Текст книги "Эврика-86"
Автор книги: А. Лельевр
сообщить о нарушении
Текущая страница: 3 (всего у книги 25 страниц)
земные базальты, так и на граниты. Эти опыты еще раз подтвердили, что в твердых оболочках всех планет земной группы шли или продолжают идти активные геологические процессы – происходит дифференциация планетарного вещества по химическому составу.
Возвращение на Землю контейнеров с венерианским грунтом – задача в обозримом будущем невыполнимая, ведь воображаемой ракете с Венеры придется взлетать как бы со дна земного моря, поскольку давление горячего углекислого газа, из которого в основном состоит венерианский «воздух», в сто раз больше земного. Выполнить анализ грунта Венеры лет пятнадцать назад казалось почти такой же фантастикой, поэтому на повестку дня был поставлен теоретический прогноз.
СЛОВО БЕРЕТ ЭВМ
Лет тридцать назад потребовалось предсказать химический состав вещества, которое трудно или даже невозможно получить в лаборатории. Надо было точно знать, как будет меняться набор и количество химических соединений и реагирующей смеси газов при высоких температурах и давлениях.
В принципе такие задачи всегда входили в сферу интересов химической термодинамики – науки о температуре, теплоте и превращениях теплоты и работы друг в друга. Химические превращения подчиняются определенным законам термодинамики, а их конкретное выражение описано с помощью хорошо разработанного математического аппарата. Если же в химических процессах число участвующих веществ исчисляется десятками, то для выполнения математических выкладок не хватит человеческой жизни. Но, как известно, есть электронно-вычислительные машины.
Математическое моделирование позволяет выделить из всех возможных вариантов тот, который протекает с
наименьшей затратой химической энергии, а значит, и наиболее реальный в неживой и живой природе. При этом выясняется и самая выгодная (с точки зрения затрат энергии системы) форма нахождения химического элемента: войдет ли он в состав газа, кристаллического вещества или жидкости.
В последнее десятилетие специалисты в области наук о Земле обратили внимание на сходство своих задач и тех, которые с успехом решают инженерыхимики. Геологи тоже должны уметь предсказывать поведение химических элементов в магматических расплавах, в горячих рудоносных растворах тогда, когда природный объект недоступен. Ну а если объект находится на другой планете, то задача усложняется во много раз, поскольку условия, господствующие в иных мирах, не менее, а, пожалуй, куда более таинственны, чем в глубинах Земли.
Уже после посадки советской автоматической межпланетной станции «Венера-7» на поверхности Утренней звезды и комплекса радиоастрономических исследований с Земли, проведенных еще в середине шестидесятых годов в СССР и в США, оказалось, что Венера-удобная лаборатория для химиков и геологов. В самом деле, на планете и ночью и днем (продолжительность одних венерианских суток соответствует 243 земным) одинаково жарко, на полюсах холоднее лишь на несколько градусов, смены времен года тоже нет. Поэтому горные породы поверхности находятся как бы в гигантском термостате в течение многих миллионов лет.
Значит, теоретический прогноз состава неизвестных нам пород поверхности Венеры представляет собой вполне реальную задачу, если допустить существование химического равновесия минералов с горячими газами атмосферы.
В 1978–1979 годах под руководством члена-корреспондента АН СССР В. Барсукова в Институте геохимии и
аналитической химии имени В. И. Вернадского АН СССР проблема была поставлена и решена. Состав венерианской атмосферы, температура и давление на поверхности планеты и состав пород, аналогичный земному, считались заданными, А найти требовалось состав продуктов тех химических реакций, которые протекают между газами и минералами и перераспределяют «обязательные» химические элементы– кислород, водород, кремний, железо и так далее – в самые причудливые сочетания. На Земле такое перераспределение элементов рождает разнообразные коры выветривания, содержащие глины, бокситы, соли, гипсы… А что на Венере?
В качестве исходных данных в ЭВМ были введены результаты определения состава венерианской атмосферы, полученные космическими средствами, и модели состава земных горных пород. Введенные туда же'законы химического взаимодействия минералов поверхности планеты с горячими газами атмосферы должны были– помочь получить прогноз породного состава. Итак, модель поведения химических элементов на поверхности планеты Венера выбрана, исходные данные введены. Теперь – за дело!
