Вселенная. Жизнь. Разум - Наука (И.С. Шкловский)

волны будут идти по определенным каналам без ненужного рассеяния. Некоторые
шаги в этом направлении уже делаются. Естественно предположить, что высокораз-
витые разумные существа будут расходовать электромагнитную энергию не так
расточительно, как мы сейчас.

Таким образом, непосредственно обнаружить с достоверностью следы жизни

на Земле наблюдениями с Марса весьма непросто. Можно, однако, для этого при-

менить косвенные методы. Дело в том, что развитая жизнь на какой-нибудь плане-
те является могучим фактором, преобразующим ее атмосферу и кору. Не случайно
наружные слои нашей планеты, включающие также мировой океан и атмосферу,
получили название «биосфера». Согласно исследованиям академика
В. И. Вернадского (который ввел в науку само понятие «биосфера»), последняя на-

чинается с глубины 3 км под поверхностью Земли и охватывает почти всю гидро-
сферу и атмосферу. Он пришел к выводу, что все наружные слои земной коры пере-
работаны жизнедеятельностью различных организмов на 99%. Как мы видели
в предыдущей главе, практически весь кислород в земной атмосфере есть продукт

фотосинтеза растений. Благодаря своей огромной химической активности атмос-

ферный кислород непрерывно вступает в соединения с различными элементами
земной коры. Если бы не непрерывное возобновление кислорода, обусловленное

жизнедеятельностью растений, он исчез бы из атмосферы всего лишь за несколько

тысяч лет. Можно сделать вывод, что наличие свободного кислорода в атмосфере

планеты является признаком того, что на ней имеется жизнь, создавшая биосферу.

Биосфера не только создает кислород в атмосфере планеты. Живые орга-

низмы, особенно бактерии, за сотни миллионов лет своей «кипучей деятельности»

преобразили лицо нашей Земли. Они могут разлагать даже самые стойкие химиче-
ские соединения, входящие в состав алюмосиликатов и гранитов, составляющих
большую часть земной коры. Так постепенно образовалась почва. Причина дея-
тельности живых организмов, преобразующей лицо планеты, кроется в процессах
обмена веществ, являющихся неотъемлемым атрибутом жизни. Эти процессы пред-
ставляют собой химические реакции весьма большого количества типов. Все это

приводит к потенциально огромной способности живых существ к размножению.
Основная тенденция развивающейся жизни — переработать как можно больше «не-
живого» вещества, чтобы этот «строительный» материал использовать для по-

строения новых особей.

Если бы этот процесс не сталкивался с суровыми ограничениями, наклады-

ваемыми самой природой, прежде всего ограниченностью «строительных ресур-
сов», за какие-нибудь сутки масса живого вещества превзошла бы массу планеты.
Количество живого вещества в земной коре согласно подсчетам В. И. Вернадского,

составляет примерно 10

— 10

т. Это в несколько миллионов раз меньше массы

земного шара и только в несколько тысяч раз меньше массы земной коры.

Коль скоро наши воображаемые марсианские наблюдатели обнаружили бы во-

круг Земли мощную кислородную атмосферу, они должны были бы с необходи-

мостью сделать вывод о наличии на Земле жизни. Если бы количество свободного

кислорода в атмосфере было ничтожно мало, так что его можно было обнаружить
только на пределе чувствительности приборов, еще можно было бы выдвигать раз-
личные гипотезы о «небиогенном» происхождении земного кислорода. Впрочем,
эти гипотезы были бы довольно сомнительны. Но такое огромное количество кис-
лорода, которое наблюдается на Земле, можно объяснить только жизнедеятель-
ностью организмов. Итак, химический состав земной атмосферы позволил бы на-
блюдателям марсианской обсерватории сделать со всей определенностью вывод,
что жизнь на Земле существует. Означает ли, однако, отсутствие в спектре
планеты линий и полос, указывающих на наличие в ее атмосфере кислорода, что
планета безжизненна? Строго говоря, нет. Именно с таким случаем мы
встречаемся при исследовании вопроса о возможности жизни на Марсе.

16. «Есть ли жизнь на Марсе,

нет ли жизни на Марсе...»

После того как мы в предыдущей главе имели возможность убедиться, что об-

наружить признаки жизни на какой-нибудь планете с расстояния, исчисляемого де-

сятками миллионов километров,— задача далеко не простая, можно проанализиро-

вать существующие наблюдательные данные о планетах Солнечной системы для
выяснения вопроса о возможной их обитаемости. В первую очередь мы остановим-
ся на самой «перспективной» в этом отношении планете — Марсе.

