствии заметной эрозии.
Сравним столбцы табл. 3 для Марса и Земли. Из этого сравнения вытекает, что любая форма жизни на Марсе не может быть очень похожей на земную. Боль шой интерес представляют установки, называемые «фи тотронами», в которых можно воспроизвести условия марсианской атмосферы (низкое давление, высокое со держание углекислого газа, низкую влажность, погло щение синих лучей), так или иначе имеющих отношение к возникновению жизни. Эксперименты подтвердили, что на Марсе могли бы выжить и развиваться мхи, лишай ники и некоторые бактерии. Однако необходимо отме тить ограниченность такого эксперимента: какие из представленных здесь организмов могут существовать на марсианских скалах, какие — в грунтовых водах и под земных газах? Кроме того, в этом эксперименте учиты ваются лишь некоторые параметры, которые, возможно, могут оказаться существенными только для земных ор ганизмов. Но только ли эти параметры важны? Не могут
118 ГЛАВА ѴІ
ли возникнуть совершенно особые формы жизни при наличии, например, сильного магнитного поля? Однако при правильном учете различии условии для Марса и Земли подобные установки могут принести много поль зы для изучения жизни как на Земле, так и на Марсе .
Какие ж е данные в настоящее время дают нам пря мые наблюдения Марса?
П р е ж д е |
всего, упомянем марсианские каналы, кото |
рые якобы |
наблюдали Скиапареллп и Ловелл; но мы не |
медленно поместим их в мешок, наполненный волшеб ными сказками .
В действительности при наблюдении Марса в теле скоп можно различить белые полярные шапки и темные пятна переменных размеров, выделяющиеся на фоне
светлой желто -оранжевой поверхности. Внешний |
вид |
|
этих деталей весьма изменчив; сравнивая их |
изменения |
|
с сезонными изменениями земной растительности, |
мож |
|
но предположить существование обильной |
раститель |
ности. Уже в 1927 г. Шлиппер считал, что темную синезеленую окраску этим областям, возможно, придают марсианские растения.
Эти сезонные изменения можно описать, как и на Земле, рассматривая два полушария, находящихся в разных фазах при полуобращенин планеты. Напомним,
что наклонение плоскости экватора Марса к |
плоскости |
его орбиты равно 24° (сравните с 23°27' для |
З е м л и ) , а |
период его обращения вокруг Солнца равен |
687 суткам |
(365 для З е м л и ) . Следовательно, эволюцию |
внешнего |
вида поверхности Марса можно представить так: в на чале весны светлые пятна, расположенные вблизи полю сов, становятся более отчетливыми. Контрастность их возрастает, а полярные шапки значительно уменьшаются и отступают (по-видимому, вследствие нагрева и испа
рения), |
о б н а ж а я |
отдельные |
очень светлые области, ко |
торые, |
вероятно, |
являются |
элементами рельефа Марса . |
Волна изменений идет от полярных шапок: темные об
ласти |
на |
низких широтах становятся еще темнее только |
||
к концу весны, после того как это явление |
начинает |
ос |
||
лабевать |
на высоких широтах. Зимой «темные» пятна |
|||
становятся очень бледными, особенно перед |
тем, как над |
|||
ними |
пройдет волна потемнения, идущая |
от полюса |
к |
МНОЖЕСТВЕННОСТЬ ОБИТАЕМЫХ МИРОВ |
119 |
экватору. Возможно, причиной этих изменений цвета яв
ляются вариации |
влажности, вызванные |
меридиональ |
ной циркуляцией. |
Но следует отметить, |
что уже в |
1930 г. Антониади наблюдал темные пятна, окраска ко
торых изменялась от |
коричневой |
к красной |
во |
время |
марсианской осени, удивительно |
похожей на |
земную |
||
осень. |
|
|
|
|
Эти сезонные изменения трудно наблюдать; |
они |
очень |
||
сложны по характеру |
