Реферат: Марс
Марс– от греческого Mas – мужская сила – бог войны, в римскомпантеоне почитался как отец римского народа, охранитель полей и стад, позднее– покровитель конных состязаний.
Марс– четвертая планета Солнечной системы. Сияющий кроваво-красный диск, увиденныйв телескоп, наверняка ужаснул астронома, открывшего эту планету. Поэтому ее таки назвали. И у спутников Марса названия соответствующие – Фобос и Деймос(«страх» и «ужас»).
Ниодна из планет Солнечной системы не притягивает столько внимания и не остаетсястоль загадочной. «Тихая» по своим данным планета более «агрессивна» квторжению извне, чем Венера – планета с самыми жесткими условиями (среди планетданной группы).
Многиеназывают Марс «колыбелью великой древней цивилизации», другие – просто ещеодной «мертвой» планетой Солнечной системы.
«Красная планета»
ИсследоватьМарс удобнее всего тогда, когда Земля окажется между ним и Солнцем. Такиемоменты называются противостояниями, они повторяются каждые 26 месяцев. В течениетого месяца, когда происходит противостояние, и в последующие три месяца Марспересекает меридиан близ полуночи, он виден на протяжении всей ночи и сверкаеткак звезда – 1-й звездной величины, соперничая по блеску с Венерой и Юпитером.
ОрбитаМарса довольно сильно вытянута, поэтому расстояние от него до Земли от противостоянияк противостоянию сильно меняется. Если Марс попадает в противостояние с Землейв афелии, расстояние между ними превышает 100 млн. километров. Если же противостояниепроисходит при наиболее благоприятных условиях, в перигелии марсианской орбиты,это расстояние уменьшается до 56 млн. километров. Такие «близкие»противостояния называются великими и повторяются через 15-17 лет. Последнеевеликое противостояние произошло в 1988г.
Марсимеет фазы, но поскольку он расположен дальше от Солнца, чем Земля, полнойсмены фаз у него (как и других внешних планет) не бывает – максимальный «ущерб»соответствует фазе Луны за три дня до полнолуния или спустя три дня после него.
Осьвращения Марса наклонена относительно плоскости его орбиты на 22°, т.е. всего на 1,5°меньше, чем ось вращения Земли наклонена кплоскости эклиптики. Перемещаясь по орбите, он поочередно подставляет Солнцу тоюжное, то северное полушарие. Поэтому на Марсе так же, как и на Земле,происходит смена времен года, только тянутся они почти в два раза дольше. А вотмарсианский день мало отличается от земного: сутки там длятся 24ч. 37 мин.
Вследствиемалой массы сила тяжести на Марсе почти в три раза ниже, чем на Земле. Внастоящее время структура гравитационного поля Марса детально изучена. Онауказывает на небольшое отклонение от однородного распределения плотности впланете. Ядро может иметь радиус до половины радиуса планеты. По-видимому, оносостоит из чистого железа или из сплава Fe-FeS (железо-сульфид железа) и, возможно,растворенного в них водорода. По-видимому, ядро Марса частично или полностьюпребывает в жидком состоянии.
Марсдолжен иметь мощную кору толщиной 70-100 км. Между ядром и корой находитсясиликатная мантия, обогащенная железом. Красные окислы железа, присутствующие вповерхностных породах, определяют цвет планеты.
СейчасМарс продолжает остывать. Сейсмическая активность планеты слабая.
ПоверхностьМарса, на первый взгляд, напоминает лунную. Однако на самом деле его рельефотличается большим разнообразием. На протяжении долгой геологической историиМарса его поверхность изменяли извержения вулканов и марсотрясения. Глубокиешрамы на лице бога войны оставили метеориты, ветер, вода и льды.
Поверхностьпланеты состоит как бы из двух контрастных частей: древних высокогорий,покрывающих южное полушарие, и более молодых равнин, сосредоточенных в северныхширотах. Кроме того, выделяются два крупных вулканических района – Элизиум иФарсида. Разница высот между горными и равнинными областями достигает 6 км.Почему разные районы так сильно отличаются друг от друга до сих пор неясно.Возможно, такое деление связано с очень давней катастрофой – падением на Марскрупного астероида.
Высокогорнаячасть сохранила следы активной метеоритной бомбардировки, происходившей около 4млрд. лет назад. Метеоритные кратеры покрывают 2/3 поверхности планеты. Настарых высокогорьях их почти столько же, сколько на Луне. Но многие марсианскиекратеры из-за выветривания успели «потерять форму». Некоторые из них, по всейвидимости, когда-то были размыты потоками воды. Северные равнины выглядятсовершенно иначе. 4 млрд. лет назад на них было множество метеоритных кратеров,но потом катастрофическое событие, о котором уже упоминалось, стерло их с 1/3поверхности планеты и её рельеф в этой области начал формироваться заново.Отдельные метеориты падали туда и позже, но в целом ударных кратеров на северемало.
Обликэтого полушария определила вулканическая деятельность. Некоторые из равнин сплошь покрыты древними изверженными породами. Потоками жидкой лавы растекалисьпо поверхности, застывали, по ним текли новые потоки. Эти окаменевшие «реки»сосредоточены вокруг крупных вулканов. На окончаниях лавовых языков наблюдаютсяструктуры, похожие на земные осадочные породы. Вероятно, когда раскаленные изверженные массы растапливали слои подземного льда, на поверхности Марсаобразовывались достаточно обширные водоемы, которые постепенно высыхали.Взаимодействие лавы и подземного льда привело также к появлению многочисленныхборозд и трещин. На далеких от вулканов низменных областях северного полушарияпростираются песчаные дюны. Особенно много их у северной полярной шапки.