Машина успешно справляется с заданием, и мы получаем портрет венерианской коры выветривания. Нет, сенсации не будет. В венерианских условиях благополучно существуют в основном те же минералы, что и в земных гранитах и базальтах, – кварц, полевые шпаты, пироксены. Тем не менее ответ машины достаточно интригующий. Оказалось, что венерианские породы обнаруживают "особые приметы"; есть минералы, содержащие серу. Может быть, именно круговорот серы определяет метеоусловия на Венере без зимы и "ета, без дождя и снега?
Облачный покров Венеры толщиной ^ 25 километров почти наверняка состоит из капель серной кислоты. Газы, содержащие серу, – важная примесь в
углекислой атмосфере планеты, сера в существенных количествах содержится в поверхностных породах… Что это – звенья единого цикла круговорота веществ или случайность? Пока на этот вопрос нет однозначного ответа.
Здесь можно провести аналогию с проблемой возникновения аэрозолей серной кислоты в земной стратосфере (следствие загрязнения отходами химической промышленности), вспомнить сернокислотные дожди в Северной Америке и Европе и убедиться лишний раз в необходимости космических исследований для познания Земли.
Сухость венерианской атмосферы вызывает много дискуссий, многочисленные результаты анализов состава венерианского «воздуха» разноречивы, однако полеты автоматических станций «Венера-13» и «Венера-14» поставили точку: вблизи поверхности атмосфера содержит не более 0,002 процента водяного пара. Итак, отнята последняя возможность обнаружить венерианский «океан» – вода изгнана даже из кристаллических структур минералов. На поверхности Венеры не сохраняется не только капля, но и молекула воды в таком, казалось бы, надежном скафандре, как кристаллическая решетка.
Горячая атмосфера Венеры, вступая в контакт с породами поверхности, может приводить к изменению их химического состава; по сути дела, там происходит химическое выветривание. Главный недостаток теоретической модели – нельзя учесть время и полноту протекания химического процесса. А это означает, что мощность "коры выветривания" мы оценить не можем: будет ли это миллиметровая корочка или многокилометровая толща измененных пород – неизвестно.
Март 1982 года открыл новую страницу в изучении планеты: впервые удалось определить химический состав венерианских пород в местах посадки спускаемых аппаратов «Венера-13» и «Венера-14».
28
БУРЕНИЕ В РАСКАЛЕННОЙ ПУСТЫНЕ
Эксперимент по отбору и анализу венерианского грунта просто фантастичен. Инженеры, создававшие грунтозаборное устройство, шутили: задача сформулирована, как в сказке, – пойди туда, не знаю куда, принеси то, не знаю что! Увы, горькая доля истины в этой шутке была она связана с относительной «слепотой» посадки на планету. Надо было сконструировать такой бурильный агрегат, который мог бы работать как на скальном, так и на рыхлом грунте, в любом положении (аппарат может сесть с большим креном), при температуре "вишневого каления" обычной стали. Да к тому же бурение надо вести без смазки и без охлаждения!
И вот задача блестяще решена, причем стоатмосферное давление на поверхности Венеры превратили в союзника: проба грунта засасывалась внутрь приемной камеры по принципу пылесоса, затем от высокого давления избавлялись с помощью оригинальной системы шлюзов, в результате укрощенный грунт приходил к конечному пункту «конвейера» почти вакуумированным,
Анализ грунта проводило сложнейшее устройство, разработанное в Институте геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского АН СССР под руководством профессора Ю. Суркова, имевшее на вооружении источники радиоизотопов (железо-55 и плутоний-238). Поток альфа-частиц и жесткого рентгеновского излучения возбуждает в атомах облучаемой пробы флюоресцентное рентгеновское излучение, относительная интенсивность которого позволяет судить о концентрации того или иного химического элемента. Прибор принимал команды с бортового программно-временного устройства, а накопленная информация периодически отправлялась по телеметрической системе на Землю. Спускаемый аппарат «Венера-13»
жил и работал два часа и семь минут, а «Венера-14» – без семи минут час. Из этого времени четыре минуты ушло на бурение и шлюзование пробы грунта, а все остальное время на Землю переда* вались данные о химическом составе венерианских пород: 38 спектров – с «Венеры-13» и 20 спектров – с "Венеры-1 4". Рентгенорадиометрический анализ дал уникальные цифры содержания девяти главных породообразующих элементов.
