Текст книги "Вид с высоты"
Автор книги: Айзек Азимов
сообщить о нарушении
Текущая страница: 16 (всего у книги 17 страниц)
16. Клянусь Юпитером!
Давайте спросим: «На какой из планет солнечной системы (кроме Земли, конечно) будет скорее всего обнаружена жизнь?»
И мне представляется, что я слышу дружный и громкий ответ: «На Марсе!»
Все доводы в пользу такого ответа я знаю наизусть, потому что сам не раз приводил их в спорах: хоть Марс и невелик, и холоден, и имеет не так уж много воздуха, но все же не настолько, чтобы на нем не могло существовать некоего подобия примитивной растительной жизни. С другой стороны, Венера и Меркурий явно слишком горячи, на Луне нет воздуха, а как остальные спутники планет солнечной системы, так и астероиды (не говоря уже о Плутоне) чересчур холодны, слишком малы или страдают и тем и другим.
И затем мы добавляем примерно такую фразу: «Что же касается Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, то о них не может быть и речи».
Однако Карл Саган, астроном из Гарвардского университета, полностью отвергает эту точку зрения, и его недавняя статья заставила меня поразмыслить о внешних планетах.
В догалилеевское время Юпитер и Сатурн (Уран и Нептун еще не были открыты) ничем не выделялись среди других планет, разве что они двигались на звездном небе медленнее, чем другие планеты, и потому казались дальше от Земли.
Уже первый телескоп показал, что Юпитер и Сатурн – это диски, имеющие измеримые угловые размеры. Когда стало известно расстояние до этих планет, угловые размеры оказалось возможным перевести в километры, и результат привел всех в изумление. Диаметр Юпитера – 142 000 километров, а Сатурна – 120 000 километров, в то время как экваториальный диаметр Земли – 12 800 километров.
Внешние планеты оказались гигантами!
С открытием Урана в 1781 году и Нептуна в 1846 году появились еще две довольно внушительные планеты, так как экваториальный диаметр Урана равен 50 000 километров, а Нептуна (по последним измерениям) – примерно 45 000 километров.
Разница в размерах между этими планетами и нашим плотным маленьким миром станет еще больше, если мы сравним их объемы, так как они пропорциональны диаметру, возведенному в куб. Другими словами, если диаметр тела A в 10 раз больше диаметра тела В, то объем тела А в 1000 раз больше объема тела В. Приняв объем Земли за 1, мы получим следующие относительные объемы планет-гигантов:
У каждого из гигантов есть спутники. Как угловой размер планеты, так и расстояние от нее различных спутников измерить просто. Имея эти данные, можно быстро вычислить массу главной планеты. (Так как у Венеры и Меркурия нет спутников, то мы не можем судить о их массе с такой же уверенностью, с какой мы судим, например, о массе Нептуна.)
Когда речь идет о массе, гиганты, естественно, остаются гигантами. Если взять массу Земли за 1, то массы гигантов будут равны:
Юпитер … 318
Сатурн … 95
Уран … 15
Нептун … 17
Четыре гиганта, в сущности, вобрали в себя всю массу планет солнечной системы! Масса одного Юпитера равна примерно 70 % общей массы планет. Если взять, помимо планет-гигантов, остальные планеты, все спутники, астероиды, кометы и метеориты, то они составят менее 1 % общей массы. Разумные существа других систем, изучая солнечную систему с полной беспристрастностью, сделали бы, по всей вероятности, такую запись о Солнце: «Звезда x, спектральный класс G2, четыре планеты плюс обломки».
Но взгляните еще раз на числа, выражающие массы планет. Сравните их с числами, выражающими объемы, и вы увидите, что масса этих планет довольно мала. Другими словами, Юпитер занимает в 1300 раз больше места, чем Земля, но вещества в нем больше всего в 318 раз. Следовательно, вещество Юпитера должно располагаться более свободно, а это значит (переходя на научный язык), что плотность Юпитера гораздо меньше плотности Земли.
