Космос и хаос. Что должен знать современный человек о прошлом, настоящем и будущем Вселенной
Шрифт:
До полетов к Венере первых космических зондов многие писатели-фантасты представляли себе нашу ближайшую соседку этаким тропическим раем, знойным и душным миром, покрытым непролазными джунглями. Во влажном сумраке бескрайней сельвы прятались мерзкие твари, занятые непрерывным пожиранием себе подобных. В отличие от дряхлого умирающего Марса, Венера рисовалась некоторым ученым младшей сестрой Земли, какой она была в далекие геологические эпохи, много миллионов лет тому назад. Другие настаивали на том, что никакой суши на Венере нет и в помине, а всю поверхность планеты занимает сплошной огромный океан.
Реальность оказалась куда прозаичней и неожиданней. Выяснилось, что атмосфера «белолицей красавицы» (так называли Венеру астрономы Древнего Китая) на 96,5 % состоит из углекислого газа и почти на 3,5 % – из азота.
Облачный слой, содержащий капельки концентрированной серной кислоты, простирается до высоты 70 километров, а в самых верхних слоях атмосферы присутствуют также соляная и плавиковая кислоты. Облачный слой вращается как единое целое, но гораздо быстрее самой планеты, делая полный оборот за 4–5 суток. Поэтому на высотах около 60 километров постоянно дуют ураганные ветры со скоростью 100 метров в секунду (360 км/ч). А вот вблизи поверхности планеты скорость ветра падает до нескольких метров в секунду, но поскольку атмосфера Венеры в 50 раз плотнее земной и всего лишь в 14 раз уступает в плотности воде, то даже ветер силой 1 метр в секунду – весьма серьезное испытание. Давление атмосферы на поверхности Венеры превосходит земное в 90 раз (90 и 1 бар соответственно), а на дне каньона Дианы зарегистрировано давление в 119 бар. Даже на высочайших горных пиках второй планеты, достигающих 11 километров высоты, давление составляет 45 бар, то есть в 45 раз больше, чем на Земле на уровне моря. Одним словом, Венера – это мир испепеляющего зноя, продуваемый насквозь раскаленными ветрами и навсегда придавленный тяжелой углекислой шубой, мало уступающей по плотности воде. Разумеется, никакая жизнь в привычных нам формах не сможет уцелеть в раскаленном пекле второй планеты. Белолицая красавица китайских астрономов оказалась на поверку самой настоящей геенной огненной.
За недолгий век земной космонавтики окрестности Венеры посетили около тридцати автоматических станций. Первые спускаемые аппараты были рассчитаны на максимальное давление около 7 бар, а потому быстро разрушались еще в верхних слоях венерианской атмосферы. Но именно с их помощью удалось установить газовый состав облачного покрова нашей ближайшей соседки. Отечественные зонды «Венера-13» и «Венера-14», совершившие в 1982 году мягкую посадку на поверхность планеты, сумели проработать около 2 часов в убийственном климате Венеры. Анализ грунта показал, что минералы, слагающие кору планеты, во многом подобны земным базальтам, встречающимся на дне океанских глубоководных впадин. Американский зонд «Магеллан» за четыре года работы на орбите Венеры (1990–1994 годы) составил и передал на Землю подробные карты ее поверхности. Рельеф второй планеты сложен и представляет собой обширные холмистые равнины, пересеченные многочисленными грядами, напоминающими срединно-океанические хребты на Земле, а также высокогорные плато вулканического происхождения.
Вулканическая активность Венеры сомнений не вызывает. На ее поверхности обнаружены десятки тысяч вулканов, причем некоторые из них достигают 100 километров в поперечнике. Возможно, что отдельные вулканы продолжают извергаться до сих пор, но их количество сравнительно невелико. Выявлены и совершенно уникальные формы рельефа в виде очень толстых и медленно растекающихся лавовых потоков – так называемые вулканы-блины. А вот метеоритных кратеров на Венере очень мало – около 900, то есть не более двух на миллион квадратных километров. Для сравнения: на Марсе на такой же площади насчитывается почти полтораста кратеров, а на Луне – около четырехсот. По-видимому, это объясняется тем, что в недалеком прошлом (примерно 500 миллионов лет назад) ее поверхность претерпела своеобразное обновление: древние породы со следами метеоритной бомбардировки были залиты молодой лавой. Дополнительным аргументом в пользу именно такого сценария является отсутствие на Венере проявлений тектоники плит, типичных для Земли или Марса.
