Отто Байндер - Загадки астрономии
Нефтяная планета. Наиболее смелая идея была высказана известным астрономом Хойлом (Кембриджский университет, Англия). Не соглашаясь, что непрозрачные облака в атмосфере Венеры состоят из водяного пара, Хойл исходит из другого предположения. Мельчайшие капельки нефти, взвешенные в воздухе, могли бы образовать покрывающие всю планету облака. На этой основе он выдвигает гипотезу, что большая часть поверхности Венеры покрыта океанами нефти, которая благодаря высокой температуре планеты испаряется и закрывает небо жирными облаками.
Откуда появилась нефть? Хойл предполагает, что, когда расплавленная Венера остывала, определенные химические процессы привели к соединению свободного водорода с углеродом и образованию смеси углеводородов (нефти), прежде чем водород диссипировал в космическое пространство. Космонавты, очевидно, будут сторонниками теории Хойла, так как неисчерпаемые океаны нефти на Венере могли бы обеспечить топливом двигатели ракет. Маринер 2 в какой-то степени подтвердил водородно-углеродную теорию, поскольку наблюдаемые непрозрачность, альбедо и высокая температура облаков Венеры свидетельствуют скорее в пользу тяжелых нефтяных паров, чем водяного пара.
У Венеры есть и другие, хотя и менее удивительные особенности, которые не дают астрономам покоя, с тех пор как в 1610 г. Галилей впервые направил телескоп на небо.
Загадка 9. Чем вызван «пепельный свет Венеры»?
Многие замечали слабое свечение не освещенной Солнцем части растущей Луны. Это свет Земли, отраженный ночной стороной Луны.
Точно так же наблюдатель на Луне видел бы лунный свет, отраженный от ночной стороны Земли.
Но, поскольку Венера не имеет спутника, возникает вопрос: чем вызывается мягкое свечение ее темной стороны в период фазы «роста»? Существует несколько объяснений этого явления:
1. Если Венера вращается очень медленно, то одно полушарие остается темным в течение нескольких месяцев. Температура там падает, и в результате капли воды замерзают и превращаются в льдинки, которые отражают свет звезд, создавая иллюзию призрачного сияния[12].
2. Некоторые астрономы — сторонники «океанской» теории — полагают, что матовое свечение ночной стороны создается фосфоресценцией мелких морских организмов.
3. Раньше астрономы считали, что Венера покрыта буйной растительностью и что пожары в джунглях рассеивают в ночном воздухе мерцающий свет.
4. Одно из предположений — что пепельный свет вызывают полярные сияния на каждом из полюсов, — по-видимому, полностью опровергается данными Маринера, не обнаружившего у Венеры магнитного поля[13].
Все эти объяснения требуют дополнительных доказательств, которые пока еще не получены. Загадки пепельного света будут решены космическими кораблями — искусственными спутниками Венеры.
Следующий вопрос заинтересует смелых спортсменов.
Загадка 10. Бросят ли вызов альпинистам венерианские Джомолунгмы?
Астрономы прошлого века считали, что они иногда видели разрывы в облачном покрове Венеры, позволяющие солнечным лучам играть бликами на горных вершинах, поднимающихся на 15–20 км в высоту. В стратосферу Венеры якобы поднимается пик высотой 44 км; даже покорители Джомолунгмы (Эвереста) могут спасовать перед таким гигантом.
Это представление о Венере как о гористой планете оспаривается в настоящее время противоположной теорией. Радиолокационные импульсы, прошедшие сквозь облака, говорят о том, что высота «холмов» не более 2 м. Однако радиолокационный «контакт» с Венерой еще недостаточно надежен. Слабые импульсы, преодолевшие расстояния в миллионы километров, легко могут быть искажены атмосферными неоднородностями (горячие и холодные слои), и тогда наземные станции сообщают о поистине фантастических явлениях. Столь гладкая Венера так же невероятна, как и покрытая гигантскими горами.
Облачный покров Венеры не только маскирует детали поверхности. Его сияние может скрывать и заоблачные тайны.
Загадка 11. Существует ли «призрачный» спутник Венеры?