и частично |
маскируются |
другими |
переменными явлениями. Как мы знаем, в марсианской
атмосфере часто появляются белые облака |
(пыль, |
ту |
ман, состоящий, возможно, из кристаллов |
л ь д а ) ; |
она |
пронизана сильными потоками пыли (ветры с «марсиан ских пустынь», желто - оранжевая окраска которых, воз
можно, |
вызвана |
наличием |
окислов |
ж е л е з а ) , |
а иногда |
покрыта |
синей |
«дымкой» |
(утренние |
туманы, |
состоящие |
из капель воды, возможно, аналогичные ночным светя
щимся облакам на |
З е м л е ) . Кроме |
того, |
на |
поверхности |
||||||
Марса |
происходят |
нерегулярные |
явления, |
|
изменяющие |
|||||
от года |
к году вид |
некоторых |
районов |
Марса . |
Иногда |
|||||
такие изменения продолжаются несколько лет. |
|
|
||||||||
Поляризационные измерения дали нам дополнитель |
||||||||||
ную информацию о природе этих изменений |
марсианской |
|||||||||
поверхности. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поляризация зависит от фазового угла |
и очень |
силь |
||||||||
н о — от |
рассеивающих |
свойств |
среды, |
в |
данном |
слу |
||||
ч а е — поверхности |
Марса . При |
наблюдениях |
измеряется |
|||||||
степень |
поляризации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Л и |
h — амплитуды |
интенсивности |
(электрического |
|||||||
вектора) |
в «картинной» |
плоскости |
(рис. 34) |
и вдоль |
оси, |
|||||
перпендикулярной этой плоскости. Заметим, |
что |
связь р |
||||||||
и Vi мало зависит |
от других параметров |
(хотя, |
вообще |
говоря, следует также учитывать положение нормали к
рассеивающей |
поверхности относительно |
картинной |
|||
плоскости). |
|
значение угла V заключено в пределах |
|||
|
Д л я |
Марса |
|||
от |
0 до |
45°; |
на |
рис. 35 поляризация представлена в ви |
|
де |
функции |
от |
V. Эти измерения, впервые предложенные |
120 |
ГЛАВА VI |
Л ио в 1922 г., были |
проведены Дольфюсом в 1948— |
1956 гг. Следуя Дольфюсу, мы представили графики ре зультатов измерений поляризации оранжевых областей (марсианские пустыни вблизи центра диска), темных об
ластей |
и полярных шапок отдельно. Д л я |
того |
чтобы |
||
можно |
было |
оценить |
степень «индивидуальности» |
каж |
|
дой кривой, |
на этом |
же рисунке приведены |
аналогичные |
Наблюдатель
Р и с . 34. |
Поляризация |
солнечных |
лучей |
вследствие |
их рассеяния |
|
в |
атмосфере |
планеты. |
|
|
кривые |
для Луны и Венеры, |
а на |
рис. 36 и 37 |
даны гра |
фики результатов измерений тех ж е параметров для раз личных земных материалов.
Следует отметить, что сезонные изменения на |
пла |
нете сопровождаются значительными вариациями |
поля |
ризации. |
|
Разумеется, марсианские облака создают дополни тельную поляризацию, которую не всегда легко исклю чить. Однако, когда это удается сделать, как нам интер претировать данные измерений параметров поляризации?
Относительно желтых пустынь ответ ясен. Соответ
ствующие кривые очень хорошо совпадают с |
кривыми |
для лимонита; марсианские пустыни, вероятно, |
состоят |
МНОЖЕСТВЕННОСТЬ ОБИТАЕМЫХ МИРОВ |
121 |
из лимонита (пли из очень похожего минерала) в рас пыленном состоянии.
|
|
0° |
45° |
90° |
135° |
180 е |
Р и с. |
35. |
Поляризация |
атмосферой или поверхностью планет и |
|||
Луны. По оси абсцисс |
отсчитывается угол V, определенный на |
|||||
рис. |
34. |
По |
оси ординат — относительная |
величина |
поляризованной |
|
|
|
|
части |
света в тысячных |
долях. |
|
В отношении полярных районов лабораторные иссле дования показывают, что удовлетворительное объяснение состоит в том, что покров этих областей, напоминающий