Обилиевулканических пейзажей свидетельствует о том, что в далеком прошлом Марспережил достаточно бурную геологическую эпоху, скорее всего она закончиласьоколо миллиарда лет тому назад. Наиболее активные процессы происходили вобластях Элизиум и Фарсида. В свое время они буквально были выдавлены из недрМарса и сейчас возвышаются над его поверхностью в виде грандиозных вздутий:Элизиум высотой 5 км, Фарсида — 10 км. Вокруг этих вздутий сосредоточены многочисленные разломы, трещины, гребни – следы давних процессов в марсианскойкоре. Наиболее грандиозная система каньонов глубиной несколько километров –долина Маринера – начинается у вершины гор Фарсида и тянется 4 тыс. километровк востоку. В центральной части долины ее ширина достигает нескольких соткилометров. В прошлом, когда атмосфера Марса была более плотной, в каньонымогла стекать вода, создавая в них глубокие озера.
ВулканыМарса – по земным меркам явления исключительные. Но даже среди них выделяетсявулкан Олимп, расположенный на северо-западе гор Фарсида. Диаметр основанияэтой горы достигает 550 км., а высота – 27 км., т.е. она в три раза превосходитЭверест, высочайшую вершину Земли. Олимп увенчан огромным 60-километровымкратером. К востоку от самой высокой части гор Фарсида обнаружен другой вулкан– Альба. Хотя он не может соперничать с Олимпом по высоте, диаметр егооснования почти в три раза больше.
Этивулканические конусы возникли в результате спокойных излияний очень жидкойлавы, похожей по составу на лаву земных вулканов Гавайских островов. Следывулканического пепла на склонах других гор позволяют предположить, что иногдана Марсе происходили и катастрофические извержения.
Впрошлом огромную роль в формировании марсианского рельефа играла проточнаявода. На первых этапах исследования Марс представлялся астрономам пустынной ибезводной планетой, но когда поверхность Марса удалось сфотографировать сблизкого расстояния, оказалось, что на старых высокогорьях часто встречаютсясловно бы оставленные текущей водой промоины. Некоторые из них выглядят так, будтомного лет назад их пробили бурные, стремительные потоки. Тянутся они иногда намногие сотни километров. Часть этих «ручьев» обладает довольно почтительнымвозрастом. Другие долины очень похожи на русла спокойных земных рек. Своимпоявлением они, вероятно, обязаны таянию подземного льда.
АтмосфераМарса более разрежена, чем воздушная оболочка Земли. По составу она напоминаетатмосферу Венеры и на 95% состоит из углекислого газа. Около 4% приходится надолю азота и аргона. Кислорода и водяного пара в марсианской атмосфере меньше1%.
Средняятемпература на Марсе значительно ниже, чем на Земле около -40°С. При наиболее благоприятных условияхлетом на дневной половине планеты воздух прогревается до 20°С – вполне приемлемая температура дляжителей Земли. Но зимней ночью мороз может достигать -125°С. Такие резкие перепады температурывызваны тем, что разреженная атмосфера Марса не способны долго удерживатьтепло.
Надповерхностью планеты часто дуют сильные ветры, скорость которых доходит до 100м/сек. Малая сила тяжести позволяет даже разреженным потокам воздуха подниматьогромные облака пыли. Иногда довольно обширные области на Марсе бывают охваченыграндиозными пылевыми бурями. Глобальная пылевая буря бушевала с сентября 1971по январь 1972г., подняв в атмосферу на высоту более 10 км около миллиардатонн пыли.
Водяногопара в атмосфере Марса совсем немного, но при низких давлении и температуре оннаходится в состоянии, близком к насыщению, и часто собирается в облака.Марсианские облака довольно невыразительны по сравнению с земными, хотя имеютразнообразные формы и виды: перистые, волнистые, подветренные (вблизи крупныхгор и под склонами больших кратеров, в местах защищенных от ветра). Наднизинами, каньонами, долинами – и на дне кратеров в холодное время суток частостоят туманы.
Сменавремен года на Марсе происходит так же, как на Земле. Ярче всего сезонныеизменения проявляются в полярных областях. В зимнее время полярные шапкизанимают значительную площадь. Граница северной полярной шапки может удалитьсяот полюса на треть расстояния от экватора, а граница южной шапки преодолеваетполовину этого расстояния. Такая разница вызвана тем, что в северном полушариизима наступает, когда Марс проходит через перигелий своей орбиты, а в южном –когда через афелий (т.е. в период максимального удаления от Солнца). Из-заэтого зима в южном полушарии холоднее, чем в северном.
Снаступлением весны полярная шапка начинает съёживаться, оставляя за собойпостепенно исчезающие островки льда. По-видимому, ни одна из шапок не исчезаетполностью. До начала исследований Марса при помощи межпланетных зондовпредполагалось, что его полярные области покрыты застывшей водой. Более точныеисследования обнаружили в составе марсианского льда также замерзший углекислыйгаз. Летом он испаряется и поступает в атмосферу. Ветры переносят его кпротивоположной полярной шапке, где он снова замерзает. Этим круговоротомуглекислого газа и разными размерами полярных шапок объясняется непостоянстводавления марсианской атмосферы. В целом у поверхности оно составляетприблизительно 0,006 давления земной атмосферы, но может подниматься и до 0,01.
