В центре Солнечной системы находится наша дневная звезда - Солнце. Вокруг него вместе со своими спутниками обращаются 9 больших планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон.
Возраст Солнечной системы был определён учёными на основании лабораторного изотопного анализа земных скальных пород, а также метеоров и доставленных на Землю космическими аппаратами образцов лунного грунта. Оказалось, что наиболее старые из них имеют возраст около 4,5 млрд. лет. Поэтому считается, что все планеты сформировались приблизительно в одно время - 4,5 - 5 млрд. лет тому назад.
Венера, вторая по близости к Солнцу планета, почти такого же размера, как Земля, а её масса более 80 % земной массы. Расположенная ближе к Солнцу, чем наша планета, Венера получает от него в два с лишним раза больше света и тепла, чем Земля. Среднее расстояние от Венеры до Солнца 108,2 млн. км; оно практически постоянно, поскольку орбита Венеры ближе к окружности, чем у любой другой планеты. Временами Венера подходит к Земле на расстояние, меньшее 40 млн. км.
Греки думали, что на вечернем небосклоне они видят одну яркую звездочку, называемую ими Геспер или Веспер, а на утреннем другую Фосфор или Люцифер. И лишь Пифагор догадался, что это одно и тоже небесное тело планета Венера. Спустя столетия наш знаменитый соотечественник М.В.Ломоносов установил, что Венера окружена знатною воздушною атмосферою, таковою (если не больше), какова обвивается около нашего земного шара. Дальнейшие сведения о соседке Земли накапливались очень медленно из-за плотной воздушной оболочки Венеры.
Тогда ученые попробовали применить другие методы исследования. В 1927 году фотографируя планету с помощью ультрафиолетовых лучей, проходящих сквозь облака, исследователям удалось обнаружить на поверхности какой-то нечеткий узор. Новая серия фотографий, сделанная таким же образом в 1957-1960 годах, показала, что одни и те же сочетания пятен повторялись каждые четверо суток. Судя по ним, получалось, что планета вращалась, причем довольно медленно продолжительность суток на Венере должна равняться примерно 100 часам. А поскольку вращение было обратным тому, что мы имеем на Земле, получалось, что Солнце на Венере должно всходить на западе и садиться на востоке. Но так ли это на самом делеЧтобы ответить на этот вопрос, ученые прибегли к радиолокации. Начиная с 1961 года, астрофизики нашей страны и США ведут радиозондирование загадочной планеты. Одиннадцать лет спустя, опять таки на основе эффекта Доплера, им удалось уточнить период вращения Венеры вокруг собственной оси. Он оказался равен 243 земным суткам. Однако поскольку за это время Венера проходит значительное расстояние по орбите и вращается в обратную сторону, то за эти звездные сутки наблюдатель на Венере смог бы увидеть пару восходов и заходов Солнца. Таким образом, для наблюдателя на поверхности планеты между двумя последовательными моментами, когда Солнце находится в зените, прошло бы 116,8 земных суток. Именно такова продолжительность венерианского дня. Продолжительность же года то есть время, когда планета совершает полный оборот вокруг светила, составляет 225 земных суток. А вот смена времен года на Венере практически отсутствует.
Есть у соседки Земли и еще одна странность. Период вращения ее вокруг собственной оси практически совпадает с резонансным периодом системы Земля-Венера. Проще говоря, это означает, что при максимальном сближении с Землей, Венера все время оказывается повернутой к нам одной и той же стороной, успевая в перерывах между сближениями совершить ровно 4 оборота вокруг своей оси. Почему так получается, никто точно пока не знает. Есть лишь предположение, что вращение планеты могло некогда притормозить некое небесное тело, столкнувшееся с ней. Но что это за телоВ поисках его ученые обратили внимание на Меркурий. А дело вот в чем. Существует гипотеза, что раньше Меркурий был спутником Венеры, но в результате столкновения с пролетающим астероидом или каким-нибудь еще небесным обломком, был вынужден распрощаться с родной планетой, и отправился в собственное путешествие. Правда, далеко ему уйти не удалось. Беглеца заарканило своим притяжением Солнце и заставило вращаться вокруг себя. И как память о начатом путешествии у Меркурия осталась лишь вытянутая орбита. Так вот в 1976 году ученые повторили побег Меркурия в недрах быстродействующего компьютера, который прошел успешно. Вот и решили тогда, что благодаря Меркурию, у Венеры проявляется такая странность во вращении.
Пока ученые-теоретики вели споры о прошлом Венеры, наблюдатели, заручившись поддержкой специалистов по космической технике, начали обстрел Венеры автоматическими исследовательскими зондами. Отечественные автоматические станции серии Венера, американские Маринеры один за другим отправлялись в окрестности планеты номер два, надеясь разузнать побольше о поверхности и строении недр. Эти запуски принесли науке много данных. Оказалось, например, что венерианская атмоcфера на 97% состоит из углекислого газа, азот и инертные газы составляют 2,7%, кислород около 0,1%, а водяной пар и того меньше. Вся эта смесь удерживает тепло, и температура в нижних слоях атмосферы достигает почти 500 градусов! И это при давлении, почти в 100 раз превышающем земное. Последующие запуски зондов непосредственно на поверхность планеты позволил установить, что океанов там нет - сплошная суша. Уже само по себе это было открытием, поскольку, например, перед стартом Венеры-4 некоторые специалисты полагали, что посадку придется производить в океан из жидких углеводородов. По их настоянию, чтобы исключить возможный риск, конструкторы поставили на спускаемый аппарат сахарный замок. Если бы аппарат затонул, сахар растворился и выпустил бы на поверхность передающую антенну. Но аппарат не затонул, поскольку окунулся в сильное пекло.