ПОРОДЫ ВЕНЕРЫ БЕЗ ВУАЛИ?;
Попробуем разобраться, какие проблемы минералогии и петрологии Венеры удалось решить после космического рейса «Венеры-13» и «Венеры-14», а какие остались нерешенными или даже возникли вновь.
Во-первых, теперь мы знаем, что наиболее распространенный тип венерианских пород – это базальты. Находки «подозревавшихся» гранитов следует отложить до тех времен, когда мы, может быть, узнаем, из какого материала построены высокогорные континенты на Венере.
Во-вторых, базальты Венеры имеют разный состав в разных геологических провинциях. Низменности (более молодые породы?) заполнены продуктами вулканических излияний практически того же состава, что рождает океаническая кора Земли. Более возвышенные регионы, названные холмистыми равнинами, представляют собой, вероятно, наиболее древние геологические области, если судить по интенсивным следам метеоритных бомбардировок. Там тоже базальты, но сильно обогащенные калием и магнием. На Земле породы такого типа появились довольно поздно – не ранее 2,6 миллиарда лет назад, и носят несомненные признаки глубинного происхождения.
В-третьих, базальты Венеры содержат в несколько раз больше серы по сравнению со своими земными аналогами.
Определение химического состава венерианских пород подтвердило теоретический прогноз о концентрации серы, а вот вопрос о том, есть ли на Венере связанная вода, остался нерешенным из-за ограниченных возможностей самой методики. Неизвестны и формы нахождения серы в минералах. Но здесь необходимо особое отступление.
Дело в том, что различия температуры и атмосферного давления на низменностях и в высокогорных областях Венеры достаточно велики, а это значит, что и минеральная пыль в горах и на равнинах – разная. Поэтому теоретически в высокогорье должны существовать более устойчивые сульфиды (пирит), а на высоте до двух километровсульфаты (ангидрит). Если это так, то на Венере действует оригинальный циклический механизм химического выветривания, немыслимый на других планетах.
Уже после полета «Венеры-13» и «Венеры-14» американские ученые сообщили: по радиофизическим измерениям электропроводности грунта Венеры со спутника "Пионер – Венера" получается, что высокогорные венерианские «материки» покрыты чехлом отложений с аномально высокой электропроводностью. Похоже, что такими свойствами обладает только сульфид железа – пирит. Такая неожиданная поддержка нашей гипотезы заставляет с еще большим вниманием относиться к проблеме химического и минерального состава пород Венеры.
Что же теперь сказать о нашем прогнозе состава пород Венеры, сделанном пять лет назад с помощью ЭВМ? Оправдался ли он? По-видимому, основную свою роль он сыграл: было правильно показано возможное направление изменений, которые претерпевают пороДЬ1, в особенности образование минералов, содержащих серу.
Мы здесь коснулись лишь итогов эксперимента по определению химического состава пород Венеры. Даже один этот пример показывает плодотворность использования
ского моделирования и прямого эксперимента в такой своеобразной науке, как сравнительная планетология.
Уникальные анализы венерианского грунта в местах посадки космических аппаратов подтверждают одну из общих закономерностей геологической истории планет земной группы. Базальтовый вулканизм – непременное звено длительного процесса формирования коры планет. Сходство состава земных и венерианских базальтов (кремний, алюминий, железо и т. п.) указывает на общие черты развития всех планетных тел Солнечной системы. Различия в начальных условиях рождения планет запечатлены скорее всего в судьбе водяного пара и таких летучих элементов, как углерод и сера. Эти разные судьбы предопределили разные лики детей Солнца-планет земной группы.
КАРТА ВЕНЕРЫ
Поверхность нашей небесной соседки скрыта от глаз наблюдателей многокилометровой толщей облаков. Но тем не менее ученые надеются в скором времени составить подробную карту загадочной планеты. Для этого они предлагают вывести на орбиту вокруг Венеры серию космических аппаратов, которые виток за витком будут поочередно зондировать ее поверхность с помощью радиолокаторов, а затем передавать на Землю последовательные изображения. Спутники, расположенные в непосредственной близости от планеты, помогут раскрыть многие ее тайны, так как появится возможность различить детали рельефа с точностью до полукилометра.
30
НАД ОБЛАКАМИ ВЕНЕРЫ
В октябре 1983 года Венера обзавелась новыми искусственными спутниками. Советские автоматические станции «Венера-15» и «Венера-16» ведут радиолокационную съемку сквозь сплошной облачный слой, передавая на экраны Центра дальней космической связи интереснейшие виды ландшафта Утренней звезды.
