Феликс Зигель - Загадка Марса

По инициативе академика В. Г. Фесенкова, в местном филиале Академии наук СССР был создан Институт астрономии и физики, ныне переименованный в Астрофизический институт Академии наук Казахской ССР.

В стенах этого института в годы войны Г. А. Тихов снова продолжил прерванные на короткий срок свои исследования Марса. Неоднократно выступая с публичными лекциями о возможности жизни на других планетах, он откровенно рассказывал о тех затруднениях, с которыми столкнулись астрономы, пытавшиеся удостовериться в наличии растительности на Марсе.

Однажды в начале 1945 года после одной из таких лекций слушательница профессора Тихова агрометеоролог А. П. Кутырева задала ему вопрос: не считает ли он возможным, что марсианские растения путем длительного приспособления к суровому климату этой планеты утеряли вредное для них свойство сильно рассеивать инфракрасные лучи, приносящие половину всего солнечного тепла?

Профессор Тихов ответил, что вопрос представляется ему очень интересным и что он над ним подумает. После непродолжительного размышления, на следующий же день, Тихов пришел к выводу, что предположение Кутыревой весьма вероятно и что его можно легко проверить. В самом деле, если растения действительно приспосабливаются к окружающей среде так, как утверждает Кутырева, то тогда наши северные растения должны отражать меньше инфракрасных лучей, чем растения южных широт. Но как это проверить?

В распоряжении Г. А. Тихова находились рукописи его ученика Е. Л. Кринова, который в течение многих лет занимался изучением отражательной способности различных растений и почв. Он побывал в разных местах Советского Союза, изучая отражение света скалами и песками, полями и лесами, фотографируя их с помощью спектрографа иногда с земли, а иногда и с самолета. Кринов собрал огромный материал и написал книгу, которая вышла потом в 1947 году.

По наблюдениям Кринова Тихов обнаружил, что растущие на севере ели отражают инфракрасные лучи в три с лишним раза меньше, чем березы, несущие свой зеленый наряд только в теплое летнее время года. Точно так же у тундрового можжевельника отражение инфракрасных лучей оказалось в три раза меньшим, чем у растущего в более теплом климате овса.

Теперь стало ясным, почему марсианские моря не отражают инфракрасных лучей. Просто в условиях сурового климата Марса расточительство очень важных тепловых лучей совершенно невыгодно для растений. Приспосабливаясь к окружающей среде, они выработали в течение многих миллионов лет свойство сохранять эти лучи.

Вот это успешное объяснение одной из загадок Марса и было толчком к созданию астроботаники. Стал ясен и метод изучения марсианских растений. Для этого нужно было подробно изучать отражательные свойства различных земных растений, а затем сравнивать их с отражательной способностью марсианских морей. Тогда в дальнейшем можно на основании таких сравнений установить, на какие из земных растений похожи по своей окраске марсианские растения.

После доклада Тихова на заседании президиума Казахского филиала Академии наук в план научных работ Института астрономии и физики на 1946 год было включено исследование отражательной способности высокогорных растений. В живописных горных долинах отрогов Тянь-Шаня, на склонах которых расположена Алма-Ата, сотрудники Г. А. Тихова в течение 1946 года производили с помощью спектрографа фотографирование и исследование различных растений. Им удалось открыть интересное явление. Оказалось, что некоторые цветы, как, например, алтайская фиалка, в отличие от марсианских растений, не только отражают падающие на них от Солнца инфракрасные лучи, но и сами порождают такие же лучи, являясь их источником. Такое самосвечение, или, как говорят физики, флуоресценция цветов, было открыто впервые.

Советские астроботаники за исследованиями в горах Тянь-Шаня.

Воодушевленные успехом, советские астроботаники продолжали свои исследования и в 1947 году. Снова на других растениях были подтверждены результаты прошлого года. Кроме того, было подтверждено и то, что обнаружил еще ранее Кринов: отражение инфракрасных лучей у хвойных растений не остается постоянным — летом они отражают их больше, чем зимой.

Успехи новой науки были так велики, что в 1947 году пришлось организовать специальный сектор астроботаники. Таким образом, впервые на Земле появилась научная организация, специально занимающаяся изучением растений на Марсе.

В 1948 году сектор астроботаники организовал две экспедиции: одну на высоты Заилийского Ала-Тау, другую — в район устья реки Оби. Оба места были выбраны не случайно: на далеком севере и на высоких горах климатические условия сходны с теми, в которых находятся марсианские растения. Одновременно с этими экспедициями исследование растений, производили и в специально созданном «астроботаническом» саду в Алма-Ате.

В том же году впервые для изучения самосвечения цветов были применены новые приборы — так называемые флуоресцентные ящики, изобретенные профессором Тиховым. Новые исследования показали, что самосвечение у разных цветов имеет разную силу, которую ученым удалось подсчитать. Были подробно изучены отражательные свойства многих северных и высокогорных растений, в том числе обильных в тундре цветов. Ученые установили, что многие из северных растений, как, например, кукушкин мох, северная береза и другие, также не показывают сильного поглощения красных лучей, как и марсианские растения. После долгих размышлений профессор Тихов дал такое объяснение этому важному факту.

Если растение живет в холодном климате, то энергии одних красных лучей недостаточно для того, чтобы, поглотив их, растение нормально развивалось. Поэтому северные растения нашей Земли и марсианские растения поглощают не только красные, но также и инфракрасные, и оранжевые, и желтые, и даже часть зеленых лучей. Только общая энергия всех поглощенных лучей будет достаточна для жизни северных растений. Ну, а поскольку такие растения поглощают не только красные, но и лучи другого цвета, обнаружить особенно сильное поглощение ими красных лучей и не удается.

Но из этого вытекает еще одно важное следствие. Если марсианские растения поглощают красные, оранжевые, желтые и даже часть зеленых лучей, то среди остальных отраженных лучей будут преобладать лучи синего цвета. Значит, марсианская растительность должна иметь заметную синеватую окраску. Но этот вывод как раз и подтверждается наблюдениями. Многие наблюдатели Марса неоднократно отмечали синеватую окраску его морей. Некоторые северные растения на Земле также имеют заметный голубоватый оттенок. Таковы известные многим канадские ели, называемые иногда за свою окраску голубыми. В тундре многие из цветов имеют синеватый и даже фиолетовый оттенок. А в горах Заилийского Ала-Тау профессор Тихов отыскал растение, называемое остролодкой. Ее низкостелющиеся по земле листочки покрыты таким заметным голубым налетом, что создатель астроботаники в шутку назвал это, по-видимому похожее на марсианские, растение «марсианкой».