На суше и на море. 1962. Выпуск 3

Василевский Лев Петрович

Иначе обстоит дело с нашей гипотетической атмосферой, плотности важнейших компонентов которой (кислород, аргон, криптон, ксенон) относятся соответственно, как 1,10 к 1,38; 1,10 к 2,86; 1,10 к 4,49 (по отношению к воздуху). При больших разностях в плотностях компонентов, в силу естественной диффузии, более мощной, чем на Земле (меньшая сила тяжести!), самые плотные газы скопятся во впадинах поверхности Марса, в его «морях», а верхние части марсианской атмосферы будут обогащаться более легкими газами. Однако близость потенциалов ионизации криптона и ксенона к потенциалу ионизации кислорода (у ксенона он даже меньше) будет затруднять процессы ионизации кислорода, те процессы, которые способствуют убеганию его из атмосферы Марса. Вот почему

в условиях криптоно-ксеноновой атмосферы кислород будет оставаться в нижних ее слоях.

Мы предположили, что глубина впадин Марса может достигать 20 километров. На дне их, даже при глубине всего лишь в несколько километров, можно ожидать атмосферу с плотностью, близкой к плотности земной в горных областях Земли, где некогда с успехом процветали некоторые цивилизации (например, цивилизация инков на высоких плоскогорьях южноамериканских Анд). Толщину наиболее плотного слоя атмосферы Марса трудно предугадать, но, исходя из данных о высоте желтых пылевых облаков, располагающихся в 3–5 километрах от поверхности, она, скорее всего, не более 1–3 километров.

Следующая сторона вопроса — термические свойства тяжелых инертных газов. В этом отношении свойства криптоно-ксеноновой смеси поистине удивительны. Так как эти газы обладают низкими теплопроводностью и теплоемкостью (теплопроводность криптона составляет всего лишь 32 процента, а ксенона даже 21 процент от теплопроводности воздуха, а теплоемкости соответственно в 4 и 6 раз меньше!), то тело, нагреваемое в такой атмосфере, приобретает более высокую температуру, чем при нагревании в воздухе или даже в аргоне. На этом свойстве основано применение криптоно-ксеноновой смеси для наполнения ламп накаливания. Иногда неправильно понимают назначение этой смеси, считая, что эффект заключается только в повышении срока службы электроламп. Но В. Г. Фастовский четко указывает, что свойства криптона и ксенона позволяют при одной и той же затрате энергии повысить температуру накала нити за счет уменьшения тепловых потерь, обусловленных высокой теплопроводностью у других наполнителей электроламп (азота и даже аргона).

Такая особенность допускает, кроме того, выпуск электроламп в колбах значительно меньшего объема. Из этих свойств криптона и ксенона, если они преобладают в атмосфере Марса, следует, что можно ожидать ненормально высоких температур на его поверхности. Существующие температурные условия на Марсе действительно очень странны и трудно объяснимы без принятия нашей гипотезы. Если средняя вычисленная температура Земли плюс 4 градуса, а фактическая плюс 14 градусов, то для Марса средняя температура лежит между минус 30 и минус 50 градусами, но для самых теплых областей («морей») опа повышается вплоть до плюс 20–30 градусов. Более того, иногда в некоторых местах наблюдались температуры плюс 47 и даже плюс 70 градусов, как на поверхности жарких пустынь Земли! Распределение температур на поверхности Марса тоже любопытно, ибо южное полушарие, богатое «морями», в то же время и более теплое. При этом разность температур по отношению к светлым областям достигает десятков градусов.

Надо учесть и такой факт, что значительное содержание углекислого газа в атмосфере Марса должно способствовать повышению температуры его поверхности и атмосферы. Происходит это потому, что углекислый газ задерживает тепловое излучение и этим самым уменьшает потери тепла. Так, Ландон указывает, что увеличение количества углекислого газа в атмосфере Земли вдвое повысило бы среднюю температуру на нашей планете на 3,6 градуса Цельсия. Как известно, содержание этого газа в земной атмосфере составляет всего лишь 0,03 %. По данным же Гранжана и Гуди, в атмосфере Марса углекислого газа содержится в 13 раз больше. Такое повышенное содержание углекислого газа с избытком компенсирует прозрачность инертных газов к тепловым излучениям планеты, которые ими не задерживаются.