Наряду с этими съемками искусственные спутники Венеры проводят и другие интересные эксперименты. Среди них, например, программа измерений надоблачной атмосферы Венеры, подготовленная совместно учеными СССР и ГДР. В этом эксперименте прибор регистрирует спектр теплового (инфракрасного) излучения атмосферы и облаков, а по спектру определяются их температура, строение и химический состав. Уже через несколько дней после выхода на орбиты межпланетные станции передали на Землю более 70 инфракрасных спектров. Немало измерений было сделано и в последующие месяцы. Сейчас полученные данные анализируются и подводятся первые, пока еще предварительные итоги.
Что же выяснилось? Удалось уточнить состав верхней части облачного слоя и характер изменения температуры над ним, впервые определить содержание водяного пара на высотах, которые прежде оставались вне наблюдений. Измерения количества водяного пара в атмосфере Венеры особенно важны. Дело в том, что при большом сходстве этой планеты с Землей наша небесная соседка почти полностью лишена воды. Обнаружились и некоторые
данности. Например, оказалось, что у полюса верхняя граница облачного слоя располагается ниже, чем в средних широтах. По-видимому, это обусловлено мощным глобальным циклоном, связанным с необычно быстрым вращением атмосферы планеты. Этот результат привлек пристальное внимание исследователей, поскольку помогает лучше понять движение атмосфер на других планетах, в том числе и циркуляцию земной атмосферы, а значит, и закономерности развития климатических условий на нашей планете.
ТАЙНА МАРСИАНСКИХ РЕК
Ландшафт вроде бы самый обычный – изрезанные шрамами оврагов поля, сфотографированные с высоты птичьего полета. Однако ученых он поставил в тупик – дело в том, что это вовсе не земная поверхность, а марсианская. И скромные на вид овраги в действительности – высохшие русла гигантских рек, а фотографировала их автоматическая межпланетная станция.
Прошло не так уж много времени с тех пор, как космические зонды развеяли иллюзии насчет марсианских «каналов». И вот очередная загадка – сухие русла с островами, наносами. Все говорит о том, что когда-то по Красной планете неслись бурные потоки. Но откуда они взялись, если вода в жидком виде на поверхности Марса существовать не может слишком разрежена его атмосфера, слишком низки температуры.
На некоторых островах заметны метеоритные кратеры, значит, вода текла здесь несколько миллионов лет назад.
32
Проще всего предположить, что тогда у планеты была плотная атмосфера, а климат не столь беспощаден. Но куда же она девалась сейчас? И почему так резко изменился климат? Ведь расчеты показывают; чтобы на Марсе текли реки его атмосфера должна быть в три раза плотнее земной. Словом, вопросов возникало больше, чем было приемлемых ответов.
Появление высохших русел, изрезанных долин и других загадочных структур требовало объяснения. И астрогеологи предложили неожиданную гипотезу. По их мнению, реки на Марсе не только были, но могут течь… даже сейчас, правда, подо льдом.
Известно, что лед может испаряться, минуя жидкую фазу, сублимироваться. Это явление довольно широко используется. Именно так, испаряя влагу, готовят сублимированные продукты. Их достаточно опустить в воду, чтобы они приобрели первозданный вид. Но если на Земле условия для сублимации – разрежение и низкую температуру – надо создавать специально, то на Марсе они есть и так. Поэтому часть льда из полярных «шапок» испаряется. Конденсируясь, водяные пары оседают уже в виде снега и льда в более низких широтах. Специалисты подсчитали, что каждое марсианское лето в «теплых» районах прибавляется по нескольку десятков сантиметров снегового покрова. Здесь почва оказывается как бы в парнике. Укрытая толстым «одеялом», она прогревается солнечными лучами настолько, что нижняя кромка льда… подтаивает. Талая вода собирается в ручьи и реки. За тысячелетия они, видимо, и «проели» бесчисленные русла и овраги.
Но если причудливый рельеф родился под снежно-ледовым одеялом, то как же он оказался на поверхности? Дело в том, что снеговые шапки «путешествуют» по Марсу, открывая районы, прежде недоступные взору. Ученые объясняют это изменением наклона оси вращения планеты к плоскости ее
ЗЭвоика-86
биты. Миллион лет назад он был наибольшим – 46 градусов, а к нашему времени постепенно уменьшился примерно до 35 градусов.
