А. Лельевр - Эврика-86

• Название: Эврика-86
• Автор: А. Лельевр
• Жанр: Прочая научная литература

В сборнике-ежегоднике «Эврика» рассказывается о важных научных идеях, поисках, решениях минувшего года в нашей стране и за рубежом.

---

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…