«Страх» и «Ужас» на орбите.
«…Крометого, они открыли две маленькие звезды, или два спутника, обращающиеся околоМарса. Ближайший из них удален от центра этой планеты на расстояние, равноетрем ее диаметрам, второй находится от нее на расстоянии пяти таких жедиаметров». Это строки из романа Джонатана Свифта о приключениях Гулливера,написаны они были в 1726 году, когда никто спутников Марса не видел даже втелескопы, не говоря уже о том, чтобы довольно точно предсказать параметры этихнебесных тел. Так, период обращения одного из спутников Марса Свифт угадал сточностью до одной четверти, а другого — до 40 процентов.
Междупрочим, Свифт не был единственным великим писателем XVIII столетия, кто «открыл» спутники Марса. Франсуа Мари Вольтер –властитель дум блистательного века Просвещения, сочиняя в 1752г. фантастическуюповесть «Микромегас», тоже упомянул «две луны Марса». Но мельком, без техподробностей, которые перечислил Свифт, единственным «доказательством» служиттакое соображение: одной луны было бы недостаточно, чтобы освещать по ночамстоль далекую от Солнца планету!
Однакодо подлинного, а не «научно-фантастического» открытия спутников Марсачеловечеству пришлось ждать еще полтораста лет, до 1877г., который сталпоистине «марсианским». Джованни Скиапарелли в это время буквально поставил наноги весь астрономический мир, сообщив о существовании на Красной планете«каналов» и «морей». Эта «марсианская горячка» имела под собой и объективнуюоснову: 1877-й год был годом великого противостояния, при котором Марс и Земляочень близко подходят друг к другу. Такими благоприятными условиями не могпренебречь опытный астроном Эсаф Холл (1829-1907), уже заслуживший себе немалыйавторитет как один из лучших наблюдателей и вычислителей в Гарвардскойобсерватории и профессор математики в Морской обсерватории (Вашингтон), которомуи принадлежит открытие двух марсианских лун.
Узнавоб открытии из газет, одна английская школьница предложила Холлу названия дляновых небесных тел: богу войны в античных мифах вечно сопутствуют его детища –Страх и Ужас, так пусть внутренний из спутников именуется Фобосом, а внешнийДеймосом, ибо так эти слова звучат в древнегреческом языке. Названия оказалисьудачными и закрепились навсегда.
В1969г., том самом, когда люди высадились на Луне, американская автоматическаямежпланетная станция «Маринер-7» передала на Землю фотографию, на которойслучайно оказался Фобос, причем он был четко различим на фоне диска Марса.Более того, на фотографии была заметна тень Фобоса на поверхности Марса, и этатень была не округлой, а вытянутой! Через два с лишним года Фобос и Деймос былиспециально сфотографированы станцией «Маринер-9». Были получены не толькотелеснимки с хорошим разрешением, но еще и первые результаты наблюдений припомощи инфракрасного радиометра и ультрафиолетового спектрометра.
«Маринер-9»подошел к спутникам на расстояние 5000 км, поэтому на снимках различалисьобъекты с поперечником в несколько сотен метров. Действительно, оказалось, чтоформа Фобоса и Деймоса чрезвычайно далеко от правильной сферы. Их форманапоминает вытянутую картофелину. Телеметрическая космотехника позволилауточнить размеры этих небесных тел, которые теперь уже существенным изменениямне подвергнутся. По новейшим данным большая полуось Фобоса составляет 13,5км, а Деймоса – 7,5 км, малая же – соответственно 9,4 и 5,5 км. Поверхностьспутников Марса оказалась крайне пересеченной: они практически все испещрены гребнями и кратерами, имеющими, очевидно, ударное происхождение. Вероятно,падение метеоритов на незащищенную атмосферой поверхность, продолжавшеесячрезвычайно долгое время, могло привести к такой её изборожденности.Представляет интерес еще одна черта топографии Фобоса. Речь идет о каких-тозагадочных бороздах, как бы нанесенных пахарем, неведомым, но очень аккуратным.При этом, хотя они и покрывают собой более половины поверхности спутника, всетакие «гряды» сосредоточены только в одном районе Фобоса в северной его части.
Бороздытянутся на десятки километров, ширина их на разных участках колеблется от 100до 200 м, глубина тоже неодинакова в различных местах. Как эти бороздыобразовались? Одни ученые во всем винили притяжение Марса, которое моглоисказить лицо спутника такими морщинами. Но известно, что в начальную эпохусвоего существования Фобос находился дальше от своего центрального тела, чемныне. Лишь примерно один миллиард лет назад, постепенно сближаясь с Марсом, онстал реально ощущать его приливную силу, Следовательно, борозды могливозникнуть не раньше, а это противоречит данным, согласно которым возрастборозд много больше и, может быть, составляет 3 миллиарда лет. Кроме того,гравитационное воздействие Марса на Фобос продолжается и сегодня, значит, наего поверхности должны бы существовать совсем свежие борозды, однако их тамнет.
Другиеученые считали, что борозды нанесены на поверхность спутника обломками породы,выброшенными из какого-то еще неизвестного крупного кратера.
Нодалеко не все ученые с этим согласились. Часть специалистов считает болееправдоподобной другую гипотезу, согласно которой вначале была единая большаяпротолуна Марса. Потом этот «родитель» обоих «братьев»- Фобоса и Деймоса –раскололся на два нынешних спутника, и борозды следы такого катаклизма.