Нет нужды приводить основные астрономические сведения о Марсе — они до-

статочно часто приводились в научно-популярной литературе. Интересующихся
большими подробностями мы отсылаем к монографии В. И. Мороза «Физика пла-

неты Марс» (М.: Наука, 1978).

Прежде всего рассмотрим, что представляет собой марсианская атмосфера.

Прямые спектроскопические наблюдения указывают, что в атмосфере присутствует
углекислота СО

в количестве, примерно в 30 раз большем, чем в земной атмосфе-

ре, хотя марсианская атмосфера в 150 раз более разрежена, чем земная на уровне
моря.

Каков же химический состав марсианской атмосферы?

Углекислый газ является основной составляющей марсианской атмосферы -

примерно 95%. Измерения, проведенные на американских космических аппаратах
«Викинг-1» и «Викинг-2» показали, что остальные 5 % — это аргон и азот.
Аргон, или, точнее, его изотоп с атомным весом 40, составляет, как
известно, около 1 % земной атмосферы. Он образуется непрерывно в резуль-
тате радиоактивного распада изотопа

К, находящегося в земной коре. Так как

Марс и Земля по своим основным планетарным характеристикам (размеры, состав

коры, плотность и т. д.) являются «родственниками», следует ожидать, что этот же

процесс должен приводить к появлению аргона и на Марсе. Поскольку кислорода

в марсианской атмосфере очень мало, то аргон наряду с азотом оказывается одной
из главных компонент марсианской атмосферы.

До последнего времени не существовало сколько-нибудь надежных спектроскопи-

ческих данных, указывающих на наличие в атмосфере Марса водяных паров. Одна-
ко в 1963 г. американские ученые Спинрад, Мюнх и Каплан уверенно обнаружили

в спектре Марса очень слабые полосы водяного пара. Из этих наблюдений следует,
что количество водяных паров в атмосфере Марса составляет около одной тысяч-
ной от СО

. Отсюда можно сделать вывод, что его атмосфера отличается исключи-

тельной сухостью. В незначительных количествах в ней содержится СО (0,06%)

и озон О

(10

- 3

%).

Еще недавно большинство астрономов считали, что так называемые «по-

лярные шапки» Марса суть не что иное, как иней, покрывающий большие области
около полюсов планеты. Однако в настоящее время вся совокупность данных на-
блюдений говорит о том, что сезонные «полярные шапки» — это, главным обра-

зом, сухой лед, т. е. затвердевшая углекислота СО

. Так как ось вращения Марса

наклонена к плоскости его орбиты почти на такой же угол, что и Земля, там на-
блюдается смена времен года. Вообще говоря, климат Марса отличается большой
суровостью. Средняя температура поверхности этой планеты приблизительно на
40 К ниже, чем на Земле. В течение суток температура почвы колеблется на 60 — 80 К.
Амплитуда годичных колебаний в полярных областях достигает 100—120 К, в то
время как в экваториальных она равна 30 К. Температура полярных областей

достигает зимой — 120 °С.

Следует иметь в виду, что в отдельных областях поверхности Марса микро-

климат может существенно отличаться в лучшую сторону от описанных выше весь-

168

ма суровых «средних» условий. Например, благодаря вулканической активности
там могут быть области с более высокой температурой и сравнительно большим

содержанием водяных паров. В таких областях условия для развития жизни могут
быть, конечно, более благоприятными.

В 1964 г. Синтон и Стронг опубликовали результаты наблюдений Марса в ин-

фракрасных лучах (длины волн 7 — 13 мкм). На этих волнах наблюдается в основ-
ном тепловое излучение поверхности планеты, в то время как на более коротких

волнах Марс светит преимущественно отраженным солнечным излучением.

Наблюдения Синтона и Стронга производились при помощи большого теле-

скопа обсерватории Маунт Паломар с зеркалом диаметром в 5 м. Это дало воз-
можность исследовать инфракрасное излучение от отдельных участков поверхности
планеты. По интенсивности инфракрасного излучения можно было вычислить тем-
пературу соответствующих областей в разное время марсианских суток. Темпера-
туры поверхности Марса (°С) для разных
широт и моментов марсианских суток при-
ведены в табл. 9, из которой видна огром-

ная разница между утренней и дневной
температурами. Интересно, что около мест-
ного марсианского полдня температура по-

верхности планеты достигает + 28 °С. В то
же время температура воздуха на Марсе,
даже у самой его поверхности, очень низка

и всегда ниже нуля. Уже на высоте около

15 км температура падает даже в эква-

ториальных областях до — 100 °С.

Новую эру в исследованиях Марса от-

крыли американские и советские автомати-
ческие межпланетные станции «Маринер» и
«Марс» (рис. 61), которые, начиная с

1962 г., планомерно посылались к Марсу.