Если принять плотность Земли за 1, то плотность гигантов можно получить, просто разделив число, которым выражена масса, на число, которым выражен объем. Плотности гигантов таковы:
Юпитер … 0,280
Сатурн … 0,125
Уран … 0,250
Нептун … 0,425
В такой шкале плотность воды будет равна 0,182. Как видите, Нептун, самый плотный из гигантов, примерно только в 21/4 раза плотнее воды, Юпитер и Уран – в 1,5 раза, а Сатурн даже менее плотен, чем вода.
Помнится, я читал книгу по астрономии, в которой автор наглядно обыграл это обстоятельство: если бы нашелся достаточно большой океан, то Сатурн плавал бы в нем, погрузившись менее чем на 3/4. В этой же книге была дана впечатляющая иллюстрация, на которой Сатурн вместе со всеми своими кольцами плыл по бурному морю[19]19
Подобную иллюстрацию можно найти в прежних изданиях «Занимательной астрономии» Я. И. Перельмана. – Прим. ред.
[Закрыть].
* * *
Но пусть проблема плотности не вводит вас в заблуждение. Сразу возникает мысль, будто Сатурн, в общем менее плотный, чем вода, состоит из какого-то пористого материала, вроде пробки. Однако это не так, и мне нетрудно разубедить вас.
На поверхности Юпитера видны темные полосы, или ленты, и все приметные детали их движутся по диску планеты с постоянной скоростью. Проследив за этим движением, можно очень точно определить период вращения планеты; оказывается, что он равен 9 часам 50 минутам 30 секундам. Примерно так же, хотя и с большими трудностями, можно определить периоды вращения более далеких гигантов.
И вот тут отмечается удивительное явление. Период вращения, который я назвал, относится только к экваториальной части Юпитера. Другие части планеты вращаются немного медленнее: период вращения Юпитера постепенно увеличивается по мере приближения к полюсам. Уже одно это показывает, что мы смотрим не на твердую поверхность, которая вращается как целое.
Вывод совершенно ясен. Мы видим не поверхность Юпитера (и других гигантов), а облака в их атмосферах. Под облаками простирается громадная толща атмосферы, гораздо более плотной, чем наша, но все же не такой плотной, как камень или металл. Определяя объем гигантских планет, мы берем их вместе с атмосферой, и поэтому средняя плотность получается столь малой. Если бы мы учитывали только ядро планеты, находящееся под атмосферой, то плотность была бы такая же, как у Земли, и, весьма возможно, даже выше.
Но какова толщина этой атмосферы?
* * *
Будучи дальше от Солнца, чем Земля, а следовательно, и холоднее ее, гигантские планеты отличаются от Земли главным образом тем, что сохраняют гораздо большее количество легких элементов – водорода, гелия, углерода, азота и кислорода. Гелий не образует соединений, но остается газом. Водород имеется в избытке; он не только остается в газообразном состоянии, но и вступает в соединения с углеродом, азотом и кислородом и образует аммиак, метан и воду. Метан – это газ. При земной температуре аммиак тоже находится в газообразном состоянии, а вода – в жидком. Если бы температура на Земле упала до –100 градусов или ниже, как на планетах-гигантах, то и вода (гидросфера), и аммиак затвердели бы, а метан остался бы газообразным. Данные спектроскопического анализа показывают, что атмосфера Юпитера состоит на 3/4 из водорода, на 1/4 из гелия и, кроме того, в ней имеются обильные примеси аммиака и метана. (Вода не обнаружена, но можно предположить, что она вымерзла.)
Структура нашей планеты примерно такова: твердое каменное или металлическое центральное тело (литосфера), окруженное слоем воды (гидросфера), и все это в свою очередь окружено слоем газа (атмосфера).
Легкие элементы, которыми особенно богаты гигантские планеты, скорее способствовали бы увеличению их атмосферы и гидросферы, чем литосферы. Следовательно, центральная литосфера у них была бы больше литосферы Земли (но не обязательно чрезвычайно большой) и окружала бы ее гигантская гидросфера и не менее гигантская атмосфера.
Но что значит гигантская?