Анализфотографий, присланных на Землю орбитальным отсеком «Викинга-2», на которыхповерхности спутников Марса окрашены в темные цвета, показал, что такая окраскачаще всего бывает свойственна породам, содержащим много углеродистых веществ.Но в тех относительно близких областях Солнечной системы, где пролегает орбитаМарса с его спутниками, углеродистые вещества в обильных количествах не образуются.Значит, Фобос и Деймос, скорее всего «пришельцы», а не «туземцы».
Еслиони, действительно, сформировались где-то в сравнительно далеком уголкеСолнечной системы, то к моменту, когда их захватило поле тяготения Краснойпланеты, они, по всей видимости, представляли собой единое тело, которое потомраскололось на несколько обломков. Часть этих обломков упала на поверхностьМарса, часть ушла в космос, а два обломка стали спутниками планеты.
Однакоследует прислушаться и к оппонентам, отвергающим возникновение спутников Марсапутем захвата ранее самостоятельного тела и разлома его.
Крупнейшийкосмогонист академик О.Ю.Шмидт разработал в свое время гипотезу образованияСолнечной системы, согласно которой планеты возникли путем аккреции (слипания)твердых и газообразных частиц, первоначально составляющих протопланетноеоблако. Советские последователи О.Ю.Шмидта считают, что и спутники планетобразовывались аналогичным путем. Весомым подтверждением их правоты служитподробная математическая модель, показывающая, как именно могут происходитьтакие процессы. Захват же планетами особенно крупных небесных тел этиисследователи считают весьма маловероятным событием.
Кратерына Фобосе и Деймосе по размерам чуть ли не равны самим спутникам. Значит,столкновения были для них катастрофическими событиями. Форма спутников оченьнеправильная: иначе как обломочной, ее не назовешь. Следовательно, Фобос иДеймос в принципе, могут быть фрагментами некогда существовавшего болеекрупного тела.
Удалосьдаже прикинуть приблизительные размеры этого тела. Если бы его радиус достигалпримерно 400 км, то «бомбардировка» метеоритов не привела бы к его разрушению ивокруг Марса сегодня обращались бы тела размером не в десять-пятнадцать, а всотни километров.
Естьи еще одна гипотеза, связанная с поясом астероидов. Не исключено, что в далекиевремена какой-то астероид залетел в атмосферу Марса, затормозился ею ипревратился в его спутник. Однако очень уж плотна должна была бы быть для этогомарсианская атмосфера.
Сторонникипротиворечащих друг другу гипотез возникновения спутников Марса обладаютвесомыми аргументами, и дело времени решать, кто же из них прав.
Однимиз важнейших открытий космической эры является подтверждение существованиясолнечного ветра. Это могучие потоки заряженных частиц, извергаемые Солнцем.Со сверхзвуковой скоростью несутся они в космическом пространстве, обрушиваясьна все, что встретится на их пути. И только те небесные тела, которые подобнонашей Земле, обладают достаточно сильным магнитным полем, служащим прочнымщитом от такого магнитного потока, не подвергаются в полной мере воздействиюсолнечного ветра.
Советскиемежпланетные станции «Марс-2» и «Марс-3» запущенные в 1971-1972гг. проводилинаблюдение за тем, как солнечный ветер взаимодействует с «Красной планетой».Станции прислали на Землю сведения, согласно которым солнечный ветер недоходит до поверхности Марса, а натыкается на преграду и начинает обтекатьпланету со всех сторон. Это обтекание начиналось то ближе к Марсу, то дальше отнего (в зависимости от силы «нападающих» частиц и сопротивления«обороняющегося» магнитного поля планеты), но в среднем расстояние от центрапланеты составляло около 4800 км. Дальнейшие исследования показали, что вопределенной области околомарсианского космического пространства скоплениеионов в десять с лишним раз меньше, чем в других. Да и энергетический спектрэтих заряженных частиц совсем иной. Странная область не оставалась на одномместе. Когда ее перемещения были исследованы, оказалось, что она движетсявместе с Деймосом, все время прячась за его спиной на расстоянии около 20 000км. Советский астрофизик А.В.Богданов высказал предположение, что очевидно, споверхности Марса идет сильно выделение газов, которые взаимодействуют сокружающим его пространством. Когда Деймос проходит непосредственно междуМарсом и Солнцем, область столкновения солнечного ветра с магнитосферой Марсаудаляется от планеты, как будто «обороняющаяся» сторона, получив подкрепление,может отогнать «наступающих», и размер марсианской магнитосферы становитсязначительно больше. А ведь до сих пор считалось, что малые тела нашей Солнечнойсистемы, такие, как например, астероиды или небольшие спутники планет, подобныеДеймосу, на мощный поток солнечного ветра воздействовать бессильны.
Ещеодна странность, на которую обратили внимание исследователи спутников Марса:крупные кратеры, диаметр которых превышает 500 м, на Деймосе встречаютсяпримерно так же часто, как и на Фобосе. А вот мелких кратеров, которыми Фобоспросто усыпан, на Деймосе весьма мало. Дело в том, что поверхность Деймосаусеяна мелкораздробленными камнями и пылью, и мелкие кратеры засыпаны до краев,поэтому поверхность Деймоса выглядит более гладкой. Возникает вопрос: почему женикто, фигурально выражаясь, не засыпает котлованы на Фобосе? Существуетгипотеза, что Фобос и Деймос подвергаются мощной метеоритной бомбардировке –ведь атмосферы, которая послужила бы надежным щитом, у них нет. При удареметеоритного тела о поверхность Фобоса образующаяся пыль и мелкие камни вбольшей части улетают с его поверхности: сильно тяготение сравнительно близкогоМарса «отбирает» их у спутника.