Впервые автоматическая станция «Мари-
нер-4» передала на Землю фотографии по-
верхности этой планеты, полученные со
сравнительно близкого расстояния
(~ 10000 км). Эти фотографии выявили на
поверхности Марса огромное количество
кратеров самых различных размеров. Лю-
бопытно отметить, что только один астро-
ном на Земле довольно давно предсказал,
что поверхность Марса должна быть по-
крыта кратерами. Это был выдающийся
эстонский астроном Эпик, работавший в
Ирландии. Однако на это предсказание не

Т а б л и ц а 9

Широта,

градусы

+ 8

Часы марсианского времени

—78

—64

—54

—91

—

—11

• +14

+ 8

Широта,

градусы

—2

—8

—12

Часы марсианского времени

—64

—55

—42

—

—10

—6

+ 7

+ 8

было обращено должного внимания. Для всего «астрономического мира»

открытие кратеров на поверхности Марса было полной неожиданностью...

Важные результаты в съемках поверхности Марса были достигнуты в конце

1971 г. американской автоматической станцией «Маринер-9». Поначалу съемкам

сильно мешала огромной силы пылевая буря, на много недель закрывшая непрони-
цаемой мглой поверхность планеты. Это дало повод организаторам полета «Мари-

нер-9» для веселых шуток (рис. 62).

Когда буря утихла. «Маринер-9» выполнил высококачественную «космофо-

тосъемку» поверхности Марса, охватывающую всю его поверхность. Некоторые

из переданных на Землю фотографий поверхности Марса приведены на

рис. 63 а —в.

<> Практически одновременно с «Маринером-9» работал «Марс-3» — советский

искусственный спутник планеты Марс. На нем проводились фотометрические
исследования поверхности и атмосферы в разных диапазонах <>

В 1974 г. четыре советские автоматические межпланетные станции — «Марс-4»,

«Марс-5», «Марс-6» и «Марс-7» — продолжили программу изучения Марса. В ре-
зультате этих исследований природа марсианской атмосферы значительно проясни-
лась. Приводим основные результаты этих измерений, не останавливаясь на техни-
ческих подробностях. Мы сюда включили также результаты наземных наблюдений,
выполненные самыми совершенными методами на крупнейших телескопах.

Установленные на советских автоматических станциях «Марс-3» и «Марс-5»

«индикаторы влажности» — особая аппаратура, чувствительная к инфракрасным лу-
чам, поглощаемым водяными парами,—позволили надежно найти распределение
паров N

O над поверхностью Марса. Выяснилось, что это распределение весьма

неравномерно, колеблясь от неизмеримо малого значения до 100 мкм осажденной
воды.

Среднее значение полного давления марсианской атмосферы близко к 0,006

земного атмосферного давления (около 5 мм рт. ст.). Эта величина оказалась зна-
чительно ниже принимавшегося раньше значения. Вообще следует заметить, что на

170

Следует, однако, заметить, что на поверхности Марса наблюдаются огромные

перепады высот, до 25 км. По этой причине атмосферное давление на

поверхности Марса сильно зависит от высоты того или иного участка. Есть места
(впадины), где атмосферное давление почти вдвое больше среднего, есть и такие
высокогорные области, где давление вдвое меньше среднего. Конечно, удивитель-
ного в этом нет ничего. Вообразим себе, что у нас на Земле исчез мировой океан.

Тогда разность высот между океанскими впадинами и высокогорными плато была

бы 7—10 км. Конечно, разница в высоте между вершинами Гималаев и отдельны-
ми узкими провалами в океане типа Филиппинской или Марианской впадин соста-
вляет около 20 км. Но это, так сказать, «экстремальные» значения перепадов вы-
сот. Очень возможно, что на Марсе будут найдены разные малые области с еще
большей разностью высот. Но в целом степень «изрытости» поверхности Марса (в
смысле отклонения от идеальной сфероидальной формы) значительно больше, чем

на Земле, что, по-видимому, объясняется меньшим значением силы тяжести на
этой планете.