Здесь мы можем принять во внимание сжатие гигантов у полюсов. Хотя диаметр Юпитера у экватора равен 142 000 километров, диаметр его от полюса до полюса составит всего 132 000 километров. Сплюснутость составляет 7 %, в то время как у Земли она равна примерно 0,33 %. У Юпитера явно эллиптическая форма. У Сатурна она выражена еще отчетливее, так как его экваториальный диаметр равен 120 000 километров, полярный диаметр – 106 000 километров, сплюснутость – примерно 12 % (Уран и Нептун сплюснуты меньше, чем Юпитер и Сатурн).
Степень сплюснутости планеты частично зависит от скорости вращения и возникающей центробежной силы. Хотя Юпитер и Сатурн гораздо больше Земли, их периоды вращения равны примерно 10 часам в отличие от нашего двадцатичетырехчасового. Поэтому поверхность Юпитера на экваторе движется со скоростью 40 000 километров в час, а Земли – со скоростью 1600 километров в час. Естественно, поверхность Юпитера растягивается сильнее, чем земная (даже несмотря на большее тяготение Юпитера), и поэтому гигантская планета больше вспучивается на экваторе и больше сплющивается у полюсов.
Сатурн значительно меньше Юпитера, и его период вращения приблизительно на 20 минут больше. Центробежная сила на экваторе у него меньше; несмотря на меньшее тяготение, он должен быть сплюснут слабее, чем Юпитер, – на самом деле он сплюснут сильнее. Причина в том, что степень сплюснутости зависит еще и от распределения плотности, и если атмосфера Сатурна намного толще атмосферы Юпитера, то и сплюснутость у него будет больше.
Астроном Руперт Вильдт оценил толщину литосферы, гидросферы и атмосферы каждой планеты, для того чтобы получить наблюдаемую среднюю плотность и полярную сплюснутость. (С его соображениями согласны далеко не все астрономы, но мы все-таки примем их за основу.) Ниже (в таблице) приводятся полученные Вильдтом числа, к которым для сравнения я добавил данные, относящиеся к Земле.
1 Разумеется, наша атмосфера толще 13 километров и, в сущности, не имеет постоянной толщины. Однако я беру земную атмосферу (и позже подсчитаю ее объем) только до верхних слоев ее облаков, так же как в случае с гигантскими планетами.
Как видите, у Сатурна, который меньше Юпитера, гораздо более толстая атмосфера, что и объясняет его низкую плотность и необыкновенно высокую степень сплюснутости. У Нептуна самая тонкая атмосфера, и поэтому это самая плотная планета-гигант.
Кроме того, оказывается, Земля не такой уж пигмей по сравнению с гигантами, если говорить только о литосфере. Но, приняв, что все литосферы имеют одинаковую плотность, и взяв массу земной литосферы за 1, мы получим такие массы литосфер у других планет:
Юпитер … 100
Сатурн … 45
Уран … 5,5
Нептун … 3,5
Именно необычайная величина гидросферы и атмосферы обусловливает огромные размеры планет-гигантов.
* * *
Последнее утверждение лучше всего можно проиллюстрировать, рассмотрев не толщину различных составляющих планет, а их объем. Ниже (в таблице) названы объемы в триллионах кубических километров. И снова для сравнения приводятся данные, относящиеся к Земле.
Из таблицы видно, что литосфера гигантских планет составляет лишь небольшую часть общего объема, тогда как объем литосферы Земли почти равен общему объему планеты. Для большей наглядности выразим объем каждой составляющей в процентах к общему объему планеты.
В то время как на литосферу Земли приходится 99,5 % общего объема планеты, литосфера гигантских планет в лучшем случае составляет всего 8 %. Примерно 1/3 объема Нептуна – это газ. У Юпитера и Урана газ занимает 1/2 общего объема, у Сатурна, наименее плотного из четырех планет, объем газа составляет 4/5 общего объема. Гигантские планеты иногда называют «газовыми гигантами», и, как видите, свое название они оправдывают, особенно Сатурн.