Дальше, сферы наших и зарубежных ученых разделились. В США занялись изучением атмосферы и обнаружили интересную вещь атмосфера Венеры совершает полный оборот вокруг планеты за четверо земных суток. (Представляете, какие ветры там должны дуть из-за этогоИх скорость достигает 130 км/ч!) Пионер также дал дополнительные сведения и о двухслойном тумане из окиси углерода, находящимся на высоте порядка 80 км, под толстым слоем венерианских облаков. Сами же облака предположительно состоят из капелек и паров сернистой кислоты. И облака оказались не такими уж плотными, как многим казалось по началу. Самый плотный слой располагается на высоте от 60 до 50 км, а ниже не очень плотный туман или даже легкая дымка. У поверхности Венеры атмосфера очень плотная (всего лишь в 10 раз меньше плотности воды). Конечно, это резко их отлечает земных собратьев. Однако одно сходство все таки у земных и венерианских туч похоже есть: они рождают грозы! Во всяком случае грохот грома и вспышки молний были зафиксированы приборами нашей страны Венеры-11 и Венеры-12.
Наши же специалисты занялись исследованием поверхности планеты. И вот в октябре 1975 года весь мир
облетела весть: станции Венера-9 и Венера-10 передали на Землю панорамы венерианской поверхности! Люди впервые смогли воочию убедиться: поверхность планеты действительно твердая. Более того, в правой части снимка ученые увидели странный объект, который при некотором воображении можно было принять заобитателя Венеры! Однако большинство специалистов все же решили, что это просто камень странной формы. Оказалось, что поверхность Венеры была усыпана гладкими скальными обломками, по составу похожими на земные базальты, многие из которых имели около 1 м. в поперечнике. Вся поверхность довольно ровная. На Земле ее бы назвали плоскогорьем, поскольку она возвышается над уровнем венерианских морей (в которых, конечно, нет никакой влаги) в среднем на 3500 м. Впрочем, есть на Венере и настоящие горы. Самый большой горный район - Иштар - по площади вдвое превышает Тибет. В центре его на высоту 11 км поднимается гигантский вулканический конус - пик Максвелла. Также на поверхности Венеры имеются большие по размеру, но мелкие кратеры. Происхождение кратеров неизвестно, но, поскольку в такой плотной атмосфере должна быть сильная эрозия, по геологическим стандартам они вряд ли могут быть очень старыми. Причиной возникновения кратеров может быть вулканизм, поэтому гипотезу о том, что на Венере происходят вулканические процессы, пока нельзя исключить. Кстати сказать, низменности Венеры, занимающие около 20% территории, заметно отличаются от равнин, а тем более уж от морей Земли. На радиолокационных изображениях они выглядят очень темными, что может означать одно из двух: либо эти участки очень ровные и гладкие, либо состоят из горных пород, очень хорошо поглощающих радиоволны. А вообще приборы исследовательских зондов показали, что на поверхности Венеры вовсе не царит вечная ночь, как можно было бы подумать, глядя на плотные тучи, постоянно прикрывающие поверхность. Оказалось, что днем на Венере столь же светло, как на Земле в пасмурный осенний день. Очень интересен вид горизонта на Венере. Из-за сильного искривления световых лучей в плотной и горячей венерианской атмосфере, днем видимый горизонт находиться очень близко, всего в каких-нибудь 40-100 метрах от возможного наблюдателя. Зато ночью, когда становиться прохладнее, извержение, скажем, вулкана, можно будет увидеть далеко за чертой дневного горизонта. Объяснение такому явлению дал наш астроном-планетолог В.И.Мороз. Согласно его расчетам получается, что днем из-за очень сильного нагрева очень темной, почти черной поверхности планеты, световые лучи вместо того, чтобы уходить за горизонт, круто изгибаются вверх. Ночью же, когда становиться немного прохладнее, такое искривление выправляется.
Разобрались ученые и в том, почему на Венере нет океанов. Оказалось, из-за тамошней жары вода не только испарилась, но и разложилась на составные части кислород и водород, а из газов океана не бывает.
В июне 1985 года многие жители нашей планеты стали свидетелями еще одного интнтересного эксперимента, связанного с Венерой. Две автоматические межпланетные станции Вега-1 и Вега-2, спеша на встречу с кометой Галлея, пролетавшей в то время поблизости, попутно выполнили еще одно задание. Они сбросили на поверхность Венеры спускаемые аппараты, а также запустили в атмосферу планеты воздушные шары. Внутри гандолы, подвешанной к аэростату, дрейфовавшему в атмосфере Венеры на высоте около 50 км, находился комплекс аппаратуры, которая передавала на Землю данные о верхних слоях атмосферы. Когда специалисты ознакомились с результатами эксперимента, то захотели повторить его еще раз, но в другом варианте. Предсавьте себе, когда-нибудь к Венере отправиться космолет с людьми, и им надо будет где-то жить. На поверхности самой планеты очень жарко, да и давление там громадное. Поэтому ученые полагают, что лучше всего исследователям обоснаваться на этаком летающем острове, который по существу будет представлять собой большой дирижабль. Ведь он месяцами сможет плавать в верхних слоях венерианской атмосферы, практически не требуя для своего полета затрат энергии и горючего. А для изучения более низких высот можно использовать аппараты, похожие на глуоководные земные батипланы и батискафы. Они будут нырять в нижние слои атмосферы, даже опускаться на поверхность планеты, а затем снова возращаться наверх, к своему летающему острову.
Юпитер
Юпитер это особая планета. Она совершенно не похожа на другие хотя бы тем, что относится к разряду планет гигантов. Если люди еще смогут в какой-то мере воспользоваться земным опытом на Венере, Меркурии, Марсе, то на Юпитере по всей вероятности, он совершенно непригоден. Ведь там мы не сможем даже ходить. Одна из причин чудовищное тяготение; как-никак гигант способен вместить в себя 1300 земных шаров. Причина вторая. О ней надо поговорить особо.
Юпитер столь велик, так ярко сияет на земном небосклоне, что его заметили даже в древние века. И придумали имя достойное его величины. Зевсом Юпитером в греко-римской мифологии звали одного из самых главных величественных богов. Эту планету наблюдал в свой телескоп Галилей. Он один из первых заметил полосы на Юпитере (это были облака-вследствии быстрого вращения планеты вокруг своей оси, они слились в полосы). Благодаря их перемещению он определил период вращения планеты один оборот длится около 10 земных часов.