АДеймос находится от планеты куда дальше, поэтому выброшенные при падении на егоповерхность метеоритные камни и пыль в значительной мере зависают на орбите Деймоса.Возвращаясь в прежнюю точку орбиты, «Ужас» постепенно снова собирает осколки ипыль, они оседают на его поверхности и погребают над собой многие свежиекратеры и в первую очередь те, что помельче.
Верхнийрыхлый слой Луны, Марса, его спутников, та часть их поверхности, которой наЗемле соответствует почва, именуется реголитом. Теперь можно считатьустановленным, что реголит марсианских лун сходен с тем, что наблюдается нанашей «земной» Луне. Вообще-то присутствие реголита на Фобосе и Деймосе ученыхсначала удивило. Ведь вторая космическая скорость, по достижении которой любойпредмет уходит в межпланетное пространство, на таких мелких небесных телахсоставляет всего каких-нибудь 10 м/c.Поэтому при ударе метеорита любой булыжник становится здесь «космическимснарядом».
Подробныеснимки Деймоса позволили обнаружить пока еще необъяснимый факт: оказывается,некоторые кратерные валы и примерно десятиметровые каменные глыбы, рассеянныепо поверхности Деймоса, украшены длинным шлейфом. Эти шлейфы выглядят какдовольно длинная полоса, образованная как бы выброшенным из глубинымелкозернистым материалом. Нечто подобное есть и на Марсе, но, кажется, там этиполосы выглядят несколько иначе. Во всяком случае, специалистам опять есть надчем поломать голову….
В1945 году астроном Б.П.Шарплесс пришел к убеждению, что у Фобоса в его движениивокруг Марса существует вековое ускорение. А это значило, что спутник движетсявсе скорее по очень-очень пологой спирали, постепенно тормозясь и все ближеподходя к поверхности планеты. Подсчеты Шарплесса показали, что если ничего неизменится, то за какие-нибудь 15 миллионов лет Фобос упадет на Марс и погибнет.
Новот наступил космический век, и человечеству стали ближе проблемы астрономии. Опроцессах торможения искусственных спутников в атмосфере Земли узнали широкиемассы. Ну, а так как атмосфера есть и у Марса, правда очень разреженная, то неможет ли она своим трением вызывать вековое ускорение Фобоса? В 1959 годуИ.С.Шкловский выполнил соответствующие вычисления и сделал вывод, вызвавшийброжение как в умах ученых, так и в умах широкой публики.
Товековое ускорение, которое мы наблюдаем в условиях разреженной верхнейатмосферы Марса, может быть объяснено только, если предположить у Фобоса оченьмалую плотность, такую малую, которая не позволила бы спутнику развалиться накуски, если он… полый. Как и подобает ученому, И.С.Шкловский не делал никакихбезапелляционных утверждений; он и сам считал поставленный им вопрос «весьмарадикальным и не совсем обычным» предположением.
В1973 году ленинградский ученый В.А.Шор и его коллеги в Институте теоретическойастрономии АН СССР завершили обработку свыше пяти тысяч исчерпывающих пополноте данных, собранных почти за целый век со дня открытия Фобоса и Деймоса.Выяснилось, что Фобос все-таки ускоряется. Правда, значительно слабее, чемсчитал Шарплесс.
Араз ускорение есть, мы можем предсказать судьбу Фобоса: не более чем через 100миллионов лет он так сблизится с Марсом, пересечет гибельный предел Роша ибудет растерзан приливными силами. Часть обломков спутника упадет на Марс, ачасть, вероятно, представится нашим потомкам в виде красивого кольца, подобнотому, которым ныне славится Сатурн.
Чтокасается Деймоса, то здесь ни у кого нет сомнений: вековым ускорением он необладает.
Анет ли у Марса еще каких-нибудь спутников, доселе неизвестных? Этот вопроспоставил перед собой Дж.П.Койпер, директор Лунно-планетной обсерватории приУниверситета штата Аризона. Для того чтобы ответить на этот вопрос, онразработал специальную фотографическую технику, позволяющую фиксировать дажеочень слабо светящиеся объекты. Все его исследования не привели к открытиюнового спутника Марса.
Затемпоиски неведомого спутника Марса проводил сотрудник Эймсовскогоисследовательского центра НАСА в Калифорнии Дж.Б.Полак. Его исследования такжене увенчались успехом. Так что по-прежнему можно считать, что лишь Страх и Ужассопутствуют небесному воплощению бога войны.
Марсианские программы.
Запоследние 20 лет к Марсу и его спутникам было совершено множество полетов. Исследованияпроводили русские и американские станции. Но большинство программ были сорваны.Вот их хронология:
Ноябрь1962г. АМС «Марс-1» прошел в 197000 километров от «красной» планеты. После 61сеанса связь потеряна.
Июль1965г. «Маринер-4» прошел на расстоянии 10 тысяч км. от Марса. Было полученомножество фотографий поверхности этой планеты, были обнаружены кратеры,уточнена масса, состав атмосферы.
1969г.«Маринер-6» и «Маринер-7» находились на расстоянии 3400 км. от поверхности.Было получено несколько десятков снимков с разрешением до 300м.