* * *
На гигантских планетах все выглядит совершенно не так, как на Земле. Атмосферы их очень ядовиты, чрезвычайно протяженны и пропускают так мало света, что на поверхности планет даже на стороне, освещенной Солнцем, постоянно царит полный мрак. Атмосферное давление на этих планетах огромно, и, судя по тому, что мы видим в телескоп, там постоянно бушуют неистовые ураганы.
Обычно считается, что самая высокая температура видимой поверхности этих планет (Юпитер) равна –100 градусам (по новым данным, –140 градусам. – Ред.), а самая низкая (Нептун) доходит до –230 градусов, так что если бы даже мы не погибли от ураганов, чудовищного давления и ядовитых газов атмосфер, то нам пришлось бы опуститься на колоссальный, покрывающий всю планету слой замерзшего аммиака толщиной в тысячи километров.
Тут уж не только нельзя представить себе, что человек высадится на такую планету и станет жить на ней. На ней вообще невозможна какая бы то ни было жизнь, хотя бы отдаленно напоминающая нашу земную.
А нет ли какого-либо изъяна в нарисованной нами картине?
Есть и, возможно, большой: речь идет о температуре. Вероятно, на Юпитере совсем не так уж холодно, как мы думаем.
Разумеется, от Солнца он находится раз в пять дальше, чем Земля, и поэтому получает раз в 25 меньше солнечного тепла. Однако суть дела не в том, чтобы получить побольше тепла, а в том, чтобы удержать его; 4/9 света, приходящего от Солнца, отражаются, а остающиеся 5/9 поглощаются. Поглощенная часть не доходит до поверхности планеты в виде света, но она все равно добирается до нее… в виде тепла.
Планета обычно испускает это тепло в виде длинноволнового инфракрасного излучения, но компоненты атмосферы Юпитера (особенно аммиак и метан) довольно плохо пропускают инфракрасные лучи, которые вследствие этого удерживаются и вызывают повышение температуры. Лишь когда температура достаточно высока, для того, чтобы инфракрасные лучи пробились сквозь атмосферу, устанавливается температурное равновесие.
Возможно даже, что благодаря такому «парниковому эффекту» температура поверхности Юпитера так же высока, как и температура поверхности Земли. И это не только теоретические выкладки, потому что радиоизлучение Юпитера, открытое в 1955 году, по-видимому, говорит о том, что температура его атмосферы гораздо выше той, которую долго считали возможной для этой планеты.
На других гигантских планетах температуры, очевидно, тоже выше, чем считалось раньше, но весьма вероятно, температурное равновесие у них наступает при более низкой температуре, чем у Юпитера, так как другие планеты больше удалены от Солнца. Возможно, Юпитер – единственная гигантская планета с температурой поверхности выше 0 градусов.
Это значит, что из всех гигантских планет лишь Юпитер, может быть, имеет жидкую гидросферу. По схеме Вильдта, вся поверхность Юпитера покрыта океаном глубиной 27 000 километров.
С другой стороны, у Венеры тоже есть атмосфера с «парниковым эффектом», который поднимает температуру поверхности выше, чем думали прежде. Радиоизлучение Венеры показывает, что температура ее поверхности гораздо выше точки кипения воды и поэтому поверхность Венеры совершенно иссушена, а весь ее запас воды находится в облачном слое над поверхностью планеты.
Странное дело: научные фантасты десятилетиями писали об океане, которым покрыта вся Венера. Такой «всепланетный» океан действительно есть. Только на другой планете – на Юпитере… клянусь Юпитером!
* * *
Говоря об океане Юпитера, профессор Саган утверждает: «Из этого следует вывод, что возможностей для жизни на Юпитере больше, чем возможностей для жизни на Венере».
Такая осторожность похвальна, когда ученый выступает с заявлением в научном журнале. Но сам я, выступая со своей импровизированной трибуны, ни в коем случае не обязан быть столь осторожным и поэтому могу позволить себе высказываться об океане Юпитера гораздо более свободно. Итак, поговорим немного об океане.