Однако по-настоящему изучение Юпитера началось, пожалуй, лишь в 19 веке, когда появились достаточно мощные оптические инструменты. Астрономы увидели, что Юпитер сильно сжат с полюсов (по современным данным его поперечник по экватору составляет около 12500 км, а по полюсам 133500 км.) В 1842 году талантливый бухгалтер-токарь-астроном-математик Фридрих Вильгельм Бессель вычислил, что масса Юпитера более чем в 300 раз превышает массу Земли, а среднее расстояние до Солнца 778 млн. км. Вскоре удалось определить и среднюю плотность Юпитера. Она оказалась, напротив, сравнительно небольшой 1,34, то есть, говоря иначе, Юпитер примерно вчетверо менее плотен, чем наша планета. Из чего же тогда он состоитУченые по-разному пытались ответить на этот вопрос. В 1896 году профессор Ричард Проктор предложил модель горячего, докрасна раскаленного, расплавленного Юпитера. Но откуда взять столько тепла, чтобы разогреть такую массуБыть может, Юпитер остывающая звездаНо вот в 1926 году астроном Дональд Мензел, работавший в Гарварде, сумел установить температуру поверхности Юпитера, его результаты, словно холодный душ, обрушились на головы сторонников горячей модели Юпитера: температура его оказалась близкой к -140 градусов. Ученым в срочном порядке пришлось пересматривать свои взгляды на природу планеты-гиганта. Английский астроном Гарольд Джеффирс предложил иную схему. Сердцевину Юпитера, полагал он, составляет относительно небольшое твердое ядро, окруженное толстым слоем льда; далее идет очень протяженная атмосфера, состоящая из водорода, гелия, азота, кислорода. (в действительности атмосфера в основном состоит из водорода, гелия, метана, а также
аммиака)
В наши дни, пожалуй, наибольшее распространение имеет модифицированный вариант этой модели, усовершенствованный общими усилиями международной бригады американцем В.Маркусом, англичанином В.Рамсеем, нашими соотечественниками В.Г.Фесенковым и А.Г. Масевичем. Согласно этой теории, основанной на спектрометрических измерениях, Юпитер большей частью состоит из тех же материалов, что и наше светило гелия и водорода. Причем, если на поверхности эти элементы находятся в газообразном или замерзшем состоянии, то в центре планеты колоссальное давление до 2млн. атмосфер! сжимает эти газы до металлического состояния. Также некоторые ученые полагают, что под облаками скрывается юпитерский океан, сплошь состоящий из чистого аммиака, правда другие специалисты предполагают, что океан состоит из простой воды.
Словом, споры о строении Юпитера еще далеко не завершены. Исследователи на сегодняшний день единодушно, пожалуй, лишь в одном: Юпитер очень мало похож на нашу Землю. И тем удивительнее оказалось сообщение двух американцев, предположивших, что на Юпитере может существовать жизнь! В 1960 году уже известный нам астроном Карл Саган и химик Стенли Миллер выдвинули гипотезу, что смесь водорода, гелия, аммиака и метана в атмосфере Юпитера может во многом походить на первичную атмосферу Земли, то есть ту атмосферу, которая существовала на нашей планете сотни миллионов лет назад. А значит в ней может зародиться жизнь, подобно тому, как она появилась когда-то на Земле. Свою гипотезу американские ученые попытались проверить экспериментально. Они поместили смесь газов, подобранную в соответствии с предполагаемым составом атмосферы Юпитера, в термостат, и, выдерживая ее при низких температурах, стали пропускать электрический ток, имитируя, таким образом, разряды молний. (Они, судя по некоторым предположениям, весьма сильны на Юпитере). И что же! Через некоторое время в газовой смеси образовались некие предвестники органики углеводородные цепные молекулы, подобные тем, что составляют основу всех живых организмов на Земле.
Есть у Юпитера и множество других загадок. Одна из них прямо-таки бросается в глаза каждому наблюдателю и, тем не менее, продолжает оставаться загадкой. Речь идет о Большом Красном Пятне (далее БКП). По-видимому, впервые его увидел в 1664 году известный английский естествоиспытатель Роберт Гук. Во всяком случае, в одной из его книг, вышедшей из печати в это время, Юпитер уже изображен с БКП. В 1672-1691 годах БКП неоднократно видел французский астроном итальянского происхождения Джованни Кассини. Затем пятно на некоторое время исчезло, и было замечено вновь лишь в 1878 году. Теперь его увидели сразу многие наблюдатели и тут же заспорили о его природе происхождения Действительно, какое происхождение может иметь красно-коричневое пятно длиной около 50 тыс. и шириной 15 тыс. кмПричем оно, то появляется, то исчезает; может сместить свои границы на несколько градусов по широте и долготе. Поскольку в прошлом веке многие исследователи придерживались мнения, что все планеты Солнечной системы в той или иной степени похожи на Землю, то и причины образования Пятна стали в первую очередь называть чисто земные: пожары, извержения вулканов, даже цветение неведомых растений, плантации которых раскинуты на столь огромной площади. Когда же стало понятно, что Юпитер на Землю похож весьма мало, в ход пошли другие объяснения. Это след врезавшегося в Юпитер астероида, - говорили одни. Нет, - считали другие, напротив, Юпитер собирается выбросить на орбиту из своих недр новую луну
В начале нашего века Б.Мосворд наблюдал явление, которое впоследствии было названо Южным Тропическим Возмущением. (Далее ЮТВ). Сначала на краю южного экваториального течения (а течениями на Юпитере называются темные полосы, опоясывающие планету, параллельно экватору) появился горб. Затем он превратился в пятно, распространившееся на сотни километров. Каждые 2-3 года ЮТВ догоняло БКП и между ними начиналось некое взаимодействие, внешне похожее на перемешивание мыльных пленок, расходящихся в ванне от двух кусков мыла. В 1941 году ЮТВ исчезло. Но его существование пролило некоторый свет на природу БКП. Поскольку Пятно реагировало с Возмущением, логично педположить, что это явление одной природы, скорей всего вихревой.