Атмосфера из тяжелых инертных газов приводит также к выводу, что

и зависимость падения температуры по высоте в атмосфере Марса будет очень крутой. Этим и объясняются сравнительно высокие температуры у самой поверхности планеты и более низкие температуры в верхних слоях, ниже, чем для земной атмосферы. И общая температура будет также ниже земной. В этом отношении Марс несколько напоминает криптоновую электролампу накаливания с ее очень малым объемом колбы, очень высокой температурой нити накала и сравнительно небольшой температурой стекла колбы. В согласии с этой гипотезой находится также и тот факт, что на Марсе не обнаруживается непрерывное понижение температуры в течение ночи, как это предполагается в теории.

Термические особенности тяжелых инертных газов способствуют тому, что любые взрывы в такой атмосфере будут обладать очень большой яркостью. И любопытно, на Марсе неоднократно наблюдались яркие загадочные вспышки, не находящие объяснения. Если предположить там криптоно-ксеноновую атмосферу, то эта загадка получает простое объяснение: вспышки эти не что иное, как быстро сгоревшие метеориты, для которых даже тонкая криптоно-ксеноновая атмосфера — непробиваемая броня. Эта особенность приводит также к заключению, что самоторможение межпланетных ракетных кораблей в нижних слоях атмосферы Марса должно быть значительным и очень опасным.

В заключение хочется сказать еще несколько слов об одной особенности этих газов. Она заключается в том, что криптон и ксенон обладают высокой растворимостью в воде и способностью давать с ней при низких температурах, несмотря на свою химическую инертность, малостойкие твердые соединения — криогидраты. Эта особенность повышается с увеличением атомного веса и резче всего выступает у ксенона. Поэтому наиболее устойчивы криогидраты криптона и ксенона. При очень низких температурах на полюсах Марса (до минус 100 градусов) можно ожидать образования не только чистого льда, но и криогидратов, свойства которых очень мало изучены. Возможно, что их существование стоит в связи с некоторыми плохо объясняемыми особенностями полярных шапок Марса и его белых облаков.

НЕМНОГО ЧИСТОЙ ФАНТАСТИКИ

Если на Марсе действительно существуют или ранее существовали разумные существа, создавшие высокую цивилизацию и построившие, как предполагает советский ученый профессор И. С. Шкловский, искусственные спутники Марса — Фобос и Деймос, то для них единственным выходом поддержать свою жизнь в современных тяжелых климатических условиях Марса было бы создание искусственной атмосферы из тяжелых инертных газов. Такая атмосфера была бы неплохой броней против межпланетного холода, наступающего на планету, и против метеоритной бомбардировки, столь возможной из-за опасного соседства кольца астероидов. Она также мешала бы убеганию кислорода, существование которого в нижних слоях атмосферы Марса поддерживалось бы фотосинтезом специально выведенных для этого растений-однодневок, усиленно выделяющих кислород. Питание же этих растений влагой и углекислым газом, может быть, происходило через сеть естественных и искусственных трещин — каналов, по которым подаются влага от полюсов и углекислый газ из недр планеты.

Цивилизация, создавшая такие огромные искусственные спутники, по нашему мнению, способна была бы также создать и поддерживать искусственную криптоно-ксеноновую атмосферу. Каким способом могли быть получены эти газы, трудно предугадать. Быть может, они были получены за счет направленного распада рубидия и цезия, извлекавшихся специально выведенными для этого растениями или бактериями (для земных растений известны факты накопления рубидия) Или же применялись какие-то методы ядерного синтеза, процесса, еще нам недоступного в полном его объеме, — все это пока лишь фантастическая гипотеза, на основе которой можно написать научно-фантастический роман или повесть. Будем надеяться, что наши писатели-фантасты не обойдут своим вниманием и такую тему.