Земля и вселенная
К Земле приближается знаменитая комета Галлея. Вернее, приближается она к Солнцу, потому что именно вокруг нашего светила обращаются эти таинственные небесные тела, в разные сроки посещая его окрестности. Астрономам только раз в жизни удается увидеть комету Галлея, поскольку навещает она нас один раз за 75— 76 лет. Немудрено, что уже давно крупнейшие телескопы мира были направлены в те уголки неба, откуда ожидается появление редкой гостьи. Первым посчастливилось двум американским наблюдателям — Д. Джюит и Э. Даниельсон. 16 октября 1982 года, работая с пятиметровым телескопом обсерватории Маунт-Паломар, они обнаружили на фотопластинке крошечное пятнышко. Это и была приближающаяся комета. Ожидаемое небесное тело находилось еще так далеко, что расстояние до него равнялось 10,93 астрономических единиц (Астрономическая единица равна среднему расстоянию Земли от Солнца: 149 500 000 километров) его блеск был к 500000000 раз слабее блеска самых слабых звезд, которые видны невооруженным глазом. Зафиксировать космического странника на таком большом расстоянии удалось впервые в истории.
Но почему мы называем кометы таинственными небесными телами и чем знаменита комета, носящая имя английского ученого? Чтобы ответить на эти вопросы, нам придется обратиться к истории.
Вестники ужаса
Слово «комета» в переводе с греческого означает «волосатая». С незапамятных времен называли так небесные тела, похожие на хвостатые звезды. Время от времени они неизвестно откуда появлялись на ночном небе, а потом, так же неожиданно; бесследно исчезали.
Долгое время считалось, что кометы появляются в годы кровопролитных войн и голода, мора, стихийных бедствий и даже смерти королей и императоров, отчего люди называли их «вестниками ужаса». Посмотрите, как описывает одну из таких комет образованнейший человек своего времени, французский хирург Амбруаз Парэ в 1528 году: «Комета сия была столь ужасна и страшна, она порождала в народе столь великое смятение, что некоторые умирали от одного только страха, а другие сильно заболевали. Она представляла собой светило громадной длины и кровавого цвета; в вершине ее видна была сжатая рука, державшая длинный меч, как бы готовый разить. При конце его клинка видны были три звезды. По обе стороны лучей этой кометы виднелось много топоров, ножей, мечей, обагренных кровью, а посреди них видны были ужасные человеческие лица со всклокоченными бородами и дыбом стоящими волосами». Действительно, страшная и невероятная картина…
Однако не считайте ее сознательным обманом. В XVI веке люди воспринимали окружающую действительность еще совсем не так, как мы с вами. Они мало знали о законах природы, плохо представляли себе устройство Вселенной. Во многих непонятных явлениях окружающего мира виделась им воля богов. В сознании для чуда и для мифа-сказки было столько же места, сколько для действительности. И отличать выдумку от реальности еще мало кто умел. Даже ученые, астрономы не понимали тогда, что такое эти страшные хвостатые звезды и почему они столь неожиданно, без какой-либо периодичности появляются на небе.
С тех пор как двадцать лет назад первая советская автоматическая межпланетная станция (АМС) стартовала к Венере, ученые немало узнали о загадочном мире этой планеты. Советские специалисты использовали почти каждую благоприятную возможность для посылки к Венере все новых и новых станций. А такие моменты (так называемый синодический период Венеры) повторяются через каждые девятнадцать с половиной месяцев, точнее, через каждые 584 дня.
Горы книг, научных трактатов, статей, отчетов написаны об этой загадочной планете. Сотни астрономов на протяжении многих веков изучали ее. До сих пор горячие дискуссии разгораются на международных конгрессах, о Венере спорят на научных диспутах и в студенческих аудиториях. Любят Венеру писатели-фантасты. Пожалуй, лишь легендарный Марс может встать рядом с этой популярнейшей у землян планетой.
Откуда возник такой огромный интерес к Венере?
«История человеческого рода—это непрерывное стремление от темноты к свету, — говорил знаменитый полярный исследователь Фритьоф Нансен. — Поэтому не имеет смысла оспаривать пользу знаний: Человек стремится к знаниям, и когда он перестает поступать таким образом, он уже больше не Человек». Но в стремлении изучить Венеру есть и сугубо практическая цель.
Венера — ближайшая к Земле планета Солнечной системы. Она очень напоминает Землю по размерам и массе. Однако условия на Венере совершенно другие, необычные: плотная атмосфера почти целиком состоит из углекислого газа, у поверхности температура достигает почти 500° С (при такой жаре плавятся свинец и олово!), давление у поверхности в 100 раз превышает земное. Загадочен состав облачного слоя Венеры, не ясны причины почти полного отсутствия водяных паров в атмосфере. Эта планета необычно медленно вращается вокруг своей оси.
Геологи и геофизики называют Венеру младшей сестрой нашей планеты. Они считают, что такой была Земля к далеком прошлом, когда еще не остыла.
В вот специалисты в области физики атмосферы и климатологи считают, что для Венеры проще построить математическую модель атмосферы и проверить ее, иными словами, изучить эволюционную историю атмосферы Венеры, понять, как она приобрела такой необычный химический состав и пришла к нынешнему устойчивому раскаленному состоянию. Это важно и для раскрытия тайн земной атмосферы, и для понимания и прогнозирования климатических изменений на Земле.
