Загадки астрономии
Шрифт:
Меркурий
Меркурий представляет собой сплошную загадку. Близкое соседство с ослепляюще ярким Солнцем затрудняет исследования этой самой маленькой из всех планет, поэтому нам известно о ней очень мало.
Наблюдения нечетких, но уверенно различимых деталей поверхности показывают, что периоды вращения как вокруг оси, так и вокруг Солнца — сутки и год — Меркурия равны 88 земным суткам. Следовательно, дневная сторона всегда обращена к Солнцу и раскалена его лучами, в то время как другую — ночную — освещает только свет звезд.
Эта планета диаметром всего около 4850 км занимает по своим размерам тринадцатое место в солнечной системе, уступая восьми другим планетам и четырем гигантским спутникам (Тритону,
Рис. 4. Хотя по своим размерам Меркурий девятый среди планет, он занимает лишь тринадцатое место среди всех тел солнечной системы.
Несколько веков назад астрономы «открыли» еще более близкую к Солнцу планету, которую они назвали Вулканом. Но современные мощные телескопы ее не обнаруживают, и можно почти наверняка считать, что она не существует.
Как ближайшая к Солнцу планета, Меркурий обладает некоторыми особенностями, выделяющими его из числа других планет. Одна из таких особенностей — «исчезнувшая» атмосфера, которая в действительности никогда и никуда не исчезала…
Загадка 1. Сохранил ли Меркурий свою первичную атмосферу хотя бы в замерзшем виде?
Замерзшая атмосфера на планете, столь близкой к палящему Солнцу?! Но ведь ночная сторона Меркурия никогда не поворачивается к Солнцу. На протяжении многих веков ночное полушарие излучало тепло в мировое пространство, в результате чего температура понизилась по крайней мере до –263°C — всего на 10° выше абсолютного нуля (–273°C).
В соответствии с одной из теорий с момента образования в сильном поле притяжения Солнца расплавленная планета не смогла отвернуть дневное полушарие от Солнца. И, когда при остывании планеты из ее недр выделились газы, избыток тепла на дневной стороне вызвал перенос атмосферы на холодное ночное полушарие, где газы быстро замерзали. Кислород, азот, углекислый газ, аргон — все эти газы при –267°C не только сжижаются, но и превращаются в «лед». Единственное исключение — гелий, который сжижается при –267°C.
Наурс в своей книге «Девять планет» рисует яркую картину: кусочки твердого водорода и кислорода переносятся реками жидкого гелия и грудами накапливаются на склонах гор. Он считает, что эти запасы замерзших газов могли бы стать удобной межпланетной заправочной станцией для космических кораблей. Опустившись на ночное полушарие Меркурия, космонавты легко могли бы забрать на борт твердый кислород для пополнения запасов воздуха и замерзший водород в качестве топлива.
Если соображения Наурса подтвердятся, то Меркурий будет поистине счастливой находкой для космонавтов. Тысячи космических кораблей истощат запасы затвердевших газов на Меркурии не более, чем мы — запасы воды в ледяных полярных шапках Земли [14] .
14
И здесь имеются принципиально новые данные. Исследования радиоизлучения Меркурия показали, что температура темной стороны планеты не опускается ниже –50°C. Правда, эта величина относится к слою, лежащему на глубине нескольких десятков сантиметров под поверхностью. Однако на самой поверхности температура конечно тоже не может быть близкой к абсолютному нулю. Возможны два объяснения этой относительно высокой температуры, не исключающие одно другое: 1) вращение планеты; 2) существование атмосферы, способной переносить тепло с освещенной стороны на темную. — Прим. ред.
Дневное полушарие Меркурия тоже может явиться для нас драгоценным кладом, но только совсем другого рода.
Загадка 2. Есть
Космонавтам на дневной стороне Меркурия придется быть осторожными, чтобы не ступить в лужу расплавленного металла. Температура в точке, из которой Солнце видно в зените, достигает 430°C и превышает точку плавления шести металлов — свинца, олова, цинка, висмута, кадмия и таллия. На лишенном атмосферы Меркурии могут быть найдены редкие металлы, а также слишком активные, чтобы существовать на Земле в свободном состоянии: цезий, галлий, индий, литий, натрий, калий, рубидий, тербий и 16 других — всего около 30. Громадные озера чистых металлов либо сплавов колышутся под палящим Солнцем. Эти богатые залежи промышленных руд было бы необычайно легко «разрабатывать» — просто перекачивать металлический расплав в космический корабль-рудовоз. В крупных реках и озерах Меркурия, вероятно, встречается и ртуть — металл жидкий уже при комнатной температуре.
Астрономы полагают, что все металлы, легко- и тугоплавкие, будут найдены на Меркурии в почти чистом виде, так как вскоре после образования планеты ее атмосфера увлекла за собой на ночную сторону все едкие пары. В результате кислород не успел образовать окислы, а сера — сульфиды. Железо на Меркурии могло бы служить вместо серебра, так как там оно не ржавело бы и имело бы зеркальный блеск.
Неметаллические элементы с низкой точкой кипения, например сера, фосфор и йод, сохранились бы на дневной стороне в ничтожном количестве, а основные их массы в виде паров были бы перенесены направленным потоком воздуха на ночную сторону. А вот тугоплавкий углерод остался бы на дневной стороне в чистом виде, вероятно в форме черных как смоль скал или гор.
Драгоценные металлы, растворяющиеся в ртути, например золото и серебро, должны в этом случае существовать как «соли» в ртутных озерах. В качестве кладовой металлургической промышленности самая малая планета солнечной системы, вероятно, превзойдет всех своих старших собратьев.
Жизни на этой наполовину замерзшей, наполовину кипящей планете, конечно, нет: впрочем, может быть, и существует?..
Загадка 3. Может ли «кремниевый человек» жить в сумеречной зоне Меркурия?
Между раскаленным дневным и замерзшим ночным полушариями Меркурия расположена сумеречная зона, из которой всегда видна часть Солнца над линией горизонта. Из-за либрации (покачивание) сумеречная зона перемещается в пределах нескольких градусов по долготе, покрывая полосу шириной 300 км, опоясывающую всю планету. Это единственное место, где два противоположных климата двух полушарий — холодного и горячего, несколько смягчают свою суровость. Если на Меркурии есть жизнь, то она существует только здесь [15] .
15
Все это написано в предположении, что Меркурий одной стороной постоянно обращен к Солнцу Теперь выяснилось, что это не так. Только у полюсов Меркурия находятся области, где температура всегда остается умеренной. — Прим. перев.
Меркурий может служить прибежищем для совершенно другого вида жизни, неизвестного на Земле. В докладе, представленном Национальной академии наук США, утверждается, что на горячих, как Меркурий, планетах, могут существовать живые организмы, химическая структура которых основана не на углероде, а на кремнии. Кремний, так же как и углерод, образует цепочки молекул, а они в свою очередь могли бы явиться основой клеточной ткани и жидкости. (Кремний входит в состав обычного песка, а его соединения — силикаты — содержатся в стекле.) Таким образом, вершиной эволюции кремниевой жизни на Меркурии может быть «кремниевый человек» с полукристаллической кожей, в жилах которого течет стеклообразная жидкость.