Если согласиться с картиной, нарисованной Вильдтом, то океан Юпитера должен быть в 500 000 раз больше земного, а по объему он равен 620 Землям. Этот океан окружен атмосферой того же типа, которая (по нынешним представлениям) окружала Землю, когда на ней зародилась жизнь. Все простые соединения (метан, аммиак, вода, растворенные соли) имеются в нем в невероятном (по земным масштабам) количестве.
Для создания этих органических соединений требуются источники энергии, и весьма возможно, что одним из них является ультрафиолетовое излучение Солнца. (Как было сказано раньше, количество ультрафиолетовых лучей, достигающих Юпитера, в 25 раз меньше, чем лучей, достигающих Земли, и, кроме того, они не могут проникнуть глубоко в толщу атмосферы.)
И все же ультрафиолетовые лучи, видимо, не стоит сбрасывать со счетов, так как окрашенные полосы в атмосфере Юпитера, вероятно, состоят из свободных радикалов (то есть из активных молекулярных осколков), выбиваемых из обычных молекул ультрафиолетовыми лучами.
Постоянное перемешивание атмосферы увлекает свободные радикалы вниз, где они, возможно, отдают свою энергию, вступая в реакцию с простыми молекулами и образуя сложные.
Даже если не принимать во внимание ультрафиолетовые лучи как источник энергии, то остаются еще два других. Во-первых, молнии. Молнии в атмосфере Юпитера могут быть более мощными и продолжительными, чем когда бы то ни было на Земле. Во-вторых, всегда существует естественная радиоактивность.
А почему бы, собственно, в океане Юпитера не возникнуть жизни? Температура подходящая. Сырье имеется. Энергией он снабжается. Все условия, которых оказалось достаточно, чтобы появилась жизнь в первобытном океане Земли, есть и на Юпитере (если картина, нарисованная в этой главе, отражает действительное положение вещей), только они более благоприятны.
А выдержат ли живые существа атмосферное давление и бури Юпитера, не говоря уже о его тяготении? Но бури, как бы они ни были жестоки, могут всколыхнуть только поверхность океана глубиной 27 000 километров. На глубине нескольких сот метров (или километров, если хотите) существуют только медленные океанские течения. Что же касается тяготения, то забудьте про него. Жители океана вообще могут не обращать внимания на тяготение, потому что его воздействие почти полностью нейтрализуется плавучестью.
Как видите, ни одно из возражений не выдерживает критики. Разумеется, подобная жизнь должна возникнуть и развиваться без газообразного кислорода, но именно в таких условиях зародилась и развивалась жизнь на Земле. И сейчас на Земле есть бактерии, которые могут жить без кислорода.
Давайте снова зададим вопрос: «На какой планете солнечной системы (кроме Земли, конечно) будет скорее всего обнаружена жизнь?»
И теперь, как мне кажется, ответ должен прозвучать так: «На Юпитере, клянусь Юпитером!»
* * *
Конечно, если жизнь на Юпитере и существует, то она, к сожалению, находится в полной изоляции. Хотя в ее распоряжении громадный океан, путь в окружающий необъятный мир закрыт для нее навсегда.
Даже если некоторые формы жизни на Юпитере обретут разум, который можно было бы сравнить с нашим (а есть основания полагать, что настоящие жители моря – прежде чем вы возразите мне, я напомню, что дельфины произошли от сухопутных животных, – не смогли бы обрести подобный разум), то им не удастся заявить о себе.
Вряд ли возможно, чтобы даже разум, подобный человеческому, мог изобрести способ выйти из океана, пробиться сквозь тысячи километров бурной, густой, как патока, атмосферы, преодолеть колоссальное тяготение Юпитера, чтобы достичь ближайшего спутника планеты и с его поверхности обозревать Вселенную.
А пока живые существа остаются в океане Юпитера, они и не подозревают о существовании Вселенной за его пределами, разве что косвенно ощущают поток тепла, очень слабое микроволновое излучение Солнца и, может быть, кое-что еще. Без какой-либо другой подтверждающей информации микроволновое излучение окажется совершенно необъяснимым явлением, даже если бы оно воспринималось.