Май1971г. Запускаются «Марс-2» и «Марс-3» и «Маринер-9».
«Марс-2,-3»вели исследования с орбит искусственных спутников, передавая данные о свойствахатмосферы и поверхности Марса по характеру излучения в видимом, инфракрасном иультрафиолетовом диапазонах спектра, а также в диапазоне радиоволн. Былаизмерена температура северной шапки (ниже -110°С); определены протяженность, состав, температура атмосферытемпература поверхности, получены данные о высоте пылевых облаков и слабоммагнитном поле, а также цветные изображения Марса. После проведенныхисследований обе станции были потеряны.
«Маринер-9»передал на Землю 7329 снимков Марса с разрешением 100м, а также фотографии егоспутников.
1973г.Космические аппараты «Марс-4,-5,-6,-7» достигла окрестностей Марса в начале1974г. Из-за неисправности бортовой системы торможения «Марс-4» прошел нарасстоянии около 2200 км от поверхности планеты, выполнив только еефотографирование. «Марс-5» проводил дистанционные исследования поверхности иатмосферы с орбиты искусственного спутника. «Марс-6» совершил мягкую посадку вюжном полушарии. На Землю были переданы данные о химическом составе, давлении итемпературы атмосферы. «Марс-7» прошел на расстоянии 1300 км от поверхности, невыполнив своей программы.
1975г.Запущены два американских «Викинга». Посадочный блок «Викинга-1» совершилмягкую посадку на Равнине Хриса 20 июля 1976г., а «Викинга-2» – на РавнинеУтопия 3 сентября 1976г. В местах посадок были проведены уникальныеэксперименты с целью обнаружения признаков жизни в марсианском грунте.
1988г.Советские станции «Фобос-2,-3», которые должны были исследовать Марс и егоспутник Фобос, не смогли, к сожалению, осуществить основную программу. Связьбыла потеряна 27 марта 1989г.
1992г.Американский космический аппарат «Марс-Обсервер» также не выполнил своейзадачи, связь с ним была потеряна 21 августа 1993г.
ИЮЛЬ1997г. «Mars Pathfinder» – самая интересная из программ исследования Марса, о нейстоит рассказать подробнее.
4июля 1997 года на поверхность Красной планеты опустился автоматический аппаратземлян «Патфайндер» (Следопыт). Весь путь к Марсу протяженностью полмиллиардакилометров «следопыт» преодолел со скорость более ста тысяч километров в час. Американскиеспециалисты, создавшие межпланетный зонд и отправившие его в столь длительное иопасное путешествие, проявили чудеса изобретательности, чтобы «Следопыт»добрался до места в целости и сохранности. Особенно тревожились они запоследний этап – посадку зонда на поверхность.
Наибольшуюопасность для зонда представляли неистовые бури на Марсе. Перед посадкой былзамечен неистовый шторм примерно в тысячи километрах от точки приземления.
«Следопыт»впервые должен был достигнуть Красной планеты без выхода на орбиту. Для этоговключились тормозные ракеты, и зонд вошел в атмосферу Марса на сниженнойскорости 7,5 км. в секунду. Для дальнейшего торможения спуска был выпущенпарашют с гирляндой надувных баллонов. Парашют уменьшил скорость до 100 метровв секунду. За 8 секунд до посадки заполнились газом баллоны. Непосредственноперед касанием скального грунта был «отстрелян» парашют, баллоны ударились опочву, спружинив, подскочили на высоту 15 метров. И так, подпрыгнув несколькораз, весь комплекс замер лишь в 20 километрах от запланированного места.
Издесь случилась небольшая неполадка: один из надувных баллонов зацепился закрай «лепестка» (секции раскрытой солнечной батареи) и помешал выходу из чревааппарата самоходного шестиколесного робота «Соджорнер» («Попутчик»). Пришлосьпо команде с Земли поднять секцию солнечной батареи на 45 градусов и держать еев таком положении 10 минут. За это время баллон был приспущен, что даловозможность «Попутчику» выкатиться на скальный грунт и приступить кисследованиям.
Через90 минут после посадки зонда специалисты НАСА получили первые слабыерадиосигналы с антенны, закрепленной на одном из лепестков. Это значило, чтопосадка прошла успешно. Сигналы передавались в мертвой тишине при температуреминус 220 Цельсия! Предстояло длительное ожидание в течение нескольких часовмарсианского восхода солнца для возможности подзарядки солнечных батарей. Тогдапойдут сигналы от более мощной антенны, а вместе с ними и снимки поверхностипланеты.
Первыеже полученные стереоскопические снимки показали, что посадка совершена в районедревнего канала Арес Валлис, который некогда переносил в тысячи раз большеводы, чем наша нынешняя Амазонка. Как известно, «каналы» были обнаружены сЗемли сто лет назад и вызвали к жизни гипотезы о разумных марсианах,развернувших на своей планете мощную ирригационную систему.
Специалистыпо метеоритам, увлеченные поисками следов жизни на Марсе, заявили, что наснимках представлено большое разнообразие скальных пород, заслуживающихсерьезного внимания геологов. Некоторые скалы несут явные следы былыхвоздействий водных масс.
Межпланетныйзонд «Следопыт» является предшественником амбициозной серии дальнейшихмарсианских экспедиций. Особый интерес к ним разожгли прошлогодние находкиследов примитивных форм жизни в марсианском метеорите, упавшем на Землю более1300 лет назад.
