Вокруг Света - Журнал «Вокруг Света» №07 за 1971 год

Объяснение

На деле здесь не было никакого чуда. В XVIII веке великий И. Кеплер неверно расшифровал анаграмму Галилея, в которой заключались сведения об открытии кольца Сатурна. У Кеплера получилось следующее: «Привет вам, близнецы — Марса порождение!» Из этого он сделал вывод, что Галилей наблюдал возле Марса две луны. «...Тоскую по какой-нибудь зрительной трубе, чтобы предвосхитить... открытие двух планет около Марса...» — писал Кеплер.

Свифт, будучи высокообразованным человеком, хорошо знал астрономию. Следил он и за работами Кеплера. Из того же, что спутников Марса не удавалось заметить, он сделал логический вывод: спутники малы и прячутся в сиянии планеты. Ну, а как относиться к «предсказанию» их обращения и расстояния от Марса? Точность, на первый взгляд, неплохая: Свифт расположил Фобос вдвое дальше, чем он оказался на деле, Деймос — дальше всего в полтора раза. Периоды их вращения он определил с точностью 25—40 процентов. Но что хорошо для догадки, совсем не годится для науки. Располагай Свифт мифическими книгами звездных пришельцев, пришлось бы признать, что инопланетяне были сквернейшими астрономами... Нет, все проще: фантазия — нечто вроде стрельбы с завязанными глазами; при большом числе выстрелов можно угодить почти в яблочко. Никто же не придает значения неоправдавшимся догадкам, которых были тысячи; стоит ли тогда удивляться одному случайному попаданию?

Загадка

У Фобоса и Деймоса и так оказалось немало загадок. Ни одна из планет не имеет столь крошечных спутников, которые к тому же держались бы так близко от поверхности. А Фобос, кроме того, демонстрировал единственный в солнечной системе случай, когда период обращения спутника короче планетарных суток. Своеобразные, в общем, у Марса луны...

Но эти загадки, как выяснилось поздней, отнюдь не самые «загадочные». В начале XX века пулковский астроном Г. Струве с большой точностью рассчитал орбиты марсианских лун и составил их «графики движения». Но когда в 1945 году американский астроном Шарплес сравнил результаты своих наблюдений с расчетами Струве, получилось недопустимое расхождение: всего за несколько десятилетий Фобос убежал от расчетной точки своей орбиты на целых 2,5 градуса!

Вывод

Небесная механика — точная наука. Настолько точная, что время солнечных затмений, например, можно рассчитать на столетия вперед, и, будьте уверены, Луна закроет Солнце строго «по графику». История с Фобосом на этом фоне просто скандал! Тем более удивительный, что ни Струве, ни Шарплес в своих наблюдениях и расчетах ошибки не допустили. Поэтому вывод возможен был только такой: Фобос ведет себя «неправильно». Он ускоряется, следовательно, в прогнозе не был учтен какой-то существенно влияющий на него фактор. Но какой?

Гипотеза

В наше космическое время хорошо известен так называемый парадокс спутников. Искусственное небесное тело, приближаясь к Земле, тормозится воздухом. Но это не уменьшает, а увеличивает его скорость: в результате сопротивления атмосферы спутник переходит на более низкую, а значит, и менее протяженную орбиту. Так вот, не происходит ли того же с Фобосом: он ускоряется, снижаясь?

Фобос приближается к Марсу на расстояние 6 тысяч километров. Члена-корреспондента АН СССР И. С. Шкловского расчеты привели к выводу, что для торможения Фобоса в этих условиях нужна атмосфера такой плотности, которую Марс даже теоретически не смог бы сохранить. Ведь Марс не очень-то крупная планета. Возникни на больших высотах атмосфера нужной для торможения плотности, она из-за слабой силы тяготения вскоре рассеялась бы в пространстве. А ведь Марс и его спутники существуют миллиарды лет.

Постепенно И. С. Шкловский отбрасывал один за другим возможные факторы влияния. Торможение межпланетной среды? Притяжение других небесных тел? Но все это сильнее должно влиять на более далекий от Марса Деймос. А он-то не ускоряется. Магнитное поле Марса? Но расчеты показали, что Фобос оно затормозить тоже не в силах.

Оставалось еще одно объяснение: Фобос своим притяжением образует в коре Марса такой приливный «горб», который, в свою очередь, тормозит, заставляя снижаться, сам Фобос. Но тут выявилась такая тонкость: чтобы это явление полностью объясняло происходящее, кора Марса должна обладать меньшей жесткостью, чем земная.

Профессор Н. Н. Парийский, а вслед за ним многие другие астрономы приняли это допущение. Не все, однако, с ним соглашались. Земля и Марс — планеты одной и той же «земной группы». Сходны их размеры, плотности — почему же их кора должна быть настолько разной? Вполне правомерно (пока автоматическая станция не установит истину) другое допущение: жесткость марсианской коры примерно равна земной.

Приняв это допущение, И. С. Шкловский установил, что в таком случае Фобос должен был существовать всего 500 миллионов лет. Это как раз то время, которое ему необходимо, чтобы спуститься с предельно высокой орбиты до теперешней (если бы он образовался на орбите выше 20 тысяч километров, то законы механики вообще запретили бы ему какой бы то ни было спуск).

Однако по современным теориям спутник с круговой орбитой мог образоваться лишь одновременно с самой планетой. Значит, Фобос как ни в чем не бывало вращается миллиарды лет! Значит, либо неверна теория, либо приливы здесь ни при чем.

Сенсация

И вот, чтобы выйти из тупика, И. С. Шкловский предложил в 1959 году весьма радикальную и смелую идею: Фобос, а возможно, и Деймос — творения разума, след былой марсианской цивилизации.

Схема рассуждений, грубо говоря, такова. Причиной векового торможения Фобоса, коль скоро все другие отпали, могут быть верхние разреженные слои марсианской атмосферы. Но лишь в том случае, если плотность Фобоса меньше плотности воздуха! А это возможно при условии, что он полый, тонкостенный, подобно искусственным спутникам Земли.

«Эту, казалось бы, фантастическую идею, на мой взгляд, стоит обсудить серьезно, — писал Шкловский. — Прежде всего, для высокоорганизованных разумных существ создание таких гигантских спутников принципиально возможно. Вряд ли можно сомневаться, что через несколько сот лет Земля будет иметь спутники размером в несколько километров. Пути решения этой проблемы ясны уже сейчас, а общественная потребность в таких гигантских спутниках, несомненно, будет... Наша гипотеза одновременно дает радикальное решение труднейшей проблемы происхождения спутников Марса, перед которой оказались беспомощными все старые и новые космогонические гипотезы. Фобос мог быть выведенным на орбиту много миллионов лет назад...»

Факт

Прошли годы, улеглась вызванная гипотезой буря, когда американской межпланетной станции удалось сфотографировать Фобос. Оказалось, что Фобос похож на картофелину: наибольший его размер — 25 километров, а наименьший — 20. И, что самое главное, он куда темней собственно марсианских пород. Так, может быть, Фобос — это астероид, сотни миллионов лет назад захваченный Марсом? Впрочем, темный цвет Фобоса можно было рассматривать и как довод в пользу его искусственного происхождения...