Однако – долой грусть, закончим главу радостной нотой!
Если океан Юпитера так же богат живыми существами, как и наш океан, то 1/70 000 его массы составляет живая материя. Другими словами, общая масса морских животных Юпитера была бы равна 1/8 массы нашей Луны.
Представляете, какое это колоссальное количество рыбы? А какая будет рыбная ловля на Юпитере, если только мы когда-нибудь туда доберемся!
Ввиду невероятно быстрого роста нашего населения стоит поразмыслить еще над одним вопросом… Как вы думаете, съедобны ли живые существа, которые водятся на Юпитере?
17. Поверхностные рассуждения
Еще в прошлом веке серьезные фантасты, начиная с Эдгара По, мечтали о полете на Луну. Сейчас мы стараемся осуществить это на деле. Пожалуй, такой утилитарный подход уменьшает романтику космических проектов, но, если надо поступиться лишь этим, я думаю, нам остается только, вздохнув, еще энергичнее добиваться поставленной цели.
Однако до сих пор, пожалуй, интересовались в основном тем, как добраться до Луны, а ведь нам, приверженцам научной фантастики, необходимо быть всегда на шаг впереди: мы сосредоточиваем свои помыслы на том, как заселить Луну. Естественно, мы можем не обращать внимания на такие мелкие обстоятельства, как отсутствие на Луне воды и воздуха. Вероятно, мы сможем выпаривать воду из глубоко залегающих пород и придумаем способ, как извлечь кислород из силикатов. Мы можем жить под поверхностью Луны, чтобы не страдать от жары днем и от холода ночью.
И в самом деле, если сияющее Солнце не сходит с безоблачного неба две недели подряд, то солнечные батареи могут обеспечить колонистов колоссальным количеством энергии.
Возможно, придет время, когда страна с высоким уровнем жизни будет находиться там, на небе. Может быть, на некоторых кратерах появится видная даже в маленький телескоп надпись: «Присылайте к нам уставших от тесноты людей, жаждущих вздохнуть свободно…»
Кто знает, может, это и будет?
* * *
Но если Луне суждено стать второй Землей и принять часть ее населения, то нам следует кое-что знать о ней, например ее размеры.
Сразу встает вопрос, что мы подразумеваем под «размерами».
Когда говорят о размерах Луны, чаще всего приводят величину ее диаметра, которая может быть получена прямым измерением, поскольку расстояние до Луны известно.
Так как диаметр Луны равен 3470 километрам, а диаметр Земли – 12 800 километрам, большинство людей так и подмывает сказать, что Луна в 4 раза меньше Земли или что размеры Луны составляют 1/4 размеров Земли. (С этой точки зрения более точно было бы сказать, что размеры Луны составляют 0,273 размеров Земли или что Земля в 3,66 раза больше Луны.)
Все наталкивает на мысль, что Луна – это мир весьма приличных размеров.
Но давайте подойдем к этому вопросу с другой точки зрения. Кроме линейных размеров, интересно знать и массу тела в солнечной системе, ибо от массы зависит его тяготение.
При прочих равных условиях масса пропорциональна диаметру, возведенному в куб. Если диаметр Земли в 3,66 раза больше диаметра Луны, то масса ее будет (3,66 · 3,66 · 3,66) в 49 раз больше массы Луны. Но это только в том случае, если плотности двух сравниваемых тел одинаковы.
Оказывается, Земля в 1,67 раза плотнее Луны, и поэтому разница в массе больше, чем при простом возведении диаметра в куб. В действительности масса Земли в 81 раз больше массы Луны.
Внушает беспокойство, что Луна вдруг стала такой карликовой. И встает вопрос: во сколько же раз Луна меньше Земли – в 4 или в 81?
Пожалуй, это и не важно. Поскольку мы говорим о заселении Луны, нас интересует только площадь поверхности.
На любом достаточно большом небесном теле при обычных обстоятельствах люди будут жить на поверхности. Даже если они зароются в почву, то проникнут на небольшую глубину, которая не идет ни в какое сравнение с диаметром любого мира размером с Землю или даже с Луну.