Примерно в это время известный английский специалист в области гидродинамики Дж.Тейлор установил, что обычно жидкость плавно обтекает выступ имеющийся на дне ее русла. Но если начать врщение струй этой жидкости вокруг оси, перпиндикулярной плоскости выступа, то над ним возникает вихрь, достигающий поверхности жидкости. Этот факт и использовал в 1960 году американский астроном Р.Хайд для объяснения природы БКП. Он предположил, что БКП и есть такой вихрь, окрашенный пылью. А крутится он в атмосфере Юпитера над горой, расположенной на поверхности планеты.
Правда, англичанин С.Титман усомнился в выводах Хайда и решил заново проанализировать Тейлора. И не напрасно. Ему удалось показать, что вихревые столбы должны возникать не только над выступами, но и в районе впадин. БКП согласно Титману, появилось над кратером гигантского метеорита, упавшего на Юпитер.
В 1973 году американец Стрэт предложил третий вариант, согласно которому над атмосферою Юпитера дожна находиться жидкая поверхность. В этой жидкости, состоящей из смеси сжижженого водорода и гелия, плавает айсберг из твердого, застывшего водорода, который представляет собой гору; вокруг нее и закручивается вихрь БКП. А когда айсберг тает, пропадает и БКП. Но и это, как мы убедимся позднее, не оканчательный вывод
С одной загадкой Юпитера вы только что познакомились, а вот вам другая, не менее занимательная. Известно, что все небесные тела Солнечной системы получают энергию от нашего светила. Часть ее расходуется на внутренние нужды планеты (скажем, на Земле солнечный свет используется для поддержания одного из главных процессов жизни фотосинтеза), а оставшаяся часть переизлучается в космическое пространство. Понятно, что количество излучаемой энергии всегда будет меньше количества энергии полученной. Так и есть на самом деле. Такое неравенство наблюдается у всех планет, кроме Юпитера и его спутников. У них дела обстоят как раз наоборот: энергии они излучают примерно вдвое больше, чем получают. Откуда она беретсяТут, видимо, сказывается особое строение Юпитера. Как мы уже говорили, планета-гигант большей частью состоит из водорода и гелия. Юпитеру не хватило немного массы, чтобы в его недрах начались такие же реакции, как на Солнце. Но раз такие реакции на Юпитере не идут, значит, у несостоявшейся звезды должны быть какие-то другие источники энергииВо-первых, полагают ученые, энергия может выделятся в результате медленного сжатия, уплотнения планеты. Во-вторых, энергию может дать и электрохимическая дифференциация: при погружении в недра тяжелых элементов и при всплытии легких в недрах планеты тоже выделяется энергия.
Есть у Юпитера и еще один источник энергии. Почти одновременно с открытием радиационных поясов
у Земли ученые обнаружили излучение радиоволн в дециметровом диапазоне, идущее от Юпитера. Излучение это в какой-то мере сходно с излучением радиационных поясов нашей планеты. Поэтому у специалистов сразу возникло подозрение: а нет ли радиационных поясов у ЮпитераВ 1964 году удалось установить, что дециметровое излучение исходит из пространства, намного превышающего размеры Юпитера, причем наиболее интенсивно излучают две области справа и слева от планеты. Подозрение как будто стало подтверждаться.
Ученые также выяснили, что источником излучения может быть и движение электронов в магнитном поле. Во всяком случае, такую картину исследователи наблюдают в ускорителях. Но откуда подобные установки могут взяться в окрестностях ЮпитераКакова их природаОтвет на этот и многие другие вопросы должны дать исследования окраин Солнечной системы с помощью автоматических разведчиков Вселенной. Начаты были такие исследования в 1973 году. В декабре к Юпитеру приблизился межпланетный зонд Пионер-10. Его детекторы стали регистрировать все более возрастающий поток частиц. Они начали пронизывать аппаратуру спутника, вызывать ее сбои. Но все таки аппарат миновал радиационный пояс.
Вслед за Пионером -10 к гигантской планете полетел Пионер-11. Его полет был скорректирован таким образом, чтобы он благополучно миновал радиационные пояса. С помощью аппаратуры, установленной на этом космическом аппарате, были уточнены соотношения водорода и гелия в атмосфере Юпитера, подсчитано, что приток энергии от Юпитера не в 2, а в 1,9 раза больше, чем он получает, выяснено, что верхняя граница облаков в области БКП простирается на несколько километров выше окружающих облаков ЮТ зоны и давление в нем выше.
Затем в путь отправились более совершенные межпланетные станции - Вояджеры. 10 декабря 1978 года Вояджер-1 сделал снимки, показавшие, что БКП еще и вращается с периодом порядка 6 суток. Ветры в нем направлены против часовой стрелки и образуют нечто, подобное колесу, катящимуся между двумя поверхностями, движущимися в противоположных направлениях. Таким образом, ученые ныне установили, что БКП это огромный газовый вихрь, намного больше земных торнадо, циклонов и антициклонов. Благодаря своей величине он и может бушевать три столетия кряду. Если бы БКП было меньше, то оно бы испытывало сильное торможение со стороны окружающей среды и скорее бы исчезло, -полагает американский астрофизик У.Кауфман. И действительно, на планете изредка наблюдались относительно небольшие красные пятна (величиной с Землю), которые держались 1-2 года а потом исчезали.
Исследователи так же установили наличие у Юпитера довольно сильного магнитного поля и несколько уточнили схему внутреннего строение планеты-гиганта, по всей вероятности, почти целиком состоящей из водорода, в газообразном, жидком и, возможно, твердом состояниях.
И все таки это были не главные открытия Вояджеров . 5 марта 1978 года, когда Вояджер-1 пролетел от Юпитера на расстоянии всего 278 тыс.км. (совсем рядом по космическим масштабам), научный мир потрясла сенсация. На полученных снимках юпитерианского спутника Ио ученые обнаружили 8 действующих вулканов! Они извергали в космическое пространство газы и пыль на высоту 500 км. Кроме Земли нигде больше в нашей системе не наблюдалась вулканическая деятельность. Вообще же вокруг Юпитера вращается несколько спутников, но большинство из них неизмеримо меньше самой планеты, имеют неправильную форму и обращаются в сторону противоположную вращению самой планеты. Эти спутники были, по-видимому, астероидами, которые планета захватила своим притяжением. Однако среди всех выделяются по размерам только 4 спутника: Ганимед, Каллисто, Европа и Ио. Их можно увидеть даже в призменный бинокль, и они все больше Луны в 1,5 раза. В основном спутники покрыты слоем льда с пылью в десятки километров толщиной, кроме Ио. Ландшафт представлен кратерами, трещинами и отдельными неровностями. Что самое интересное, так это то, что спутники повернуты к Юпитеру всегда одной и той же стороной, и их звездные периоды вращения равны периодам их обращения вокруг Юпитера.
