Г Тиxов - Есть ли жизнь на других планетах?
Обратите внимание на схему, где представлена орбита Земли и орбита Марса с указанием противостояний Марса в период с 1939 по 1956 год.
Великое противостояние бывает тогда, когда Марс пересекает линию, на которой написано «Перигелий», что значит ближайшее расстояние от Солнца. В последние десятилетия ближайшее к перигелию противостояние Марса было в 1939 году, а следующее произошло в 1956 году.
Именно во время великих противостояний Марса астрономы могут с наибольшим успехом изучать его природу.
В 1909 году, когда было одно из великих противостояний Марса, я работал в Пулковской обсерватории, изучая главным образом оптические свойства межзвездного пространства. Однако такое сравнительно редкое астрономическое явление, как великое противостояние Марса, вызвало у меня желание сфотографировать Марс при помощи громадного пулковского рефрактора, объектив которого имел 75 сантиметров в диаметре и фокальную длину в 14 метров. Несмотря на это, он давал диаметр Марса на фотопластинке всего в 1,5 миллиметра.
В наблюдениях Марса мне помогал студент Петербургского университета Н. Н. Калитин, ставший впоследствии выдающимся исследователем солнечного излучения.
У нас была цель — изучить физические свойства Марса и, в частности, возможность существования на нем растительности.
А как этого достигнуть? Надо было начинать с исследования окраски разных мест Марса. Значит, надо было фотографировать планету в лучах разного цвета.
Мы изготовили светофильтры — тёмнокрасный, светлокрасный, желтый и зеленый.
Наблюдения производились в августе, когда в южном полушарии Марса был конец лета. Вылавливали Марс через малейший просвет в облаках, через всякое просветление в тумане, который довольно часто закрывал небо.
Наиболее спокойные изображения Марса бывали в туманные ночи. Каждая выдержка снимка Марса продолжалась всего несколько секунд. Удалось получить около тысячи двухцветных изображений. Некоторые из них позволили сделать ряд совершенно новых научных выводов.
Оказалось, что на Марсе полярная шапка под конец таяния приобрела зеленоватый цвет, а до этого была белого цвета. Обнаружив это, мы сфотографировали таким же способом большую глыбу льда и снега на Земле. Удостоверились, что цвет полярной шапки Марса под конец ее таяния такой же, как у льда на Земле. Значит, на Марсе полярные шапки состоят из такого же снега и льда, как и на Земле. При таянии этих шапок на Марсе получаются вода и водяной пар. Но ведь вода является одним из основных веществ, необходимых для жизни. Присутствие воды на Марсе укрепляет мысль, что на нем возможна жизнь.
Между прочим, в 1948 году один астроном в Соединенных Штатах Америки подтвердил совершенно иным наблюдением, что полярные шапки Марса состоят из снега.
Наблюдения опровергли неправильные представления, будто полярные шапки Марса состоят из замерзшей углекислоты или даже из соляных выцветов.
По своим физическим свойствам Марс больше всех других планет похож на Землю.
Наши наблюдения в 1909 году установили, что знаменитые «каналы» Марса имеют такой же цвет, как и «моря» Марса, которые считаются участками растительных покровов. Обнаружили мы сходство оптических свойств атмосферы Марса с оптическими свойствами атмосферы Земли.
Марс по рисункам (через светофильтры) Г. А. Тихова. Фотографирование производилось в Пулкове через 15-дюймовый рефрактор 13 мая 1920 года. В северном полушарии — середина лета, а в южном полушарии — середина зимы.
Спектр Солнца и спектр зеленого растения.
Исследуя вопрос о возможности растительного мира на Марсе, мы, можно сказать, спустились с Марса на Землю для изучения оптических свойств земной растительности, чтобы потом снова перенестись на Марс и сделать выводы, к какому виду зеленых растений подходит более всего растительный покров того или иного участка «морей» Марса.
Рисунок Марса через красный светофильтр, по наблюдениям в пулковский 15-дюймовый рефрактор 23 апреля 1918 года.
Нас интересовал в 1909 году участок солнечного спектра в красных лучах, который сильно поглощается зеленым веществом растения — хлорофиллом. Ведь хлорофилл имеет огромное значение й жизни растений. С его помощью они образуют из углекислого газа, поглощаемого из воздуха, и воды первые органические вещества (сахар, крахмал, клетчатку), а освободившийся при этом кислород выделяют в атмосферу. Благодаря этому воздух на Земле содержит кислород, нужный для дыхания животных и самих растений.