Следовательно, нас должен волновать вопрос: какова площадь поверхности Луны по сравнению с площадью поверхности Земли? Попробуем получить эти «поверхностные» данные.
Подсчитать это легко, потому что площадь поверхности пропорциональна квадрату диаметра. Здесь уже плотность не имеет никакого значения, и учитывать ее не надо. Если диаметр Земли в 3,66 раза больше диаметра Луны, то площадь ее поверхности будет (3,66 · 3,66) в 13,45 раза больше площади поверхности Луны.
* * *
Но это меня не удовлетворяет. Когда мы говорим, что площадь поверхности Луны в 13,45 раза меньше площади поверхности Земли, это звучит не слишком выразительно. Что же это все-таки значит? Велика ли такая поверхность?
Предлагаю вашему вниманию следующий способ, который, по-моему, дает достаточно наглядное представление о поверхности Луны. Используем в качестве единицы измерения площадь США, равную 9 288 000 квадратных километров.
Для примера составим таблицу, в которую войдут некоторые географические районы нашей планеты, и выразим их площади в принятых нами условных единицах.
Географический район / Площадь [20] 20
За единицу взята площадь США.
[Закрыть]Австралия … 0,82
Бразилия … 0,91
Канада … 0,95
Соединенные Штаты … 1,00
Европа … 1,07
Китай … 1,19
Северный Ледовитый океан … 1,50
Антарктида … 1,65
Южная Америка … 1,90
Советский Союз … 2,32
Северная Америка … 2,50
Африка … 3,20
Азия … 4,70
Индийский океан … 7,80
Атлантический океан … 8,80
Общая площадь суши … 17,50
Тихий океан … 17,60
Общая площадь мирового океана … 36,80
Общая площадь поверхности Земли … 54,30
Теперь, как видите, стоит мне сказать, что поверхность Луны равна 4,03 США, и вы сразу поймете, что заселение Луны предоставит в распоряжение человечества территорию, которая будет в 4 раза больше Соединенных Штатов или в 1,75 раза больше Советского Союза. Можно сказать еще и так: площадь Луны представляет собой что-то среднее между Африкой и Азией.
Но пойдем дальше и предположим, что человечество собирается заселить в солнечной системе все, что можно или стоит заселять. Когда мы говорим «можно заселить», мы исключаем, по крайней мере на предвидимое будущее, газовые гиганты, то есть Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. (Чтобы вам было яснее, посмотрите предыдущую главу.)
У нас еще остается 4 планеты: Меркурий, Венера, Марс и (только для того, чтобы картина была полной… и предусматривала все крайности) Плутон. Кроме того, имеется ряд крупных спутников (не говоря уже о нашей Луне), которые настолько велики, что их, по-видимому, тоже стоит заселить. Сюда входят четыре больших спутника Юпитера (Ио, Европа, Ганимед и Каллисто), два больших спутника Сатурна (Титан и Рея) и большой спутник Нептуна (Тритон).
Площадь поверхности этих тел легко подсчитать. Ниже приводятся результаты этих подсчетов (Земля и Луна включены для сравнения).
Как видите, если мы исключим Солнце и газовые гиганты, то в солнечной системе останется еще целая дюжина тел, площадь поверхности которых превышает площадь США, и тринадцатое тело с немного меньшей площадью поверхности.
Общая площадь поверхности этой чертовой дюжины миров приблизительно равна 225 США. Из них целую четверть занимает сама Земля, а Земля уже заселена человечеством. Другая четверть представлена Плутоном, колонизацию которого даже при самом горячем желании придется отложить на далекое будущее.
Из того, что осталось (около 118 США), Венера, Марс и Луна составляют примерно 5/9. Эти миры самые близкие, и, следовательно, их легче достичь и заселить; пройдет довольно много времени, прежде чем человечество отважится подступиться к окрестностям Солнца и достичь Меркурия или ринуться в другую сторону, к большим спутникам внешних планет. Надежд на бóльшую площадь, по-видимому, слишком мало.