Вконце этого года ожидается выход на марсианскую орбиту автоматического зонда«Марс Глобал Сервейор», запущенного одновременно со «Следопытом». Следующийаппарат с выходом на марсианскую орбиту планируется запустить в будущем году. Вплане исследователей запуски беспилотных зондов в 2001, 2003 и, наконец, в 2005году, когда марсианские пробы грунта будут доставлены на Землю.
Ктовы жители Марса?
Всегодвадцать лет назад было трудно найти человека, который хотя бы раз неприсутствовал на лекции «Есть ли жизнь на Марсе?». За срок примерно в полвека(рекорд выживаемости для научно-популярных лекций) название успело слегкаподнадоесть людям, озабоченным более земными проблемами.
Ещев конце прошлого века астрономом Скиапарелли были открыты на Марсе линии,пересекающиеся под разными углами. Первооткрыватель назвал линии каналами и темсамым подложил бомбу под самого себя: в итальянском языке слово «canali» обозначает «пролив, проток», во всех остальныхязыках – «искусственно прорытое русло». Обыватели намек поняли, конечно,буквально. Что касается профессионалов-астрономов, то эти сугубо мирные людираскололись на два враждебных лагеря: на сторонников Скиапарелли, считающих “canali” оптическим обманом и игрой воображения,и на приверженцев Персиваля Ловелла, который объяснил причину возникновенияканалов строительной деятельностью обитателей Марса. Они-де специальнопостроили каналы для перекачки воды из полярных шапок в засушливые экваториальныерайоны. И действительно, каждую марсианскую весну районы вокруг каналовначинали зеленеть.
Хотяв искусственное происхождение каналов, обнаруженных Скиапарелли, верилинемногие ученые, проблема существования растительной жизни на Марсе обсуждаласьсовершенно серьезно. Возникла даже специальная наука – астроботаника, котораяобъясняла изменения в каналах и темных областях наличием растительности. Людямтак хотелось в это верить, что все другие гипотезы просто отбрасывались. «Еслиэто не растения, тогда что?” – спрашивали они. И действительно, казалось, чтодругого объяснения странному поведению темных областей и каналов найтиневозможно.
В1965 году были переданы на Землю первые фотографии с Марса, сделанные снебольшого расстояния. Увы, эти изображения не помогли раскрыть тайнумарсианских каналов. Каналов на них просто не было! И все последующиеисследования не обнаружили никаких признаков растительности или искусственныхсооружений. Спускаемые аппараты «Викинг-1» и «Викинг-2» передали изображениябезжизненных марсианских пейзажей, подобные которым на Земле можно найти развечто в пустынях: камни и песок под красноватым небом. Но люди продолжалинадеяться. Если не растения, то, может быть, хотя бы бактерии?!
На“Викингах” были запланированы специальные биологические эксперименты. Ониосновывались на естественном предположении, что если на Марсе есть жизнь, то посвоей химической природе она не может сильно отличаться от земной. Первыйэксперимент был направлен на поиски следов фотосинтеза в марсианском грунте,второй должен был выявить изменение химического состава грунта в процессежизнедеятельности микроорганизмов, в третьем грунт помещали в питательныйбульон и фиксировали изменения в нем. Все три эксперимента показали, что скореевсего даже микроорганизмы на Марсе отсутствуют, хотя из-за некоторых химическихсложностей дать совершенно четкий ответ на вопрос: «есть ли жизнь на Марсе?» наэтот раз не удалось.
Космическиеаппараты прислали на Землю фотографии безжизненной поверхности, изъеденнойтакими же как на Луне, кратерами. Астрономы вздохнули и помирились, поводов дляспора больше не было. Разочарование было на столько большим, что вновьвытаскивать на свет божий старый вопрос стало считаться дурным тоном. Но вскореоптимизм сторонникам существования жизни на Марсе внушили те же фотоснимки,которые так недавно похоронили их мечты. Широкую известность получил лишьодин из них — «фотопортрет» странного марсианского образования, весьманапоминающего женское лицо.
В1979 году разочарование и уныние, навеянное безжизненными пейзажами, уоператоров в Центре управления полетами было столь велико, что они почти сполным равнодушием оформили и этот, поступивший с «Викинга» снимок номер 35А72.С поверхности далекого Марса на операторов смотрело огромное женское лицо. Ну ичто? На памяти все еще был пример с «каналами», привиделись же прямые линии накрасной планете, теперь вот привиделась женщина, видимо, по причине усталости.
Прошлосовсем немного времени, «снимок с оптическим обманом» выкупил некий западногерманскийпрограммист, который недолго думая, ввел его параметры в компьютер с цельюприблизить изображение, взглянуть на него не с высоты орбиты в сотникилометров, а всего лишь с полутора километров. Когда ЭВМ распечаталарезультат, он был поражен – оптический обман полностью исчез, на негодействительно смотрела женщина! За неморгающий, устремленный в небо, взгляд иза характерную «древнеегипетскую прическу» это изваяние полущило прозвище«марсианский сфинкс».
Сенсацияпросто не могла не попасть на страницы прессы, после чего, как всегда,немедленно появились опровержения. Руководитель программы «Викинг» К.Снайдер,тот самый, что допустил утечку ценной фотографии, не скрывая раздражения,заявил, что «обнаруженное изображение – всего лишь скальные образования,принявшие причудливые очертания в результате игры света и теней».