Специальный интерес представляет строение верхней атмосферы Марса. На '

высоте около 300 км основной составляющей атмосферы является атомарный кис-

лород. Несомненно, это объясняется фотодиссоциацией углекислого газа (плот-

ность второго и более тяжелого ее продукта, СО, падает быстрее с высотой, чем
плотность О). Начиная с высоты около 400 км преобладающей компонентой мар-
сианской атмосферы становится атомарный водород Н. На этой высоте в каждом
кубическом сантиметре содержится около 10000 атомов водорода. Следует ожи-
дать, что здесь содержится примерно такое же количество гелия, однако на рас-
стояниях в несколько тысяч километров атмосфера должна уже состоять практиче-
ски из чистого водорода. Чисто водородная внешняя атмосфера Марса прослежи-

вается вплоть до огромных расстояний в 20000 км, образуя своего рода «корону».
Аналогичная водородная «корона» окружает Землю, а также Венеру. Водородная
корона Марса была исследована на американских и советских автоматических стан-
циях с помощью специальных приемников, чувствительных к излучению в резо-
нансной линии водорода «Лайман альфа». Это излучение возникает при рассеянии
солнечных ультрафиолетовых квантов атомами водорода, находящимися в верхней
атмосфере Марса. По той же причине эту линию излучают атомы водорода в верх-
ней атмосфере Земли и Венеры.

Так же, как и в случае верхней атмосферы Земли, атомы водорода в верхней

атмосфере Марса должны «улетучиваться» (или, как говорят, «диссипировать»)
в межпланетное пространство. Поэтому должен быть непрерывно действующий ис-
точник их пополнений.

Таким источником может быть только диссоциация водяных паров в более

глубоких слоях марсианской атмосферы. Оказывается, что даже того скромного

количества паров Н

О, которое гам имеется, вполне достаточно для этой цели.

Таким образом, климат Марса и его атмосфера не очень-то благоприятствуют

развитию жизни на нем, хотя, конечно, не исключают ее возможности. Уместно
в этой связи напомнить, что в Антарктиде люди живут при температурах марсиан-
ских полярных областей. Там зарегистрирована самая низкая температура на Земле

82 °С. Конечно, человек в Антарктиде создает свою искусственную биосферу. Все

же возможности приспособлений организмов к суровым природным условиям

весьма велики. Следовательно, сама по себе суровость климатических условий на

Марсе не исключает возможности наличия на нем жизни.

Кроме того, в последние годы серьезно обсуждается возможность резких коле-

баний климатических условий на Марсе в течение его «геологической» (лучше ска-
зать, «ареологической») истории.

Когда протяженная «сезонная» полярная шапка, состоящая из углекислоты,

весной исчезает, в центре ее остается яркое пятно диаметром в несколько сотен ки-

174

лометров, сохраняющееся в течение всего лета. Это скопление льда Н

О. В про-

шлом ледяные шапки могли таять, существенно меняя условия на поверхности
«красной планеты». Оценочные расчеты показывают, что атмосферное давление
могло быть тогда в десятки раз больше. Эту эпоху связывают с периодом высо-
кой вулканической активности. Высокая концентрация водяного пара могла спо-
собствовать образованию на поверхности Марса более или менее значительных

открытых водоемов.

На рис. 64 приведена фотография участка Марса, полученная советской АМС

«Марс-5». На ней отчетливо видна извивающаяся линия, очень похожая на русло

реки. Такие образования найдены на Марсе в значительном количестве. Характер-
ная структура, форма, наличие «притоков», «наносов» и т. д.,— все указывает на
то, что мы имеем здесь дело с настоящими сухими руслами. Трудно оценить их
возраст, скорее всего, он достигает многих сотен миллионов лет и даже миллиар-
дов лет. Наличие «сухих русел» является аргументом в пользу того, что на Марсе
в прошлые геологические эпохи была более плотная атмосфера и более мягкий
климат, пригодный даже для земных форм жизни.

На поверхности Марса видны отдельные темные пятна — так называемые «мо-

ря», хотя ничего общего с земными морями они не имеют. В этом отношении эти
образования вполне подобны лунным морям. Как показывают тщательные теле-
скопические наблюдения, у марсианских морей имеются в большом количестве от-
дельные структурные детали и пятна различной окраски. Эти пятна отличаются
большой изменчивостью. Преобладающие тона окраски марсианских морей —

оливковые, зеленоватые и даже синеватые. Более обширные пространства на по-
верхности Марса, окружающие моря, имеют серовато-красноватый цвет. Они по-
лучили название «пустынь». Возможно, что это название в какой-то степени

отражает их природу.

Когда в каком-нибудь из полушарий Марса наступает весна, полярная шапка

начинает довольно быстро уменьшаться в размерах (рис. 65). На ее краях появляет-

ся темная кайма шириной в несколько сотен километров. Волна «потемнения» рас-
пространяется в сторону более низких марсианских широт. При этом отдельные

детали морей заметно темнеют. С наступлением осени волна потемнения начинает
перемещаться в обратном направлении. На первый взгляд естественно связать опи-
санные только что сезонные изменения деталей на поверхности Марса с увлажне-
нием его почвы.