Таково положение дел на Юпитере сегодня, а что же ждет его в будущемПо велению неумолимых законов природы через несколько миллиардов лет Солнце израсходует наличные запасы водорода в ядре. Пожар перекинется на внешние периферийные слои. Но длившееся миллиарды лет горение как бы подточит гигантский газовый шар изнутри, устойчивость процессов снижается. Ядро Солнца начнет сжиматься, одновременно внешние слои станут распухать. В итоге Солнце из желтой карликовой звезды превратится в красный гигант. Когда это случится, горячее дыхание Солнца достигнет орбиты Меркурия и даже Венеры. Затем через несколько стадий оно превратиться в белый карлик звездочку размером в нашу планету, а потом потухнет совсем, превратившись в мертвое, несветящееся тело. Тогда Юпитер станет новой звездой. Ведь угасая, Солнце будет расплескивать свою массу, солнечный ветер разнесет ее по Вселенной, и, вполне возможно, часть ее попадет на Юпитер. И этого окажется достаточно, чтобы из гигантской планеты Юпитер превратился в маленькую звезду. В гипотезе нет ничего сверфантастичного, и со временем такой сценарий будет лишь уточняться
На этом можно было бы и закончить, но произошло два очень важных события, которые нельзя не упомянуть. 3 марта 1998 года американский аппарат, проходя около спутника Европа, обнаружил под огромным и толстым слоем льда теплую незамерзающую сферу жидкости, которую возможно подогревает ядро спутника. Ученые предполагают нахождение и зарождение здесь примитивной жизни. Подобную версию выдвигали и наши ученые в 1997 году. От дальнейших комментариев США пока отказывается.
Также, в июле 1994 года произошло из ряда вон выходящее событие: на Юпитер упала комета Шуммейкера-Леви 9. Ее осколки несколько дней и ночей атаковали Юпитер, и астрономы всего мира наблюдали за этим поистине редчайшим событием. Вот что они увидели. 16 июля произошел первый взрыв на Юпитер упал фрагмент А. К сожалению, погода над Европой не радовала астрономов сплошные тучи закрывали небо. Но все-таки французские астрономы из обсерватории Пик Миди ухитрились увековечить момент падения с помощью телескопа и фотосъемки в инфракрасных лучах. Правда снимки вышли не очень удачными, но это не делает их менее историческими. Но французских коллег поддержали своим участием американские астрономы, производившие съемку в Южном полушарии (одна из групп добралась даже на Южный полюс), и общими усилиями удалось полностью восстановить картину падения. Итак, после падения первой бусины из космического ожерелья (комета перед падением разделилась на несколько фрагментов) точно на юго-востоке от БКП появилось слабое мерцание. Удалось определить диаметр светящегося пятна около 10 тыс. км. Механизм этого явления очень хорошо показал в одном из своих публичных выступлений академик А.Е.Фортов. Когда очередной осколок врывается в атмосферу под углом примерно в 45 градусов, на скорости 50 км/с.,
он гонит перед собой ударную волну. По мере продвижения в глубь Юпитера сопротивление движению резко возрастает и примерно через 7 секунд очередная глыба разваливается. Куски ее резко тормозятся и происходит как бы взрыв, похожий на ядерный. При этом также возникает область сильно нагретого газа, которая всплывает, образуя гриб, причем его шляпка имеет диаметр в несколько сотен километров, а толщину порядка 50 км. Сам же гриб зависает на высоте 200-300 км. над уровнем облаков. И действительно светопредставление происходило в точности по такому сценарию. Причем, вопреки мнению некоторых ученых, с Земли были отчетливо видны моменты падения даже весьма несущественных фрагментов. Тем не менее, ни один из них, по мнению наблюдателей не добрался до нижней границы 1000-километрового атмосферного слоя. Об этом свидетельствует отсутствие в выбросах воды, которая, по мнению современных ученых, должна присутствовать в нижних слоях. Словом, Юпитер сумел достойно защитить себя от неожиданного нападения. И это не смотря на то, что некоторые из обломков, вопреки прогнозу, оказались диаметром около 5 км и, возможно, состояли не только из льда, но и скальной породы.
Марс
Марс известен землянам издавна. Еще древние греки умели находить эту планету на небосводе. Они же за зловещий красный цвет и окрестили ее Марсом, в честь бога войны. (В действительности же такой цвет песку придает большое содержание гидрата железа). Однако по настоящему изучение Марса начинается, пожалуй, с 11 августа 1877 года. Именно в этот день Асаф Холл, сотрудник морской обсерватории США, обнаружил первый спутник Марса. А еще, спустя несколько вечеров, 17 августа, он же открыл и второй спутник. Их назвали Фобосом и Деймосом (Страхом и Ужасом). 1877 год время очередного великого противостояния Марса и Земли. Так называется положение планет на их орбитах, когда они ближе всего подходят друг к другу. Марс в это время отделяет от нас 55 млн. км не так уж и много по космическим масштабам. В этот период многие телескопы и другие средства наблюдения бывают направлены на Красную планету. Кроме Холла в тот же год наблюдение за Марсом вели и многие другие ученые. Среди них был и итальянец Джованни Скиапарелли, выпускник Туринского университета. Он наблюдал за Марсом в течение нескольких лет, пока тот не отошел от нашей планеты на большее расстояние. Именно такое обстоятельство, как ни странно, помогло в 1882 году сделать открытие. Скипарелли увидел то, чего не видел ранее: четкие линии, протянувшиеся по поверхности Марса на многие тысячи км. Вот какая картина предстала перед ним: Все огромное пространство континентов покрыто сетью тонких линий или тонких полосок более или менее отчетливого темного цвета. Они тянутся на большие расстояния по поверхности планеты в виде геометрически правильных линий, которые совершенно не похожи на извилистые русла наших рек. Некоторые, самые короткие из них, не достигают и 500 км, а другие же тянутся на тысячи. Одни из них увидеть легко, другие чрезвычайно трудно. Они напоминают тончайшую паутинную сеть, натянутую на диск. Надо сказать, что сам Скиапарелли весьма осторожно отнесся к своему открытию. Он назвал увиденные им линии canali-что по итальянски означает русла, естественные каналы рек. Но когда сообщение ученого переводили на английский язык, переводчик сделал ошибку в слове canali, он так и перевел - каналы, тем самым намекая на искусственное происхождение. Газеты разнесли сенсацию по всему свету. Одна за другой стали появляться книги, авторы которых в меру своих сил и способностей описывали марсианскую жизнь.