Однако даже такими колебаниями оси невозможно объяснить образование огромных глубоких русел шириной до двухсот, а длиной до трех тысяч километров. На такое расстояние снежные «шапки» сползти не могли. Вероятно, гигантские каньоны были образованы подпочвенными водами. Сдавленные мощным слоем вечной мерзлоты, они как бы «взрывали» окружающие породы. И тогда по марсианской поверхности неслись колоссальные потоки, возможно, в тысячи раз мощнее Амазонки. Но и они в конце концов испарялись в холодном и разреженном воздухе. Скорее всего это был лишь краткий мир в истории планеты.
ПРИШЕЛЬЦЫ С МАРСА?
До недавнего времени упавшие на Землю метеориты не имели "обратного адреса" – ученые не могли дать ответ, откуда к нам прибыли небесные гости. Тем неожиданнее оказались результаты исследования метеорита, найденного в Антарктиде: они показали, что его состав практически повторяет состав образцов лунных пород. Возник вопрос: каким образом этот "лунный камень" покинул поверхность нашего природного спутника? Ученые считают, что его мог выбить и отбросить в пространство крупный метеорит, упавший на Луну. В пользу этой гипотезы говорит и другая находка в Антарктиде. Исследователям удалось обнаружить здесь еще два метеорита лунного
исхождения, упавших на расстоянии 70 километров друг от друга. Вполне возможно, что Луну они покинули вместе. Результаты изучения других метеоритов с большой вероятностью говорят об их «родстве» с Марсом. Правда, пока доказать эту связь трудно: нет образцов марсианского грунта. Тем не менее изучение одного из небесных «пришельцев» показало, что его углеродный состав сравним с результатами измерений содержания углекислоты в атмосфере Марса.
МАРСИАНСКИЕ КРАТЕРЫ
Известно, что на Марсе существуют кольцеобразные структуры, которые принято называть кратерами: всего таких кратеров там насчитывается около 13 тысяч. По возрасту, по степени разрушенности их структур кратеры принято делить на 4 вида. Древнейшие кратеры (их еще называют ньютоновскими) и древние (кепплеровские) имеют довольно ровное дно, а от вала, окружающего кратер, часто сохраняются лишь остатки. Новые (ломоносовские) и новейшие (королевские) кратеры относят к океанской эре Марса, у них хорошо выражены кольцевые структуры вала и склоны, резко опускающиеся на дно.
Среди марсианских кратеров встречаются гиганты размером более 100 километров в поперечнике (обычно это древнейшие кратеры) и «малютки», у которых поперечник меньше 20 километров. Кратеры древнейшей формации составляют всего 7 процентов от общего числа, а самые молодые новейшие – 60 процентов.
Если проводить статистику отдельно по темным и светлым участкам марсианской поверхности, то видно, что на темных участках кратеров больше. Исключение составляет Ацидалийская равнина, где кратеры вообще попадаются редко.
Исследователи считают, что плотность распределения марсианских кратеров зависит от высоты местности. Напомним, что марсианские низины называют «морями» и «океанами», а возвышенные участки – «материками». Именно на материках наблюдают наибольшую плотность кратеров всех возрастов: здесь на каждый миллион квадратных километров их в среднем приходится 130, тогда как на океанических равнинах только 40.
Сложилось впечатление, что темп старения кратеров Марса зависит от их размеров и высоты, на которой они расположены. Маленькие кратеры стареют медленно. Интересно, что кратеров-гигантов очень мало высоко в горах (выше 10 километров) и мало их сохранилось на равнинах. Больше всего гигантов на высотах от 2 до 5 километров.
ПЛАНЕТЫ-ЛАЗЕРЫ
Вскоре после изобретения оптических квантовых генераторов (лазеров) в дальнем космосе были обнаружены природные объекты, «работающие» на том же принципе. Ими оказались межзвездные облака, состоящие из молекул гидроксила и воды. Они заметно усиливают проходящую через них космическую радиацию, переизлучая энергию в виде радиоволн.
С того времени лазерная техника ушла далеко вперед. Оптический
Додый генератор стал одним из самых необходимых приборов в научных лабораториях, на заводах успешно внедряется лазерная технология, в операционных лазерный луч конкурирует с хирургическим скальпелем. Разнообразие практических задач обусловило и создание широкого спектра приборов. Существуют лазеры на твердых кристаллах и стеклах, жидкостях, газах, полупроводниковых материалах.
