Виталий Бронштэн - Планета Марс

Конечно, и Ловелл был не одинок. Но интересно, что если одни наблюдатели рисовали каналы, то другие каналов не видели. Между обеими группами астрономов много лет шли ожесточенные споры. К этим спорам о видимости каналов прибавились споры об их природе и, в связи с гипотезой Ловелла (которая позже получила название т е хногенно и), споры о возможности разумной жизни на Марсе. Все эти дискуссии продолжались около 70 лет.

В общем в "докосмический" период изучения Марса высказывались три точки зрения на природу каналов:

1) Каналы-искусственные сооружения разумных обитателей Марса (марсиан).

2) Каналы лишь кажутся геометрически прямыми, но они реальные естественные образования, например: а) долины рек, поросшие растительностью, б) разломы, трещины в коре Марса, в) горные хребты, г) полосы вулканического пепла. 3) Каналы-оптическая иллюзия. Автор этой книги сам не раз наблюдал и фотографировал каналы Марса, но-они отнюдь не казались ему геометрически правильными прямыми. Получив в 1956 г. каналы на фотографиях, автор довольно решительно отклонил гипотезу N 3. С другой стороны, сумма н^::'пх знаний о природе Марса, накопленных к середине 5',-х годов, к сожалению, заставляла отвергнуть заманчивую гипотезу 1. Оставались четыре варианта гипотезы 2. Но после получения надежных оценок давления атмосферы Марса стало ясно, что при таком низком давлении на его поверхности не может быть жидкой воды и не могут течь реки. Это лишало реальной почвы гипотезу 2а. Гипотеза 2г, выдвинутая американским астрономом Д, Мак Лафлином, выглядела слишком искусственной. Допуская наличие на Марсе вулканов, трудно предположить, что вулканический пепел будет ложиться узкими полосами длиной в сотни и тысячи километров.

Оставались гипотезы 26 и 2в. Как показали уже в 60-е годы снимки американских автоматических межпланетных станций "Маринер", эти гипотезы были довольно близки к истине. Но и гипотеза 3 вновь заявила о себе. Об этом мы расскажем несколько позже.

Атмосфера и фиолетовый слой

В то же великое противостояние 1909 г., когда Антониади наблюдал Марс в 83-сантиметровый рефрактор Медонской обсерватории, в другом месте земного шара были впервые получены снимки Марса со светофильтрами. Этим местом была Пулковская обсерватория, где на 76-сантиметровом рефракторе фотографировал Марс тогда еще молодой русский ученый Гавриил Адрианович Тихов,

Г. А. Тихову удалось получить большую c^'io снимков Марса с различными светофильтрами от i ясного до зеленого. Их обработка позволила обнаружить три явления, получившие название "эффектов Тихова".

1. "Моря" Марса кажутся особенно темными в красный светофильтр и сравнительно слабее выделяются на фоне материков в зеленый светофильтр. Иначе говоря, контраст глежду "морями" и материками увеличивается с переходом от зеленых лучей к красным.

2. Полярные шапки резче всего выделяются на фоне материков в зеленых лучах и значительно слабее в красных.

3. Резкость деталей на диске планеты постепенно снижается к краю диска; это явление особенно заметно на снимках, сделанных в зеленых лучах, и гораздо слабее в красных.

Первый эффект указывал на то, что материки имеют красноватый цвет, а "моря" скорее зеленоватый. Второй эффект был истолкован так: полярные шапки не белые, как свежий снег, а голубоватые и больше напоминают по цвету речной лед. Наконец, третий эффект, по мнению Г. А. Тихова и многих других ученых, свидетельствовал о наличии у Марса атмосферы. Лишь спустя 60 лет зыяснилось, что атмосфера Марса вносит более чем скромный вклад в "третий эффект"-главная его причина была иная. Позднейшие исследования внесли существенные поправки и в истолкование первых двух эффектов Тихова.

Действительно, атмосфера планеты, независимо от своего состава, должна рассеивать солнечные лучи по закону Рэлея,-так, что интенсивность рассеянного света изменяется обратно пропорционально четвертой степени длины волны. Поэтому зеленые лучи должны рассеиваться атмосферой сильнее, чем красные, и детали поверхности будут замываться рассеянным светом атмосферы. Еще сильнее должны рассеиваться синие и фиолетовые лучи, и в еще большей степени ультрафиолетовые. Астрономы попытались проверить это во в^емч следующего великого противостояния 1924 г., когда американский астроном Вильям Райт получил с помощью 91-сантиметрового рефлектора Ликской обсерватории серию снимков Марса во всех лучах спектра от инфракрасных до ультрафиолетовых. Вскоре такую же серию

снимков получил на 158-сантиметровом рефлекторе обсерватории Маунт Вилсон другой американский астроном - Фрэнк Росс.

Снимки Райта и Росса не только подтверждали результаты Тихова, но и позволили обнаружить два новых эффекта. Во-первых, в синих, фиолетовых и ультрафиолетовых лучах никакие детали поверхности не просматривались: были видны только полярные шапки (рис. 7). Во-вторых, диаметр диска Марса в фиолетовых лучах был заметно больше, чем в красных. Это явление получило название эффекта Райта.

Открытие эффекта Райта не носило столь сенсационного характера, как открытие марсианских каналов за полстолетия до того. Широкая публика даже не заметила его. Но в кругах ученых это открытие вызвало не менее горячие споры, чем вопрос о каналах, причем их отголоски дошли и до наших дней.

Разность диаметров диска Марса в ультрафиолетовых и инфракрасных лучах на снимках Райта и Росса достигала 200-300 км. Если это результат рассеяния солнечных лучей в плотной атмосфере Марса, то ее высота должна быть равна половине этой величины, т. е. 100-150 км. Отсюда Райт сделал вывод, что Марс окружен весьма плотной и протяженной атмосферой.

Но непосредственные наблюдения и снимки Марса в общем свете, а также в красных, оранжевых, желтых лучах показывали, что его атмосфера весьма прозрачна. Получалось противоречие. Если бы Марс обладал очень

плотной атмосферой, она казалась бы нам молочно-белой, как атмосфера Венеры.

Некоторые ученые пытались объяснить эффект Райта фотографической иррадиацией, т. е. рассеянием света в светочувствительном слое фотоэмульсии, которое тоже зависит от длины волны. Но в 1926 г. Райт вновь получил те же результаты, а Росс сфотографировал наряду с Марсом планеты Юпитер и Венеру, а также искусственные модели планет, и показал, что для этих планет и моделей эффект Райта не имеет места.

Однако теоретическое исследование процесса рассеяния света в атмосфере планеты, выполненное в 1926 г. советским астрономом В. Г. Фесенковым, показало, что при любых предположениях о строении атмосферы Марса разность видимых радиусов планеты в фиолетовых и красных лучах не может превысить 35 км, но никак не 100 или 150 км.

Тогда Райт предложил новое объяснение своему эффекту. Атмосфера Марса может быть очень разреженной и прозрачной, но на некоторой высоте (скажем, 100 км) в ней может находиться слой каких-то частиц в виде мглы или дымки, который и рассеивает фиолетовые лучи. Он получил название фиолетового слоя или голубой дымки.