Каналы увидели наблюдатели во многих странах мира. Некоторых наблюдателей поразило, что темные области на Марсе становятся еще темнее весной, когда начинается таяние полярных шапок снега и льда, и светлеют зимой, когда полярные шапки начинают нарастать снова. Эти области в срочном порядке были названы озерами. Американец В.Пикеринг даже обнаружил оазисы темные пятна на пересечении каналов. Масла в огонь подлил еще один американец Персиваль Лоуэлл. Человек талантливый, увлекающийся и богатый, он построил для себя персональную Лоуэлловскую обсерваторию во Флагстаффе, штат Аризона. За год работы в этой обсерватории Лоуэлл составил подробную карту каналов Марса и взялся за перо. В 1895 году вышла его книга Марс, еще пять лет спустя Марс и его каналы. В обеих книгах Лоуэлл настоятельно утверждал каналы: на Марсе дело рук разумных существ. Книги завоевали огромную популярность, и, наверное, именно это обстоятельство переполнило чашу терпения тех астрономов, которые ни в каких марсиан не верили. За изучение Марса взялись столь рьяно, как никогда в истории астрономии не обследовалась ни одна планета. Без этого мы бы, наверное, не узнали и половины того, что знаем.
Другая, не менее занимательная загадка, связана с одним из спутников Марса. Но сначала немного информации. Их не легко увидеть даже в большой телескоп: диаметр Фобоса всего 23 км., а Деймоса - 16 км. На этих спутниках Марса имеется несколько кратеров. Возможно, Фобос и Деймос являются астероидами, захваченными полем тяготения Марса, а не лунами, которые когда-то образовались вблизи планеты. Поверхность у них темная, как у всех астероидов, и по плотности они тоже близки к ним. Оба спутника выглядят, как большие куски каменистой породы; возможно, они образовались на ранней стадии существования Солнечной системы может быть, даже раньше, чем большие планеты. Эти маленькие луны не совсем круглые. Для этого есть две причины. Во-первых, они, возможно, представляют собой фрагменты, отколовшиеся при столкновении более крупных небесных тел. Во-вторых, ввиду столь небольших размеров этих лун, их собственная сила тяготения слишком мала, чтобы сжать их до более круглой формы
В 1945 году американский астроном Б.Шарплесс обнаружил так называемое вековое ускорение движение Фобоса по орбите. Говоря иначе, ученый выяснил, что Фобос движется по очень пологой спирали, постепенно приближаясь к поверхности Марса. Если так будет продолжаться и дальше, то через 15 мил. лет Фобос может упасть на Марс, - подсчитал Шарплесс. Почему так происходитПытаясь ответить на этот вопрос, через 14 лет ученые обратили внимание, что примерно по таким же спиралям движутся искусственные спутники Земли. Торможение о верхние слои атмосферы заставляют их снижаться, а приближение к центру Земли точно также вызывает ускорение движения. Не по тем ли причинам изменяются и параметры орбиты ФобосаИзвестный советский астрофизик И.С.Шкловский в 1959 году попытался рассчитать, при каких условиях торможения в самых верхних слоях атмосферы Марса, на высоте 6000 км., может привести к подобным результатам. Итог получился неожиданным: оказалось, что подобное поведение Фобоса возможно лишь в случае его полости внутри, то есть подобно искусственным спутникам Земли.
Другой советский ученый Н.Н. Парийский почти одновременно со Шкловским выдвинул иное объяснение векового ускорения Фобоса. Подобное движение может быть
вызвано и приливным торможением. То есть, Фобос хоть и не велик по размерам, но настолько близок к Марсу, что его перемещение вызывает довольно сильные приливы марсианской коры, подобно тому, как на Земле существуют лунные приливы. И приливной горб, по инерции отстающий от движения Фобоса на четверть круга, притормаживает своим тяготением спутник Марса.