Рисунок Марса через красный светофильтр, по наблюдениям в пулковский 15-дюймовый рефрактор 24 апреля 1918 года.
Но в 1909 году мы еще не открыли на Марсе поглощение хлорофиллом падающих на растение красных лучей. Ведь исследования только начинались. Однако то, что мы обнаружили в 1909 году, свидетельствовало о возможных условиях жизни на Марсе.
В 1918 и 1920 годах я опять наблюдал Марс в Пулковской обсерватории. Тогда на марсианских площадях, где можно предполагать существование растительности, я искал особые свойства в их свете, присущие земной растительности. Но поиски в то время не дали результата.
Загадка оставалась нерешенной в течение ряда лет.
В 1939 году на Ташкентской астрономической обсерватории экспедиция Ленинградского университета, возглавляемая профессором В. В. Шароновым, установила, что в инфракрасных лучах «моря» Марса, считающиеся растительными покровами, выходят, в отличие от земной растительности, не светлыми, а темными. Опять была загадка.
А когда люди стоят перед загадкой, то некоторые не прочь сделать неправильные выводы. На Марсе, мол, очень суровый климат, мало воды, кислорода, и в атмосфере нет озона, поглощающего гибельные для жизни коротковолновые лучи, а тут еще в инфракрасных лучах «моря» Марса получаются очень темными, — значит, нет растительности на Марсе!
Эта мысль находила себе опору и в том, что марсианские растительные покровы, в отличие от земных, имеют не зеленый, а голубой, синий и даже фиолетовый цвет.
Вот вы, читатель, привыкли видеть на Земле зеленые растения. А вам говорят, что на Марсе тоже есть растения, но они голубого, синего или фиолетового цвета. Может быть, вы даже скажете: «Как это так, чтобы растения были голубыми или фиолетовыми?»
Может быть, сочтете за шутку или сказку.
Посмотрим, как наука решила загадку.
В 1945 году в Алма-Ате во время лекции на тему о возможности жизни на других планетах я сказал, что одним из главных возражений против существования растительности на Марсе является отсутствие отражения инфракрасных лучей его растительными покровами.
После лекции агрометеоролог А. П. Кутырева спросила меня:
— Не является ли такая особенность следствием сурового климата Марса, так как инфракрасные лучи несут почти половину солнечного тепла, и марсианские растения должны поглощать эти лучи для согревания?
Агрометеоролог А. П. Кутырева пояснила свой вопрос очень важными соображениями. Марсианские растения могли изменить свои свойства по отношению к земным в процессе приспособления к суровому марсианскому климату. Следовательно, и оптические свойства марсианской растительности должны сильно отличаться от оптических свойств растительности Земли.
Меня заинтересовали эти выводы.
Еще в начале 30-х годов мы с Е. Л. Криновым работали в Институте аэрофотосъемки в Ленинграде. Он собрал богатый материал, относящийся к изучению яркости в разных лучах растений разных климатических зон. Материалы Е. Л. Кринова позволили сравнить оптические свойства растений полярных и среднерусских, а также растений летне-зеленых и хвойных. Оказалось, что растения полярные и зимне-зеленые по своим оптическим свойствам подходят к марсианским растениям ближе, чем растения листопадные.
Может быть, вы, читатель, не изучали ботанику и физику. Поэтому постараемся объяснить подробнее, в чем тут дело.
О спектре мы уже говорили. При помощи призмы из стекла или другого прозрачного вещества, а также при помощи особых приборов можно разложить свет любого источника, например Солнца, на составные части, дающие вместе так называемый спектр.
Наш глаз видит в спектре красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый цвета. Но перед красными лучами находятся невидимые нашему глазу инфракрасные, или закрасные, лучи, а за фиолетовыми лучами лежат также не видимые глазу ультрафиолетовые лучи.
Инфракрасные лучи Солнца несут почти половину тепла, лучи красные, оранжевые, желтые и зеленые — одну треть, а лучи голубые, синие, фиолетовые и ультрафиолетовые — одну шестую. Поэтому лучи красные, оранжевые, желтые и зеленые называют иногда теплыми лучами, а лучи голубые, синие и фиолетовые — холодными.