Систематические сезонные изменения цвета морей Марса от сероватых к зеле-

новатым тонам раньше многие исследователи связывали с сезонными изменениями
окраски марсианской растительности. С другой стороны, ряд авторов считает, что
сезонные изменения окраски морей вызваны изменениями цветов заключенных
в почве Марса солей при повышении влажности почвы. Таким образом, сами по

себе сезонные изменения цвета отдельных деталей на поверхности Марса еще не

говорят о наличии там растительного покрова. Точно так же отсутствие или нали-
чие слабого провала в спектре около длины волны 0,5 мкм, которое может быть
обусловлено хлорофиллом, решительно ничего не говорят о наличии или отсут-
ствии жизни на Марсе. Такого провала в спектре Марса не обнаружено. Но еще
Г. А. Тихов — большой энтузиаст идеи обитаемости Марса — показал, что под влия-
нием суровых природных условий полоса поглощения хлорофилла может сильно
измениться. Даже небольших вариаций в структуре боковых ветвей молекулы хло-
рофилла (которые вполне возможны) достаточно, чтобы сильно изменить его спек-

трально-отраженные свойства.

Большинство астрономов вообще считают, что никакой жизни на Марсе в на-

стоящее время нет. В частности, такой радикальной точки зрения держался амери-
канский астроном Мак Лофлин. Согласно его гипотезе темные моря Марса - ре-
зультат вулканической активности этой планеты. Моря, по Мак Лофлину,—отло-
жения вулканического пепла на больших участках поверхности планеты. Он нашел,
что очертания этих морей хорошо согласуются с направлениями ветрев в атмосфе-
ре Марса. Гипотеза Мак Лофлина довольно хорошо объясняет вековую (т. е. не се-

зонную) изменчивость деталей на поверхности планеты. Точно так же неприну-
жденно объясняется темная окраска морей химическими процессами, происходящи-

ми в неокисленной, слабо увлажненной атмосфере Марса. Сезонные изменения

окраски морей объясняются изменениями в направлении ветров, а также измене-
ниями влажности и температуры. До недавнего времени серьезным возражением
против гипотезы Мак Лофлина считалась предполагаемая им сильная вулканиче-

ская деятельность на Марсе. Однако само по себе возражение, конечно, нельзя счи-
тать решающим. Мы слишком мало еще знаем о природе тектонической активно-

176

сти планет, в частности Марса, чтобы только на этом основании оспаривать

справедливость той или иной гипотезы.

• Вулканическая деятельность на Марсе в активной форме пока не обнаружена,

однако конические горы вулканического происхождения найдены. Одна из них так
велика, что в виде яркой точки видна с Земли («Nix Olimpica» — «снега Олимпа»).
Фотографии, полученные с орбиты «Маринера-9», показали, что эта скромная яр-
кая точка представляет собой конус диаметром около 500 км и высотой 20 км,
увенчанный огромным кратером. Это самый большой вулкан в Солнечной системе
(рис. 66).

Имеется, однако, другой любопытный тип сезонных изменений на поверхности

Марса, о котором мы еще пока не говорили. Согласно наблюдениям французского
астронома Дольфюса, поляризация света, отраженного от темных марсианских мо-
рей, зависит характерным образом от времени года. Интересно, что у марсианских

177

пустынь этого не наблюдается. Эти изменения поляризации можно попытаться
объяснить, предположив, что имеет место рассеяние солнечного света частицами
диаметром около 0,1 мм, причем эти частицы периодически меняют свои размеры

или поглощательную способность.

Напрашивается объяснение поляризационных изменений марсианских морей,

состоящее в том, что там имеются огромные колонии быстро размножающихся
организмов (например, бактерий). К сожалению, это объяснение не единственно
возможное. Пожалуй, более вероятно предположение, что поверхность Марса по-
крыта мелкими твердыми песчинками, увеличивающимися в своих размерах при

повышении влажности атмосферы. Пока неясно, как можно объяснить поляриза-
ционные измерения Дольфюса в рамках гипотезы Мак Лофлина.

В свое время много шума произвел другой метод для решения вопроса о воз-

можности существования жизни на Марсе. В инфракрасном спектре Марса Синтон
как будто обнаружил полосу поглощения в области 3,4 — 3,7 мкм. Очень интересно,
что эта полоса наблюдается только в спектре темных морей и совершенно отсут-
ствует в спектрах пустынь. Известно, что такие полосы поглощения характерны
для многих органических соединений. В дальнейшем, однако, выяснилось, что на-
блюдения Синтона были ошибочны. Но если даже считать, что обнаруженные

в спектре Марса полосы в области длин волн 3,4 — 3,7 мкм действительно принад-
лежат некоторым органическим молекулам, то отсюда еще нельзя сделать вывод,
что на Марсе обнаружена жизнь.