Впрочем, были и другие объяснения. Торможение объясняли действием более плотной, чем предполагалось, атмосферы Марса (она, дескать, и тормозит движение спутника), и давлением солнечного света (да-да, не удивляйтесь, свет оказывает хоть не большое, но все-таки давление, могущее в принципе привести к каким-то переменам и перемещениям) и даже полным отсутствием векового ускорения как такового (просто, дескать, в расчетах и наблюдениях есть ошибки) Однако атмосфера оказалась не при чем, силы света недостаточно, а вековое ускорение все-таки существует! Это подтвердили не только новые наблюдения, но и полеты автоматических межпланетных станций. Например, фотографии, пересланные на Землю космической станцией Маринер-8, показали, что Фобос и Деймос имеют вид каменных глыб неправильной формы; значит, говорить об искусственном происхождении уже не приходиться. Так что, по всей вероятности, ближе всего к истине гипотеза Парийского: Фобос тормозиться приливными горбами. В пользу такого суждения говорит и тот факт, что у Деймоса векового ускорения не отмечено
С помощью автоматических станций-роботов специалисты уточнили состав атмосферы: 93,5% диоксиуглерода, немного аргона и следы кислорода и воды. Также было выяснено, что на Марсе не так уж и холодно днем до 15 гр. тепла; правда ночью отметка термометра даже на экваторе опускалась до 70 градусов мороза. А все из-за того, что у Марса не такая плотная атмосфера, как у Земли, - атмосферное давление составляет всего 0,01 земного. В таких условиях даже снег на Марсе состоит в основном не из замерзшей воды, а из углекислоты сухого льда, кусочки которого можно увидеть в ящиках с мороженным. Отрыли роботы и кое-какие неожиданности. Вблизи экватора Марса, в районе, называемом Тарсис, расположены вулканы колоссальных размеров. Они называются щитовыми, и состоят из вытекшей некогда лавы, которая распространилась во все стороны, прежде чем остыть и затвердеть. В результате форма вулканов напоминает скорее лепешки, чем конусы. Самым грандиозным вулканом является Гора Олимп 27 км. У его основания есть скалы высотой 6 км. Тарсис это название возвышенности, имеющей 400 км в ширину и около 10 км в высоту. Окончательно отпал вопрос о существовании каналов Скиапарелли, зато взамен их были обнаружены многокилометровые углубления, похожие на русла высохших некогда рек, и ущелья-каньоны глубиной до 3 км. Имеются на Марсе и долины. Так, например, всемирно известная долина Маринер имеет в ширину 600 км, а глубина ее такова, что гора Эверест целиком бы опустилась на ее дно.(8 км.), в длину же она растянулась на 3000 км. Поэтому ее можно увидеть на любой фотографии Марса. Обнаружено также множество кратеров; причем диаметры некоторых из них достигают несколько сотен километров. Поверхность же Марса представляет собой пустыню, с лежащими повсюду каменными глыбами это куски вулканических пород, отколотые от основного массива во время землетрясений и извержений вулканов, а также в результате падения метеоритов. Небо Марса имеет не привычный для нас тускло-розовый оттенок. Бури же здесь очень сильные, ветер, достигающий скорости сотни метров в секунду, может и опрокинуть опускаемый аппарат, что по всей вероятности и произошло с Марсом-3 и Марсом-6.
Но все это было лишь предисловием к главным 2-ум вопросам: А есть ли жизнь на Марсе, и собираются ли люди организовать экспедицию на планетуОчередной бум по этому поводу начался в 1995 году. Астрономы наблюдают на поверхности Марса непонятные сооружения, которые можно воспринять как остатки искусственных сооружений. К числу таковых относятся наблюдаемые на Марсе пирамиды, напоминающие египетские на Земле. Четкие геометрические формы вряд ли можно отнести к естественным. На фотографии даже просматривается след метеорита, попавшего в одну из пирамид и разрушившего ее. Еще больше противоречий вызывает скульптурное изображение человеческого лица, четко просматривается на ровной поверхности при различном освещении. А это особенно важно так как исключает случайное сходство изображения, зависящего то того или иного освещения со стороны. Размер гигантской скульптуры 1,5 км. Лицо, устремившее взгляд в космос, расположено на гладкой поверхности долины, в удалении от горных кряжей. Это огромная скульптура со следами эрозии, которая больше напоминает египетского сфинкса, предназначение которого не известно до сих пор. Еще один объект на Марсе привлекает наше внимание. Это снимок поверхности Марса, сделанного с космического корабля Маринер США. Астрономы дали ему название Аэропорт, хотя это название чисто условное. На фотографии представлено сооружение сложной конфигурации, частично засыпанное эрозионными останками марсианской породы. В геологическом плане сооружение никак не стыкуется с окрестным ландшафтом, являя собою скорее плод разума, а не слепой природы. Также, например, фотографии сделанные нашим Фобосом-2 в инфракрасном спектре передают изображение Марса состоящей из прямоугольных структур. До сих пор не расшифрована еще одна фотография с этой же станции, на которой запечетлена сигарообразная тень на поверхности Марса. Она также представляется искусственной и ни в коей мере не является оптическим обманом. Можно привести еще несколько примеров, но самое главное то, что если на Марсе текли реки, и была атмосфера, похожая на земную, то вполне возможна была и жизнь
Очередным виновником нового бума стал метеорит ALH 84001, найденный еще в 1984 году в Антарктиде. Тщательный анализ и исследования показали наличие в космическом посланнике убедительных признаков жизни, правда, на самом примитивном уровне. Оказывается, вокруг окаменелостей находятся магнетиты и сульфиды железа минералы, выделяемые и земными бактериями. Кроме того, спектральный анализ показал наличие в марсианском камне полициклических ароматических углеводородов. На Земле они образуются в результате геологических процессов в недрах планеты либо жизнедеятельности организмов. Ученые с достаточной степенью точности сумели установить, что такие соединения оказались в метеорите позже, чем сформировалась его структура. Отсюда напрашивается вывод, что они оставлены микроорганизмами. Вообще же найденные окаменевшие одноклеточные организмы были представлены размером в тысячные доли миллиметра. Кроме того, в метеорите найдены мельчайшие пузырьки марсианской атмосферы, а также крохотные капельки воды.
Другим немаловажным событием стала высадка осенью 1997 года американского комплекса Станфайдер с небольшим 6-ю колесным роботом Sojourner на поверхность Марса. Про экспедицию я, к сожалению, не нашел информации, но самое главное то, что аппарат на небольшой глубине нашел
живые одноклеточные организмы и даже грибки.
Так что жизнь на Марсе есть, правда в примитивной форме, но это уже кое-что, если считать что человечество только 41 год в космосе!!!
Под конец мне бы хотелось немного поговорить о новых изобретениях для изучение Марса. Согласно проекту экспедиции Марс-98, над которой ныне работают сотрудники российского НПО имени С.А.Лавочкина в содружестве со специалистами Германии, Франции, Великобритании и других стран, созданная совместными усилиями станция перед выходом на орбиту вокруг Марса выпустит два зонда-пенетратора. Смысл здесь такой: зонд врезается в почву Марса со скоростью 80 м/с и отстреливает аппаратуру, (в том числе и специальная видеокамера, сделанная на заказ и выдерживающая перегрузки в 1000g.) которая с большой скоростью вгрызается в почву на глубину в 4-6 км. В результате будут получены ценнейшие данные о почве Марса. Все было протестировано на специальной аппаратуре, (аналогов которой нет во всем мире) поэтому беспокоиться за сохранность оборудования не стоит.
