Очерки о Вселенной
Шрифт:
В 1966 г. он и его сотрудники просмотрели огромное число фотографий Земли, полученных с метеорологических спутников и дававших разрешение до 2-0,2 км. Можно было ожидать, что наиболее заметными следами разумной деятельности при этом будут сезонные изменения вида больших, правильно ограниченных полей, засеянных сельскохозяйственными культурами. Но контрастность их изображений мала, а их сезонные изменения маскируются изменениями угла падения солнечного света и угла, под которым сделан снимок.
Более обещающими являются большие искусственные сооружения прямолинейного вида - дороги, мосты, плотины, следы за кормой кораблей в море или белые полосы, оставляемые самолетами. Их следы разыскивались на тысячах снимков, свободных от облаков.
Было найдено лишь одно
Авторы заключили, что если бы воображаемые марсиане имели снимки Земли в таком же количестве и такого качества, какие были получены «Марине-ром-4» - первой автоматической станцией, пролетевшей над поверхностью Марса на высоте 12 тььс. км, то по ним нельзя было бы найти никаких признаков разумной жизни на нашей планете.
Гигант Юпитер и окольцованный Сатурн
За орбитой Марса величественно и не -спеша обращаются вокруг Солнца гиганты среди планет - огромные Юпитер и Сатурн. По диаметру Юпитер больше Земли в 13, Сатурн же - «только» в девять раз, но зато природа окольцевала его огромным плоским кольцом, которому, может быть, завидуют все остальные планеты. Но об этом кольце поговорим немного позже. Если хотите, можете сами подсчитать, во сколько же раз поверхность и объем Юпитера и Сатурна больше земных. Если же не хотите, то посмотрите в любую таблицу данных о планетах. Из нее вы узнаете более точно и периоды обращения планет вокруг Солнца, а я скажу только, что период обращения Юпитера около 12, а Сатурна около 30 лет - движутся они действительно не спеша. Но не спешат они не потому, что солидны (ведь Юпитер в 300 раз массивнее Земли), а потому, что эти периоды определяются их расстоянием от Солнца и массой последнего - по закону тяготения.
Известный французский популяризатор Камилл Фламмарион в прошлом веке поражал своих читателей точностью, с которой известны расстояния или периоды обращения планет и т. п. Но я убедился, что читатель часто вовсе не поражался этой точности классической астрономии. Когда он узнавал, что, скажем, расстояние Земли от Солнца известно было с возможной ошибкой в 500 000 км, то он восклицал: «Нечего сказать - хороша точность!» Так говорят в тех случаях, когда не представляют себе, что всегда существеннее относительная, а не абсолютная точность. 500 000 км от расстояния Земли до Солнца составляет всего лишь 0,3%. С такой точностью вы едва ли измерите длину своей комнаты, хотя сделать это легче, чем установить наше удаление от Солнца...
Между прочим, в последние годы расстояние от Земли до Солнца, а это - единица измерения всех расстояний в Солнечной системе, - найдено с точностью ±0,001% по результатам радиолокационных измерений удаленности соседних с Землей планет.
В этой книге я не стремлюсь утомлять читателя точными числами (когда они известны!), которые все равно не запомнить. Для них есть справочные таблицы. Поразительными сейчас являются не точность данных наземной астрономии, а часто очень еще неточные данные, добытые астрофизикой о явлениях в природе, о существовании которых иногда нельзя было и догадаться, которые нельзя было и придумать. К концу книги примеры этого будут все чаще.
К группе планет-гигантов относятся и Уран с Нептуном, хотя они значительно меньше Сатурна. У всех четырех планет средняя плотность мала - близка к плотности воды, а у Сатурна даже ниже (0,7).
Исследования сплюснутости этих планет у полюсов вследствие вращения и анализ влияния сплюснутости планеты на движение спутников приводят к выводу, что в них масса сосредоточена к центру гораздо сильнее, чем у планет типа Земли. Достаточно плотное
В последнее время расчеты ряда астрофизиков приводят к выводу, что легчайшие газы, водород и гелий, составляют в Юпитере до 90% по массе и что в центре температура планеты может достигать 100 000°. В то же время снаружи вследствие условий теплопроводности Юпитер может быть таким холодным, каким мы его наблюдаем. При такой картине большая плотность ядра Юпитера обусловлена не столько тяжелыми химическими элементами, сколько сильно сжатым водородом.
Все планеты-гиганты окружены очень плотными облачными атмосферами, состоящими в основном из водорода и гелия с небольшой примесью метана и аммиака. Впрочем, последний вымерзает тем больше, чем планета дальше от Солнца, т. е. чем на ней холоднее.
Присутствие аммиака и метана на больших планетах объясняется низкой температурой. На Земле эти газы тоже образуются, но они у нас слишком скоро разлагаются на составные части солнечным светом, который на Земле более интенсивен. Кроме того, для образования метана и аммиака в большом количестве необходим свободный водород, а атомов его в атмосфере Земли почти нет. Между тем большие планеты с самого начала своего образования удерживали свободный водород, несмотря на его летучесть. Это обеспечивалось и низкой температурой и большой силой тяжести у их поверхности.
Все четыре планеты-гиганта вращаются быстрее остальных, особенно Юпитер. Более того, облака их на разных широтах вращаются с разной скоростью. Вращение их быстрее всего на экваторе (у Юпитера период 9 час. 50 мин.). Хотя у планет-гигантов и плотность мала, и вращение не как у твердого тела, но это не значит, что сами эти планеты огненно-жидкие, как некогда допускали (тогда, когда физика еще мало помогала астрономам).
Когда стало возможно измерять температуры планет по их инфракрасному излучению, то оказалось, что температуры планет-гигантов очень низки и допущение их огненно-жидкого состояния пришлось оставить. Температура Юпитера оказалась около -140°, а Сатурна около -155°. В 1963 г. при помощи 5-метрового телескопа удалось измерить даже распределение температуры по диску Юпитера. Неожиданно оказалось, что эта температура везде практически одинакова, но темные полосы облаков теплее, чем светлые. В центре диска температура -141°,5, а на утреннем и вечернем краю и даже вблизи полюсов ниже всего лишь на несколько градусов. В 1962 г. дважды наблюдалось явление, пока еще не объясненное с уверенностью. В том месте, где по облакам планеты бежала тень спутника (и где на Юпитере происходило затмение Солнца), температура оказалась на 50° выше, чем по соседству. Но уже через четверть часа после схождения тени температура падала до нормы. Позднее другие наблюдатели этого явления не обнаружили, поэтому оно требует дальнейшего подтверждения. Сравнение измерений излучения тепла Юпитера с расчетом энергии, получаемой им от Солнца, показывает превышение первого над вторым. Приходится заключить, что Юпитер имеет собственные источники тепла.
Большое пятно красноватого цвета, наблюдающееся по крайней мере 80 лет на Юпитере, когда-то считалось озером раскаленной лавы на его твердой поверхности. Знаменитый русский астрофизик Ф. А. Бредихин еще в 70-х годах прошлого века подробно изучал Красное пятно. Предполагалось, что идущие от него воздушные течения разгоняют над ним облака и делают его видимым. Теперь можно думать, что оно состоит из какого-то крайне легкого вещества, но твердого, а не жидкого, и поддерживаемого достаточно плотной атмосферой Юпитера на большой высоте над его твердой поверхностью. Размер Красного пятна 10x45 тыс. км. На его твердость указывает то, что оно как нечто целое перемещается по долготе. Все же, однако, Красное пятно Юпитера остается загадкой.