Сообщение итальянского астронома Кассини об «открытии» спутника Венеры в 1686 г. ни у кого не вызвало сомнений. Ведь Кассини еще ранее завоевал известность открытием четырех спутников Сатурна, которые действительно существуют. Он указал, что размер нового спутника около четверти диаметра планеты, то есть почти такой же, как нашей Луны. Поскольку Венера всегда наблюдается в направлении Солнца, яркий свет мешал бы наблюдениям такого тела, за исключением коротких промежутков времени. В последующие столетия другие астрономы заявляли, что им попадался на глаза мимолетный блик Даламбера, как спутник был неофициально назван прусским королем Фридрихом II.
Но к 1760 г. большинство астрономов признали, что спутника Венеры не существует. Были предложены различные объяснения ошибки в наблюдениях: иллюзия, обусловленная случайной вспышкой рассеянного солнечного света в несовершенных линзах телескопа; звезда, которую Венера «задела» в своем движении по эклиптике. Изображения спутника Венеры нет и на фотопластинках, полученных превосходными телескопами XX века.
Однако возможно, что существует крохотный спутник, который нельзя увидеть ни в один телескоп на фоне ослепляющего блеска, окружающего материнскую планету. Маленький марсианский Деймос диаметром лишь 8 км едва доступен гигантским современным телескопам даже при наблюдениях Марса в самом удобном положении — противоположном Солнцу. Любой обращающийся вокруг Венеры объект размером с Деймос или меньше не был бы обнаружен с Земли. Поиски спутника Венеры будут продолжены посылаемыми с Земли космическими кораблями с автоматами или людьми на борту.
Остаются еще две важные загадки Венеры.
Загадка 12. Не слишком ли горяча Венера для существования жизни?
Недавно были предприняты различные попытки измерить температуру поверхности Венеры по ее радиоизлучению, которое свободно проникает через облачный покров. К этому прибавились результаты измерений во время облета Венеры Маринером 2 в 1962 г. Оборудование корабля включало приемники инфракрасного излучения и радиометры, которые могли измерять температуру на различных высотах от верхней границы облачного слоя до самой поверхности. Результаты как Маринера 2, так и недавних измерений с Земли оказались ошеломляющими.
По классическим оценкам, основанным на расстоянии Венеры от Солнца, ее поверхностная температура заключена в интервале от 50 до 90°C. Космонавты могут признать этот ультратропический климат если не комфортабельным, то, во всяком случае, терпимым, конечно если они облачатся в охлаждаемые скафандры.
Но когда в 1956 г. Мейер, Мак-Келлог и Слонекер (Морская исследовательская лаборатория) впервые измерили яркость радиоизлучения Венеры, они сообщили о поразительно высокой температуре — 300°C, — втрое превосходящей точку кипения воды. Последующие радиоастрономические исследования, проведенные другими астрофизиками, по-видимому, подтверждают этот результат и даже дают для средней температуры планеты более высокое значение, превосходящее 320°C. Впоследствии Маринер превзошел их всех и получил возможное максимальное значение 430°C.
Температура дневной стороны Меркурия также равна 430°C, а ведь Меркурий значительно ближе к Солнцу. Почему Венера такая горячая, если интенсивность падающих на нее солнечных лучей в три раза меньше? Ответ, впервые предложенный Саганом, состоит в следующем. Углекислый газ, имеющийся на Венере в избытке и известный способностью сохранять тепло, удерживает тепловое — инфракрасное — излучение поверхности планеты и превращает ее в гигантскую теплицу.
Если радиоастрономические измерения, выполненные с Земли и с Маринера 2 в непосредственной близости, были интерпретированы верно, то соседняя планета — влажная, сухая или нефтяная — подобна раскаленной печи. Тогда о существовании жизни на ней не может быть и речи.
Загадка 13. Скрывают ли облака необитаемую поверхность или цветущую жизнь?
Если последние данные о температуре поверхности Венеры правильны, то остается сделать единственно возможный вывод: жизнь на этой планете отсутствует. Никаких форм жизни, основанной на углероде, в таких условиях, насколько нам известно, существовать не может; большинство органических соединений мгновенно обуглилось бы. Космонавты-земляне без специальных охлаждаемых скафандров были бы заживо поджарены.
Рис. 3. Парниковый эффект, вызываемый облаками, или почему на Венере так жарко.