Как мы видели в гл. 13, органические молекулы, пусть даже сложные,—это

еще не жизнь. Вполне возможно, что на поверхности Марса имеются органические

соединения. Такие соединения могли образоваться, когда на Марсе еще была пер-
вобытная атмосфера. Если предположить, что жизнь на Марсе по каким-либо при-
чинам не смогла возникнуть, то это будет означать, что в его атмосфере никогда
не было достаточного количества кислорода. Следовательно, не было процессов

окисления образовавшихся органических молекул и они могли оставаться как бы
в «законсервированном состоянии» до настоящего времени. Правда, такая «консер-
вация» вряд ли была бы возможна, если бы до поверхности Марса доходили губи-
тельные ультрафиолетовые лучи Солнца. Имеются все основания полагать, что для
ультрафиолетовых лучей марсианская атмосфера значительно прозрачнее земной.

Попутно заметим, что при беспрепятственном падении на поверхность Марса уль-
трафиолетовой радиации *) становится довольно проблематичной сама возмож-
ность существования там жизни.

Таким образом, известная сентенция нашего популярного киноактера Филип-

пова: «Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе — это пока науке неизвест-

но» — оказывается не такой уж далекой от истины. Правда, вся совокупность изло-
женных фактов заставляет считать существование живых организмов на этой

интереснейшей планете маловероятным. Важнейшее значение имеют, однако,
прямые эксперименты на межпланетных автоматических станциях.

В 1976 г. на поверхность Марса были посажены две автоматические лаборато-

рии «Викинг-1» и «Викинг-2». Главной задачей этого выдающегося космического
эксперимента было дать ответ на все тот же сакраментальный вопрос: «Есть ли

жизнь на Марсе»? С помощью автоматических химических лабораторий был вы-
полнен анализ грунта с целью найти указания на присутствие там микроорганиз-

мов. В частности, важно было узнать, идут ли там процессы фотосинтеза, обмена
веществ и усвоения углекислоты — привычные для нас атрибуты жизни. Результаты
этих весьма дорогостоящих и широко разрекламированных экспериментов оказа-
лись несколько неопределенными. Тем не менее, скорее всего, никаких достоверно

*) В марсианской атмосфере практически отсутствует кислород, а следовательно и озон,

который экранирует ультрафиолетовое излучение в области 2000-3000 А.

178

установленных признаков жизни в грунте Марса обнаружено не было. Особенно
обескураживающими были результаты хроматографического анализа. Этот анализ

не обнаружил никаких следов органических соединений — продуктов жизнедеятель-
ности гипотетических микроорганизмов марсианского грунта. Заметим, что такой
же прибор при пробах антарктического грунта нашел там значительное количество,
ископаемых органических соединений. Даже эти обескураживающие результаты не
смогли убедить энтузиастов жизни на Марсе. Они уже договариваются до того,
что мол, если в местах посадки «Викингов» никаких следов жизни не обнаружено,
то где гарантия, что в других областях Марса ее нет? Против такого «аргумента»,

однако, можно привести довод чисто экономического характера. Каждый из «Ви-
кингов» обошелся в сотни миллионов долларов (стоимость современного радиоте-
лескопа с диаметром зеркала 100 м и со всем дополнительным оборудованием ~ 15

миллионов долларов). Не слишком ли дорогое удовольствие посылать десятки
и сотни таких экспедиций?

17. Возможность жизни на других телах

Солнечной системы

Нам остается обсудить вопрос о возможности жизни на Венере, а также на не-

которых других планетах Солнечной системы. Долгое время Венера рассматрива-
лась астрономами, а больше — литераторами как идеальная обитель жизни.

Казалось бы, все необходимые условия для развития жизни на этой планете

имеются. Ее размеры, масса, сила тяжести почти такие же, как и на Зем-

ле. Она покрыта пеленой облаков (из-за которых никогда не видна ее поверх-

ность) и окружена мощной (по выражению М. В. Ломоносова, «знатной») атмосфе-
рой. Венера купается в лучах Солнца. Ведь поток солнечного излучения через
единицу ее поверхности почти в два раза больше, чем на Земле.

Увы, чем больше мы изучаем нашу космическую соседку, тем менее вероятны

предположения о наличии там каких бы то ни было форм жизни. Как это ни пока-
жется парадоксальным, исключительно суровые природные условия на поверхности

Марса значительно более благоприятствуют развитию там жизни, чем на заведомо
теплой (к сожалению, слишком теплой) Венере.

Прежде всего, в последние годы было показано, что Венера вращается вокруг

своей оси значительно медленнее Земли и Марса. Проблемой определения периода

вращения Венеры астрономы занимаются уже много десятилетий.