Поэтому в последнее время стала весьма популярной гипотеза так называемого «внезапного вулканизма», призванная объяснить уникальные климатические особенности Венеры. Согласно этой гипотезе, отсутствие континентального дрейфа привело к тому, что медленно накапливавшееся подземное тепло около полумиллиарда лет назад в одночасье выплеснулось наружу через десятки тысяч одновременно возникших вулканов. В атмосферу планеты поступило чудовищное количество углекислоты, раскрутившее маховик парникового эффекта. Результатом этих процессов стало исчезновение воды и стремительное повышение температуры.
Остается добавить, что у Венеры не обнаружено магнитного поля и радиационных поясов, несмотря на наличие железного ядра радиусом в 3000 километров и мощной мантии из расплавленных пород, занимающей большую часть объема планеты.
Четвертая планета земной группы получила имя древнеримского бога войны Марса, который первоначально был хтоническим божеством плодородия и дикой природы. Греческое слово «хтонос» означает «земля», а хтоническими существами принято называть порождения земных недр, с избытком наделенные ее производительной силой. Доблестным воителем Марс сделался позже и в таком качестве был отождествлен с древнегреческим Аресом, покровителем коварной и вероломной войны ради войны, в то время как Афина Паллада олицетворяла войну честную и справедливую.
Марс расположен от Солнца в полтора раза дальше Земли, поэтому марсианский год вдвое дольше земного: его продолжительность составляет 687 земных суток. Кроме того, орбита Марса обладает довольно заметным эксцентриситетом (0,09), так что расстояние до четвертой планеты от Солнца меняется в ощутимых пределах – от 250 миллионов километров в афелии до 207 миллионов километров в перигелии (у Земли соответствующие величины равны 152 и 147 миллионам километров). Среднее расстояние между Марсом и Солнцем составляет 227,9 миллиона километров.
Особенности марсианской орбиты приводят к тому, что каждые два года (если точнее, то через каждые 780 дней) Земля и Марс оказываются на минимальном расстоянии друг от друга, которое колеблется от 56 до 101 миллиона километров. Подобные сближения планет принято называть противостояниями. Если же расстояние между ними становится меньше 60 миллионов километров, то говорят о великом противостоянии. Такое событие повторяется через каждые 15–17 лет.
Поперечник Марса составляет 6800 километров, то есть он почти вдвое меньше Земли. По массе он уступает нашей планете в 10 раз, а по площади поверхности – в три с половиной раза. Марсианские сутки чуть-чуть длиннее земных (24 часа 39 минут и 23 часа 56 минут соответственно), а угол наклона экватора к плоскости орбиты равняется 25 градусам, что всего на два градуса больше, чем у Земли. Однако в отличие от нашей планеты сезоны в северном и южном полушариях Марса имеют разную продолжительность, что объясняется заметной вытянутостью его орбиты.
Одним словом, Марс по многим параметрам очень похож на Землю, значительно больше, чем любая другая планета Солнечной системы, поэтому он всегда вызывал повышенный интерес у землян. Ход рассуждений был предельно прост: если на Земле во время оно пышным цветом расцвела жизнь, то разве можно исключить, что и Марс является обитаемой планетой? А коль скоро он, по всей вероятности, старше Земли, то там вполне может существовать высокоразвитая цивилизация, намного опередившая в техническом отношении земную. Когда в конце XIX века итальянский астроном Джованни Скиапарелли сообщил, что неоднократно видел на поверхности Марса сеть длинных темных линий, связывающих полярные и умеренные зоны планеты, американец Персиваль Ловелл немедленно предположил их искусственное происхождение. Вслед за учеными к делу подключились писатели, от души плеснув масла в огонь. Очарование Марсом росло не по дням, а по часам.