В газовых лазерах чаще других используют углекислый газ. Может быть, именно это заставило исследователей из Физического института АН СССР обратить внимание на Венеру и Марс. Ведь хорошо известно, что газовые оболочки этих планет состоят в основном из углекислого газа. Правда, на Венере атмосфера густая и горячая, а на Марсе разреженная и холодная. Но в принципе это дела не меняет, так как на разных высотах температура и давление в атмосферах обеих планет вполне соизмеримы.
Необходимым условием работы лазера является «накачка» активной среды прибора (в нашем случае – газа) светом или каким-то другим видом электромагнитного излучения. Мощный источник такой энергии около Венеры и Марса имеется. Это Солнце. Расчеты показали, что солнечная радиация в атмосферах этих планет действительно преобразуется в их собственное тепловое излучение. Причем процесс этот идет со значительным усилением – примерно таким, как и в лазерах.
Результаты расчетов хорошо совпали с данными наблюдений, которые проводились с Земли с помощью инфракрасного телескопа-спектрометра. Таким образом, предположение о том, что Венера и Марс – природные инфракрасные лазеры, подтвердилось.
УРАГАН ДЛИТСЯ СТОЛЕТИЯ
У планеты-гиганта Юпитера немало загадок, и самая давняя из них Большое красное пятно. Наблюдателям с Земли оно кажется темным овалом на фоне юпитерианского диска в Южной тропической зоне. Временами Пятно меняет свой цвет от^темно-красного до желтоватого, колеблется в размерах, но никогда не пропадает.
Не раз ученые пытались объяснить это удивительное явление. Одни считали Пятно облаком раскаленных газов, вырывающихся из жерла гигантского вулкана, другие-продуктом химической реакции. А некоторые даже сочли его сигналом разумных существ.
Но вот автоматические межпланетные станции, пролетая мимо Юпитера, сфотографировали его с близкого расстояния. Была получена и подробная фотография Пятна. Она доказала правоту тех ученых, которые считали его атмосферным образованием. Оно оказалось… ураганом, невероятным по размерам газовым вихрем. Во вращающейся воронке этого «мальстрима» запросто утонуло бы несколько таких планет, как наша Земля.
Но земные циклоны живут не так уж долго – почему же этот ураган не прекращается? Каким образом в бурной атмосфере планеты вот уже более 300 лет может существовать столь крупное и, казалось бы, непрочное образование?
Астрономы проанализировали все снимки Юпитера – от ранних до самых последних. А затем выполнили расчеты, в которых учли вращение планеты, плотность и состав ее атмосферы,
34
35
рость движения. И пришли к выводу, что гораздо удивительнее было бы… отсутствие Пятна.
Действительно, если присмотреться к снимкам, атмосфера Юпитера покажется не такой уж хаотичной. На его диске четко видны чередующиеся темные и светлые параллельные полосы – это широчайшие кольцевые атмосферные потоки. У экватора в районе Большого красного пятна их два. Направлены они в разные стороны и расположены очень близко друг от друга.
Энергия встречных течений – одна из причин возникновения вихря. Другая – так называемая инерционная сила Кориолиса, действующая на каждое вращающееся тело. На Юпитере, который вращается очень быстро, делая один оборот примерно за десять земных часов, сила Кориолиса огромна. Она сталкивает зоны ветров, заставляя их взаимодействовать. Логично было бы предположить, что течения должны перемещаться. Но вместо этого инерция закручивает газ в гигантский вихрь.
Расчеты показали: именно этот вихрь, как ни странно, вносит стабильность в атмосферные течения. Иными словами, Большое красное пятно существует благодаря зонам ветров, а зоны ветров – благодаря Большому красному пятну.
Ученые пробовали менять начальные условия задачи, смотрели, как поведут себя несколько более мелких вихрей в атмосфере. Но итог был тот же: все они сходились в один большой вихрь у экватора, где сила Кориолиса максимальна. Система приходила в равновесие…
Ученые считают, что подобные "вечные циклоны" должны будоражить многие планеты, в том числе и Землю. Но, на наше счастье, образоваться такому неутомимому урагану мешает сложный рельеф земной поверхности.
ЕСТЬ ЛИ ЖИЗНЬ НА ЕВРОПЕ?