Вращение планеты должно вследствие эффекта Доплера приводить к смеще-

нию фраунгоферовых линий в спектре отраженного солнечного света. Его величина
соответствует периоду вращения около 4 суток. Другой способ сводится к опреде-
лению скорости перемещения слабых деталей, видимых на ультрафиолетовых фо-
тографиях планеты. Он также дает период около 4 суток. Однако все эти наблюде-
ния относятся к довольно высоким областям атмосферы, около 70 км над
поверхностью, и на самом деле дают не скорость вращения твердого тела планеты,
а просто среднюю скорость ветра, перемещающего венерианские облака по ли-

ниям, приблизительно параллельным экватору. Картина этих движений была до-

вольно детально изучена в результате фотографирования Венеры с близкого рас-

стояния, проведенного на американском космическом аппарате «Маринер-10».

Истинную скорость вращения планеты позволяет определить только радиоло-

кационный метод. Общеизвестно, что таким методом по времени запаздывания
отраженного от планеты радиоимпульса можно с большой точностью определить
расстояние до нее.

Изучая, однако, характер отраженного сигнала, можно получить еще дополни-

тельную информацию о свойствах планеты. Если посылаемый на Венеру радиоим-

пульс сосредоточен в очень узком интервале частот (или, как говорят в радиотех-

нике, является «узкополосным»), то у отраженного сигнала интервал частот,
вообще говоря, увеличивается. В самом деле, благодаря вращению планеты при-
мерно половина излучения будет отражаться от той ее стороны, которая в данный
момент движется от н а б л ю д а т е л я , а половина — от той стороны, которая дви-
жется к н а б л ю д а т е л ю . Из-за явления Доплера это приведет к соответствующе-

му у м е н ь ш е н и ю и у в е л и ч е н и ю частот отраженного сигнала. Так как мы
можем анализировать только п о л н ы й импульс, отраженный от в с е й поверхно-
сти планеты (а не, скажем, от ее правой части), то, очевидно, интервал частот, в ко-
тором сосредоточено отраженное излучение, будет больше, чем у посылаемого ра-
диоимпульса. Он будет тем больше, чем больше скорость вращения планеты.

Именно такие эксперименты были поставлены, начиная с 1961 г., в СССР

и США, но первая попытка не привела к однозначным результатам. Было устано-
влено, однако, что период вращения Венеры не менее 10 дней и есть большая ве-

180

роятность, что этот нижний предел следует поднять до 190 дней. Так как период
обращения этой планеты вокруг Солнца равен 225 дням, то можно было ожидать,

что.периоды вращения вокруг ее оси и обращения вокруг Солнца одинаковы.

Именно это наблюдается, например, у Луны. Однако действительность оказалась
более «богатой». Тщательные американские и советские радиолокационные наблю-

дения привели к удивительному результату: направление вращения Венеры

о б р а т н о е (по сравнению с направлением вращения других планет, в частности
Земли), а период вращения — 243 дня, причем ось вращения перпендикулярна

к плоскости ее орбиты. По этой причине воображаемый наблюдатель, находящий-

ся в каком-нибудь пункте поверхности Венеры, видел бы восход и заход Солнца
всего лишь два раза в году (разумеется, венерианском). Ясно, что это не благо-

приятствует развитию жизни на планете, хотя, конечно, не исключает полностью
такую возможность. Любопытно, что во время нижнего соединения (т. е. когда
расстояние между Венерой и Землей минимально) Венера повернута к Земле всегда
одной и той же стороной.

Любопытно также, что, как сравнительно недавно выяснилось, такой же осо-

бенностью обладает и Меркурий. Радиолокационным методом был определен пе-
риод вращения этой планеты, оказавшийся в точности равным

/з периода его

обращения вокруг Солнца.

По-видимому, факт медленного вращения обеих планет имеет глубокое

космогоническое значение, т. е. его причина связана с условиями образова-
ния и последующей эволюции планет земной группы. Среди прочих
гипотез, пытающихся объяснить это необычное явление, обращает на себя

внимание одна, высказанная разными авторами. Эта гипотеза частично
подкреплена математическими расчетами и, на наш взгляд, заслуживает

самого серьезного внимания. Прежде всего требует объяснения чрезвычайно малый
период осевого вращения Венеры. Если медленное вращение Меркурия еще можно
объяснить действием солнечных приливов, то такое же объяснение для Венеры
сталкивается со значительными трудностями. И тут выдвигается гипотеза, что Ве-

неру затормозил... Меркурий, некогда бывший ее спутником!