Однако есть и другие пути, о которых я собираюсь рассказать.
До сих пор я не упоминал об объектах солнечной системы, которые имели бы менее 1500 километров в диаметре (таков диаметр Реи). На первый взгляд их можно отнести в рубрику «не стоящих заселения» – просто потому, что площадь их поверхности невелика и проку от них ждать не приходится. Кроме того, притяжение их было бы настолько слабым, что, наверно, возникли бы всякие трудности, как физиологические, так и технические.
Однако не будем обращать внимание на тяготение небесных тел и рассмотрим площади их поверхности.
Правильно ли мы предполагаем, что площадь поверхности небольших тел так невелика, что ею можно пренебречь?
В конце концов в солнечной системе имеется 23 спутника с диаметром меньше 1500 километров, а это почтенное число. С другой стороны, некоторые из этих спутников очень малы. Диаметр Деймоса, меньшего из спутников Марса, не превышает 15 километров.
Чтобы управиться с площадью мелких миров, давайте воспользуемся другой единицей измерения. Самым большим городом Соединенных Штатов (по площади по крайней мере) является Лос-Анжелес, раскинувшийся на 1150 квадратных километров. Мы можем принять занимаемую им площадь за единицу. Это удобно, потому что на территории США поместится примерно 8000 таких городов, как Лос-Анжелес.
Ниже представлено сравнение площадей поверхности мелких спутников солнечной системы. (Диаметры всех этих спутников определены не очень точно, и, следовательно, столь же неточны подсчитанные нами площади их поверхности. Однако в своих расчетах я основывался на последних имевшихся в моем распоряжении данных.)
Общая площадь мелких спутников солнечной системы составляет, таким образом, до 20 000 Лос-Анжелесов, и если разделить это число на 8000, то получится примерно 2,5 США. Общая площадь поверхности 23 тел составляет чуть больше 1/2 площади поверхности Луны, или, другими словами, примерно площадь Северной Америки.
Казалось бы, это подтверждает, что о мелких спутниках не стоит и беспокоиться, но… давайте поразмыслим еще. Все эти спутники, вместе взятые, составляют чуть больше 1/6 объема Луны, но площадь их поверхности превышает 1/2 площади поверхности Луны.
Спутник (планета) / Площадь поверхности [21] 21
За единицу взята площадь Лос-Анжелеса.
[Закрыть]Япет (Сатурн) … 4450
Тефия (Сатурн) … 3400
Диона (Сатурн) … 3400
Титания (Уран) … 2500
Оберон (Уран) … 2500
Мимас (Сатурн) … 630
Энцелад (Сатурн) … 630
Ариель (Уран) … 630
Умбриель (Уран) … 440
Гиперион (Сатурн) … 280
Феба (Сатурн) … 280
Нереида (Нептун) … 120
Амальтея (Юпитер) … 70
Миранда (Уран) … 45
VI (Юпитер) … 35
VII (Юпитер) … 6,5
VIII (Юпитер) … 6,5
IX (Юпитер) … 1,5
XI (Юпитер) … 1,5
XII (Юпитер) … 1,5
Фобос (Марс) … 1,5
X (Юпитер) … 0,7
Деймос (Марс) … 0,4
Это должно напомнить нам, что чем меньше тело, тем больше площадь его поверхности по отношению к объему. Площадь поверхности любого шара равна 4πr2, где r – его радиус. Это значит, что Земля, радиус которой равен примерно 6400 километрам, имеет площадь поверхности примерно 500 миллионов квадратных километров.
Но предположим, что из Земли сделали ряд миров поменьше, причем радиус каждого из них равен 1/2 радиуса Земли. Объем пропорционален радиусу, возведенному в куб, и поэтому из Земли можно сделать не менее восьми «полуземель», каждая из которых будет иметь радиус примерно 3250 километров. Площадь поверхности каждой «полуземли» была бы равна примерно 130 миллионам квадратных километров, а общая площадь поверхности всех восьми «полуземель» – 1 миллиарду квадратных километров, то есть она вдвое превышала бы площадь поверхности Земли.