Предлог «на» в заголовке этой заметки не ошибка, ведь речь идет не о части света, а об одноименном спутнике Юпитера. На вопрос, поставленный в заголовке, известный писатель-фантаст Артур Кларк ответил положительно в своей недавней книге, населив эту луну некими чудовищами. Но то фантаст, а как обстоит дело в реальности?
Ученые доказывают, что даже на озерах в Антарктиде, под слоем никогда не тающего льда, и то встречаются крошечные бактерии и одноклеточные растения, сумевшие приспособиться к таким невероятным условиям. Что же тогда может «запретить» подобным организмам развиваться на Европе?
Этот спутник Юпитера, правда, находится в восьмистах миллионах километров от Солнца. Размером он чуть меньше нашей Луны и, само собой, атмо^ сферу при себе удержать не в силах. На поверхности Европы царит мороз всего 100 градусов Кельвина. Спутник покрыт слоем льда, по последним сведениям, толщиной около пяти километров.
Кажется, все сошлось, чтобы препятствовать любым формам жизни. Однако недавно было установлено, что Европа-отнюдь не гладкий ледяной "бильярдный шар". Вся ее поверхность изборождена трещинами, причем иные из них тянутся по полторы тысячи километров, а шириной местами достигают семидесяти километров. Ученые полагают, что внутренние области Европы представляют собой океан. Тогда притяжение Юпитера и соседних спутников – Ио и – Ганимеда – должно «раскачивать» этот «подпольный»
ан и поверхностный лед, не выдержав волнения, трескаться.
Так вот, в подобных трещинах и может гнездиться жизнь! Снимки, сделанные с борта космического аппарата, показали, что «полыньи» Европы могут достигать 25–50 квадратных километров. И несмотря на отдаленность Солнца, такие свободные от льда участки получают от светила не менее тридцати миллионов ватт энергии в год. Этого должно хватить на интенсивный фотосинтез в пределах подледного океана Европы.
ОКЕАН ИЗ МЕТАНА? НЕТ
Поверхность Титана, гигантского спутника, вращающегося вокруг Сатурна, – отнюдь не океан из метана, как предполагали до сих пор. Опубликованный недавно анализ данных, собранных во время полета космического корабля вокруг Сатурна, свидетельствует о том, что в атмосфере этой «луны» не более одного процента метана. Температура на поверхности Титана-минус 179 градусов Цельсия, и вопреки этому от нее поднимаются волны газа. Атмосфера сильно затуманена, что мешает визуальным наблюдениям спутников.,
КТО ты,
ПРИШЕЛЕЦ?
Тунгусская катастрофа вот уже три четверти века остается предметом нескончаемых споров. Гипотезы о том, что в районе реки Подкаменная Тунгуска упал гигантский метеорит– пришелец из глубин Вселенной, вызывают немало возражений. Осколков этого болида до сих пор найти не удалось. Да и как могли астрономы не заметить его приближения?
Некоторые ученые все больше склоняются к мысли, что космический гость представлял собой сгусток из пыли и льда диаметром примерно 300 метров, плотность которого была лишь в десять раз больше, чем у воздуха. В пользу этого предположения говорит не только мощный пылевой след, который оставался на пути движения болида в течение нескольких часов. И даже не удивительное по красоте свечение воздуха, наблюдавшееся в сумерках над территорией Восточной Сибири. Гипотеза о снежно-пылевом составе позволяет объяснить, откуда взялся этот болид.
В небесной механике есть задача о движении трех тел под действием сил взаимного притяжения. Еще в 1772 году известный французский математик и механик Лагранж нашел решение для ее частного случая – для двух тел. Он показал, что между этими телами могут быть пять точек равновесия, где силы притяжения к каждому из них равны между собой. По имени ученого их стали называть точками Лагранжа.
Точки Лагранжа есть и в системе Земля – Луна. Среди них наибольший интерес представляют точки
36
37
го равновесия, где меньше всего сказывается влияние Солнца, планет и других небесных тел. По логике вещей, зоны вокруг таких точек играют роль своего рода гравитационных ловушек: попавшие сюда частицы вещества, «раздираемые» равным притяжением к Земле и Луне, должны навсегда застревать в них. Это подтвердил польский астроном К. Кордылевский. В 1961 году в окрестностях точек Лагранжа он обнаружил скопления из частиц пыли и льда, получившие название облаков Кордылевского.