Также проходят испытания нескольких видов марсоходов (некоторые из них вы видите на фотографиях) На 2001 год запланирован старт российского аппарата, который повезет аэростат и марсоход, который прошел испытания в пустыне Мохаве при температуре 56,7 градусов по С. Его уникальность заключается не только в интересных шасси, но и в режиме шага по пересеченной местности. С американской стороны были представлены аппараты Данте, прошедшие испытания в кратеры вулканов в Антарктиде и на Аляске. Но, к сожалению, не очень удачно. Еще одна версия будет предоставлена небольшой машиной, вроде грузовика, но без кузова. На его борту находиться несколько муравьев. Это маленький, длиной всего около 30 см шагоход. Шесть его ног сконструированы таким образом, чтобы двигаться по самой пересеченной местности. Возможно, что будут использованы и аэростаты с аэропланами, но о них лучше пока не говорить, так как финансов на них выделяют очень мало. А теперь поговорим об очень интересном решении. Некоторые ученые предлагают свои решения для возращения Марсу жизни. То есть, чтобы он стал таким, как раньше (По возможности). На Марсе обнаружено достаточное количество необходимых элементов для обеспечения жизни: вода, свет, различные химические соединения: Марсианская Земля тоже вполне пригодна для растений. В общем, дело остается за малым надо переделать атмосферу планеты, установить на ней иной, более благоприятный климат. Как это сделатьОбщая схема такова. Сначала поверхность Марса предстоит разогреть до +30 градусов С, чтобы снег и лед растаяли, превратились в воду. А влаги на Красной планете не так уж и мало как показывают последние исследования, кроме полярных шапок, здесь еще есть области вечной мерзлоты, как на севере нашей планеты, где огромные толщи льда скрыты под верхним слоем песка. Затем наступит очередь преобразования атмосферы. Необходимо повысить давление, добавить кислород, чтобы люди могли обходиться без кислородных масок. Какими средствами все это можно осуществитьПрофессор К.Кей, астрофизик, работающий в NASA, предлагает использовать хлорфторуглероды. Тот самый фреон и другие соединения, которые приводят к образованиюОзоновых дыр над полюсами нашей планеты. На Земле эти газы грозят нам крупными неприятностями, так давайте отправим их на Красную планету. На Марсе озона нет, разрушать там нечего. А вот тепловой экран в атмосфере созданный с помощью фреона, через некоторое время приведет к повышению температуры. А там, глядишь, лет через 50-100 дойдет дело и до рек. Конечно, доставить миллионы тонн фреона на далекую планету огромная проблема как техническая, так и финансовая. Поэтому есть смысл рассмотреть другие варианты повышения температуры.
Дж.Оберг предлагает использовать атомные взрывы. Несколько сот боеголовок мощностью в одну мегатонну каждая. С их помощью можно будет изменить траекторию одного из астероидов орбита которого пролегает неподалеку от Марса, с таким рассчетом, чтобы он врезался в планету. Тепло, выделевшееся при ударе, растопит лед, вызовет испарение многих газов, которые ест в марсианской почве в замороженном состоянии и необходимы для развития жизни.
Третий вариант более мирный. По мнению канадского ученого Р.Хейнса, на Марс нужно отправить транспорт с микроскопическими лишайниками и водорослями, предоставив им возможность изменить планету, правда в самом начале микроорганизмам потребуется помощь, вероятно нужно будет засевать ими поверхность Марса в несколько слоев. Верхние слои почти наверняка будут убиты ультрафиолетовыми лучами солнца. Однако нижние за это время, глядишь, успеют приспособиться, уцелеют и примутся незаметно делать свое благородное дело. По расчетам Хейнса, лет за 200-300 они смогут переработать марсианскую атмосферу настолько, что в ней появится немалое количество кислорода. Конечно сроки не малые, но и дело затевается грандиозное!
Ну а пока бактерии будут улучшать атмосферу, люди займутся строительством жилья, добычей полезных ископаемых, наладят энергетическое хозяйство . В этот начальный период поселок на Марсе будет располагаться под пластиковыми куполами, где смогут поддерживать искусственный климат. И вот тут неоценимую помощь смогут оказать ананасы. Дело в том, что эти растения потребляют углекислый газ не днем, как это делают все растения, а ночью. Такое свойство и позволит им стать автоматическими регуляторами состава атмосферы в первых марсианских поселениях.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Журнал Чудеса и Приключения 8 97 год.
2. Журнал Знак вопроса 4 95 год.
3. Журнал Техника Молодежи 6 97 год.
4. Астрономия (Оксфорд) 1995 год.
5. Учебник по Астрономии за 11 класс.
6. Газеты
Марс в цифрах
Масса: 0,107 массы Земли, то есть 6,4x10^23 кг.Диаметр: 0,53 диаметра Земли, то есть 6670 км.Плотность: 3,95 г/см^3Температура поверхности: -23 С на большей части поверхности, -150 С на полюсах, 0 С на экваторе.Период обращения относительно звезд (продолжительность суток): 24,6229 часа.Расстояние от Солнца (среднее): 1,5237 а.е. (228 млн. км)Период обращения по орбите (год): 687 дней
Венера в цифрах
Масса: 0,815 массы Земли, то есть 4,87x10^24 кгДиаметр экватора: 0,949 диаметра экватора Земли, то есть 12100 км. Плотность: 5,25 г/cм^3Температура поверхности: 480 С (максимум)Период вращения относительно звезд: 243 дняРасстояние от Солнца (среднее): 0,723 а.е., то есть 108 млн. кмПериод обращения по орбите (год): 224,7 земных суток
Юпитер в цифрах
Масса: в 318 раз больше массы Земли, то есть 1,9x10^27 кг.Диаметр экватора: в 11,2 раза больше диаметра экватора Земли, то есть 143760 км.Плотность: 1,31 г/см^3Температура верхних облаков: -160 С.Период вращения вокруг оси: 9,43 часа Расстояние от Солнца (среднее): 5,203 а.е., то есть 778 млн