Александр Гурштейн - Извечные тайны неба

Краткий рассказ о Меркурии остается завершить гипотезой, которую пока что мало кто из астрономов принимает всерьез. Расчеты специалистов по небесной механике не исключают возможности, что Меркурий при образовании Солнечной системы возник как спутник Венеры. Слишком большая по отношению к Венере масса спутника привела к тому, что сила тяготения Солнца оторвала его от Венеры и перекинула на орбиту самостоятельной планеты. Расчеты не исключают подобной возможности, но имели ли столь экзотические события место в действительности?

Жан Буридан, ректор Парижского университета, в XIV в. видел в отсутствии фаз Венеры важное доказательство того, что она излучает собственный свет: «…Ибо Птолемей, применяя геометрию, установил, что Меркурий и Венера находятся между Землей и Солнцем, как и Луна, из чего следует, что если бы [Меркурий и Венера] не обладали собственным светом, то принимали бы рост и убывание по мере приближения или удаления от Солнца подобно Луне…» Правильно поставив вопрос, Буридан вывел ложное заключение, поскольку простым глазом фазы Венеры наблюдаются крайне редко – людьми с исключительно острым зрением.

Открыть фазы Венеры как твердо установленный факт было суждено Галилею. На заре телескопической астрономии великий Галилей обычным образом огласил анаграмму

Наес immatiira a me jam frustra leguntur, о, у

Не оконченное и скрытое прочтено мною

Расшифровка содержала известие о том, что мать любви (Венера) наблюдается в различных фазах подобно Луне (Цинтии):

Cynthiae figuras aemulatur mater amorum

Мать любви подражает фигурам Цинтии

За этим открытием, окончательно утвердившим правоту гелиоцентрической системы Коперника, в изучении Венеры последовали полтора века застоя. Фоном служили многочисленные заявки на псевдооткрытия вроде свидетельства Франческо Фонтаны из Неаполя, который в 1643 г. увидел на Венере горы высотою в несколько десятков км [24] Граница дня и ночи — терминатор — на Венере изломана. Фонтана действовал применительно к Венере так же, как гениальный Галилей применительно к Луне: он наивно полагал, что изломанность терминатора зависит от теней, отбрасываемых рельефом. Отсюда нелепый результат, поскольку неправильность терминатора Венеры зависит лишь от облачности. . Спор о Гималаях на Венере впоследствии не затухал, и самым курьезным является то, что современные планетологи действительно обнаружили на Венере высокие горные кряжи.

К прохождению Венеры по диску Солнца 1761 г. относится выдающееся открытие, сделанное М. В. Ломоносовым, которое было совершенно точно истолковано его автором как открытие атмосферы Венеры. Отчет М. В. Ломоносова об этом открытии отличается ясностью и образностью. «…Ожидая вступления Венерина на Солнце… увидел наконец, что солнечный край чаемого вступления стал неявственен и несколько будто стушеван, а прежде был весьма чист и везде равен… При выступлении Венеры из Солнца, когда передний ее край стал приближаться к солнечному краю… появился на краю Солнца пупырь, который тем явственнее учинился, чем ближе Венера к выступлению приходила… Сие не что иное показывает, как преломление лучей солнечных в Венериной атмосфере…»

В последующем было установлено, что поверхность Венеры в оптическом диапазоне никогда не наблюдается, она укрыта от землян непроницаемой завесой облаков.

Предположения о природе поверхности этой планеты вплоть до второй половины нашего века оставались по этой причине более или менее фантастическими. Одна из прежних гипотез рисовала гигантский безбрежный океан, покрывающий всю без исключения поверхность планеты. Согласно другим гипотезам, лик планеты должен был представлять собой выжженную, абсолютно безводную пустыню, а знаменитые облака – минеральную пыль в бурно циркулирующей атмосфере. Сторонники еще одной точки зрения исходили из того, что условия на Венере близки к тем, которые были на Земле в каменноугольный период, – там жаркий климат с обилием влаги.

Но в прежние времена ни одна из гипотез о природе поверхности этой планеты так и не получила ранга научной теории. Астрономам попросту не хватало наблюдательных фактов. Не удавалось даже достоверно определить период вращения Венеры вокруг оси.

Серьезный прогресс в изучении соседней с Землей планеты наступил лишь с применением радиолокации и началом полетов к Венере автоматических космических аппаратов. Правда о Венере оказалась удивительнее любой фантазии.

Атмосфера Венеры нисколько не похожа на земную, в которой преобладают азот и кислород. В венерианской атмосфере из каждых 100 кубиков объема 97 кубиков приходятся на долю углекислого газа СО 2. Присутствует там и угарный газ СО. Азот, аргон, кислород, пары воды обнаружены лишь в виде незначительных примесей.

Толщина газовой оболочки Венеры по сравнению с земной чудовищно велика. Давление воздушного океана у поверхности планеты составляет без малого 100 атм. Легкое дуновение ветерка при таком давлении имеет разрушительную силу урагана. Чтобы оказаться при обычном наземном давлении в 1 атм, требуется взлететь над поверхностью Венеры на 50 км.

Облачное покрывало Венеры расположено на высотах от 50 до 70 км. В видимом свете облака кажутся однородными и имеют слегка желтоватую окраску. На самом деле они распадаются на три заметно отличающихся один от другого слоя. Верхний ярус – даже не облака, а легкая дымка из жидких капелек размерами около 1 мкм, стелющаяся на высотах более 60 км. Дымка прозрачна для всех длин волн, кроме ультрафиолета, и в ультрафиолетовом диапазоне из-за рассеивания она кажется ослепительно белой. Дымка верхнего яруса не сплошная; через ее громадные прорывы проглядывает более темный средний ярус венерианской облачности – это и есть бросающиеся в глаза в ультрафиолете «детали» облаков.

Облачность среднего яруса еще менее плотна, чем облачность верхнего. В ней плавают более крупные по размеру, чем в верхней дымке, твердые частицы размерами в среднем порядка 10 мкм. Средний ярус облаков занимает высоты между 50 и 60 км.

Нижний ярус облаков не толстый, но более плотный. Он более всего похож на обычную земную облачность.

В облаках Венеры обнаружено присутствие концентрированного водного раствора серной кислоты. С ней вместе могут находиться соляная и плавиковая кислоты. Обсуждается возможность, что взвешенные в облаках частицы – это кристаллики серы, которые и придают облачности желтоватый отсвет. Так Атмосфера Венеры пропускает к поверхности только часть приходящего от Солнца излучения, но зато уходящее от поверхности тепловое излучение практически не выпускает вовсе. Она, тем самым, ведет себя сродни стеклу парника: гораздо лучше сохраняет тепло, нежели защищает от перегрева. Возникающая ситуация и получила в астрофизике название «парникового эффекта», вследствие которого температура на поверхности Венеры достигает +500 °C.