Наша Земля обладает относительно очень крупным спутником - Луной. По

существу, в этом случае можно даже говорить о двойной планете. За миллиарды

лет система «Земля — Луна» под влиянием приливов претерпела значительную эво-
люцию. Было, например, время, когда обе планеты были весьма близки и период
вращения Земли исчислялся немногими часами *). Можно полагать, что еще более

значительную эволюцию претерпела двойная система «Венера — Меркурий». Так
же, как и в случае системы «Земля — Луна» вначале нынешние две внутренние пла-
неты образовали очень тесную пару с быстрым осевым вращением. Изтза приливов

расстояние между планетами увеличивалось, а осевое вращение замедлялось. Ког-
да большая полуось орбиты достигла ~500 тыс. км, эта пара «разорвалась», т. е.

планеты перестали быть гравитационно связанными. Заметим, что разрыв пары
«Земля — Луна» не произошел по причине сравнительно малой массы Луны и боль-
шего расстояния до Солнца. Как след этих давно минувших событий, остался зна-

чительный эксцентриситет орбиты Меркурия и общность ориентации Венеры

и Меркурия в нижнем соединении. Эта гипотеза также объясняет отсутствие спут-

ников у Венеры и Меркурия и сложный рельеф поверхности Венеры, который мож-

но объяснить деформацией ее коры мощными приливными силами от довольно

массивного Меркурия.

Недавно с помощью наземных оптических наблюдений было обнаружено, что

самая удаленная от Солнца планета Плутон является двойной. Его спутник в пять

*) Любопытно, что анализ срезов кораллов приводит к выводу, что в Девонском периоде

в году было ~450 суток.

181

раз меньше Плутона в поперечнике и удален от него на 35000 км, причем период
обращения равен семи часам. Не является ли двойственность общим свойством не-
больших планет, обусловленным условиями их образования? Как же тогда быть

с Марсом? И не был ли его спутником гипотетический Фаэтон, якобы оставивший
после себя пояс астероидов? Впрочем, мы увлеклись и нам пора вернуться к плане-
те Венере.

Большое значение для проблемы обитаемости Венеры имеет вопрос о темпера-

туре ее поверхности. До последнего времени астрономическими методами можно
было определить температуру только вершины облачного слоя, сплошной пеленой
окутывающего поверхность планеты. Эта температура оказалась довольно низкой:
около -40 °С. Однако очевидно, что никаких выводов о температуре поверхности
Венеры отсюда нельзя сделать. Даже высота облачного слоя над поверхностью
планеты была неизвестна.

Крупнейшим достижением радиоастрономии было измерение температуры по-

верхности Венеры. Такое измерение оказалось возможным потому, что для радио-
волн облака этой планеты почти прозрачны. Поверхность планеты, как всякое на-
гретое тело, излучает электромагнитные волны, в частности радиоволны. Из

физики известно, что мощность теплового излучения нагретого тела совершенно
определенным образом зависит от его температуры. Поэтому, измерив поток ра-
диоизлучения от планеты, можно в принципе путем простых вычислений найти
температуру ее излучающей поверхности. Правда, на практике задача оказывается

значительно более сложной. Ведь существуют и другие физические процессы, ко-

торые могут привести к довольно
мощному радиоизлучению, напри-
мер грозовые разряды в атмосфе-

ре планеты. Но, производя наблю-
дения на разных волнах радиодиа-
пазона, можно доказать, что ра-
диоизлучение действительно явля-

ется тепловым. Это будет верно в
том случае, если на всех волнах эк-
вивалентная температура (опреде-
ляемая по потоку радиоизлучения
на соответствующей волне) окажет-

ся одинаковой.

На рис. 67 приведены резуль-

таты измерений эквивалентной ра-

диотемпературы Венеры на разных
волнах. Вертикальные черточки,

как обычно, указывают на вероят-

ные погрешности измерений. Кро-
ме того, измерялась зависимость
эквивалентной температуры от фа-
зы планеты. Выводы из радио-

астрономических наблюдений Венеры можно сформулировать следующим образом:

1) в очень широком диапазоне длин волн от 1,3 до 20 см эквивалентная

радиотемпература Венеры находится в пределах 550 — 600 К; 2) на миллиметро-
вых волнах эквивалентная температура значительно ниже и близка к 400 К. Пере-
ход от одной температуры к другой происходит где-то около длины волны 1,3 ем.

Наиболее вероятное объяснение радиоастрономических данных состоит в сле-

дующем. На волнах более 1,3 см атмосфера Венеры прозрачна. Поэтому измерен-
ная радиотемпература есть температура поверхности планеты, которая, как оказы-

вается, необыкновенно высока. Уменьшение эквивалентной температуры Венеры

182

Вселенная. Жизнь. Разум - Наука (И.С. Шкловский) - часть 11