Невоздержались от изучения фотографии и в Институте геохимии и аналитическойхимии им.Вернадского. По мнению кандидата географических наук Р.Кузьмина, «вседело в косом освещении, свет низко расположенного Солнца, отбрасывает тени отобычных бугорков, а что касается ноздрей и ожерелья на лице, то это обычныепомехи, возникшие при передаче изображения на Землю!»
Действительно,по закону теории вероятностей коварная игра света и тени вполне могли вдругсоставить любое изображение, но если это не настоящее изображение, то стоиттолько поменять направление освещения как весь это эффект немедленно пропадет.Но надо отдать должное упоминавшемуся Снайдеру, работники НАСА отыскали ещеодин, ранее забракованный снимок, сделанный на другом витке и, следовательно,в другое время. Сфинкс хоть и был слегка виден, но тем не менее не исчез.
Получивв свои руки два снимка, американские специалисты приступили к компьютернойпостройке стереоизображения. Ноздри, ожерелье, другие точки, считавшиесяпомехами, на новом изображении почему-то не исчезли, зато ЭВМ уверенновырисовывала только ею увиденные зрачки глаз и даже зубы в приоткрытом рту!
Теперьстало возможным оценить примерные размеры исполина. Длина от подбородка доволос – 1,5 км, ширина – 1,3 км, высота от поверхности пустыни до кончика носа0,5 км! Если изображение женского лица как-то сразу бросилось в глаза, то насооружения, отстоящие от сфинкса на 7 км, обратили внимание несколько позже. Самыемощные на сегодняшний день компьютеры показывают трехмерное изображениеАцидалийской равнины на Марсе. Обнаружены 19 пирамид и строений, дороги истранная круглая площадка. Дороги явно проложены не случайным образом, две изних подходят к пирамидам, сразу три сходятся в кругу, в центре города. Размерыи здесь поражают воображение: самая большая центральная пирамида почти в десятьраз превосходит знаменитую пирамиду Хеопса в Египте. Если пирамиды нам хотькак-то близки и понятны, то о назначении круга диаметром в километр можноспорить до бесконечности: космодром, полигон, лаборатория типа ускорителя,центральная площадь города. Судя по обилию проходящих дорог, последний вариантнаиболее предпочтительный. Нет никаких сомнений, что город построен очень давнои в настоящее время необитаем. Откуда это известно? Посудите сами: крупныеметеориты не так уж часто падают на поверхность планеты, на снимках городахвидны по крайней мере два попадания крупных метеоритов в левую большую пирамидуи в перекресток дорог. Ни то, ни другое не восстановлено, вероятно, потому чтовосстанавливать уже некому. Если раньше на Марсе была вода, воздух, текли реки,была жизнь, то в настоящее время никаких условий для жизни человека на Марсенет: чрезвычайно разреженная атмосфера (всего 0,6 процента от земной),атмосфера из углекислого газа, отсутствие воды, температура от –139 до + 22градусов Цельсия! Нет, люди должны были погибнуть здесь, либо уйти из этогомира.
Марстерял атмосферу очень и очень долго, он очень медленно превращался из планеты среками и морями в планету с холодными пустынями. Не значит ли это, что городвымер миллионы лет назад? Нет! Мы не знаем из какого материала возведены сфинкси пирамиды, и потому не можем сказать, что за такое большое время они должны былибы развалиться; зато мы точно знаем, что 5-10 тысяч лет из-за частных пылевыхбурь от дорог могли остаться лишь воспоминания. Еще один аргумент в пользусравнительной молодости города: некоторые дороги были построены явно в объездметеоритных кратеров! Это значит, что люди строили дороги, уже когда метеоритыне задерживались в разреженной атмосфере, т.е. люди-марсиане работали ватмосфере, такой какая у нас бывает на высоте до 20-40 км. В такой атмосфере нето что работать, просто находится можно считанные секунды! Получается, чтомарсиане работали в скафандрах с помощью роботов. Или может быть проще – ониделали очень прочные дороги на возвышениях, так, чтобы их не засыпало песком?
Ивсе же одна мысль, несмотря на все оговорки, так и не идет из головы. Несколькотысяч лет назад на красной планете жили люди, строили огромные сооружения,возвели рядом с живописными горами большой город Кидония, а затем город погибвместе с планетой…. Может быть, по причине искусственно вызванной экологическойкатастрофы, а может быть гибель Марса вызвана вполне естественными причинами,марсиане лишь ускорили ход событий и не смогли спасти положение? В любомслучае хотелось бы знать, что стало с жителями Кидонии? Они ушли из города какраз тогда, когда на Земле начала развиваться цивилизация, неужели все ониперелетели на Землю и дали мощный толчок в развитии Землян (чтобы через тысячилет уже здесь вновь подойти к угрозе экологической катастрофы)? Хотелось быверить, что все они спаслись. Но отчего же тогда так печален лик марсианскогосфинкса? И российские и американские компьютеры заметили и выделили на правойщеке небольшую точку (всего 50 метров). Слеза! Так по ком же плачет марсианскаяженщина, взгляд которой устремлен в небо?
Итак,историю поисков жизни на Марсе можно назвать историей разочарования. Человек сдавних пор мечтал о встрече с братьями по разуму, и Марс представлялся наиболеевероятной родиной для них. Современные наблюдения обошлись с этой мечтойслишком безжалостно, но люди продолжают надеяться, что они не одни воВселенной.
Список литературы
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта goldref.ru/