Здесь самое время рассказать о так называемом парниковом эффекте, который играет, по мнению ученых, колоссальную роль в жизни Венеры, да и Земли тоже. Что же такое парниковый эффект (иногда его называют оранжерейным)? Поясним его действие на следующем примере.
Атмосфера Титана, крупнейшего спутника Сатурна, во многом напоминает по своему составу газовую оболочку Земли в древнейшую геологическую эпоху, до зарождения жизни на нашей планете. Сотрудники американской обсерватории Лоуэлла в штате Аризона обнаружили в атмосфере Титана окись углерода. Это открытие доказывает, что в атмосфере спутника Сатурна существуют кислородсодержащие соединения. Молекулы газа содержались в слое льда на поверхности Титана, а под воздействием тепла, поднимающегося из недр планеты, газ выделился и таким образом на крупнейшем спутнике Сатурна возникла «древнеземная» атмосфера.
Английский астроном К. Ранкорн в результате изучения лунных пород, доставленных на Землю, пришел к выводу, что у Луны были спутники, которые примерно четыре миллиарда лет назад упали на ее поверхность и образовали темные пятна. Эти исследования расходятся с прежними представлениями о том, что лунные моря появились вследствие столкновений с кометами или грозовых разрядов. Астроном считает, что следы таких явлений должны быть беспорядочными, а крупнейшие лунные моря лежат вдоль линии, проходящей через Луну, вероятно бывшей когда-то лунным экватором. Проведенный анализ показал, что у Луны было жидкое ядро и что около четырех миллиардов лет назад произошли изменения в расположении магнитных полюсов. Эти изменения могли быть вызваны ударами гигантских тел, которыми, по мнению ученого, были спутники.
Не ветер, переносящий песок и пыль за тысячи километров, является главным «создателем» Каракумов. Своим рождением пустыня обязана… рекам! Эта точка зрения получила подтверждения из космоса. На снимках четко выделяются современные и древние русла рек. Оказалось, что древняя Амударья текла не на север, как сейчас, а на запад. Ее отложения выделяются на общем светлом фоне темной лентой. В сотворении песчаной равнины в течение почти 300 тысяч лет участвовали и другие реки, шлейфы их рыхлых наносов хорошо видны на снимках.
В образовании же современного рельефа пустыни главную роль сыграл ветер, формирующий песчаные гряды, барханы. Бури и ураганы приносили сюда песок даже из Аравийской пустыни. В свою очередь сильные ветры заносят каракумский песок на берега Волги и Днепра. Это тоже удалось наблюдать из космоса.
Научные работники Лаборатории реактивного движения в Пасадене (штат Калифорния) надолго лишились нормального ночного отдыха. Взбудораженные открытиями, они спали урывками, а когда просыпались, то спешили в Центр управления полетом автоматической межпланетной станции «Вояджер». В Центре со сказочной быстротой действовали электронно-вычислительные машины по расшифровке миллионов радиосигналов.
Люди с затаенным дыханием разглядывали на экранах цветные изображения «приближающегося» Сатурна.
33 миллиона километров оставалось американской АМС до планеты. Прошло 4 года со дня запуска на космодроме, и дорога позади «Вояджера» протянулась на 2 миллиарда километров. Благополучно пересечен опасный Пояс астероидов между Марсом и Юпитером, с его нескончаемыми потоками метеорных тел. Хрупкие электронные приборы выдержали жестокий холод мирового пространства и электромагнитные бури при облете главной планеты Солнечной системы — Юпитера. А опереди? Риск от столкновений с камнями и льдинками вблизи Сатурна, прежде чем «Вояджер» отправится в 8-летний рейс к самым далеким планетам — к Урану и Нептуну.
…Перед глазами тех, кто находился в Центре управления, предстала удивительная картина. Сатурн, увенчанный грандиозным «воротничком», занимал весь кадр телевизионного изображения. Золотисто-желтая планета с сероватыми шапками полюсов и едва различимыми в тумане пестрыми поясами неслась и вертелась в черной бездне неба.
Примечательно: в первую очередь исследователи устремляли свой взор на знаменитые кольца Сатурна, которые вот уже несколько столетий не дают покоя астрономам.
Великий Галилей первым заметил что-то особенное во внешности Сатурна. Но он так и не мог разглядеть как следует, что за выпуклости несет планета. Телескоп Галилея был очень слаб, и ученому казалось, что у Сатурна имеются ручки, как у сахарницы.
Лишь полвека спустя голландец Гюйгенс доказал, что странные полукружия по сторонам планеты не что иное, как тонкие, но очень широкие кольца.
Посмотрите на карту Казахстана: в междуречье Таласа и Чу вы увидите коричневый крап и слова: «Пески Муюнкум».
Тут нет больших селений и, городов. Но эти пески — Планета моего детства. У каждого из нас есть свои маленькие планеты. Планеты, где только ягель да карликовые березки. Планеты, где перелески осиновые да луга мокрые.
Планеты, где скалы, зноем раскаленные… Нам иногда надо возвращаться на свои планеты.
Я родился и вырос в Карабугуте, отгороженном от всего белого света барханами и камышами. В этом крохотном русском поселке жили рыбаки и охотники, он одной ногой стоял в пойме Чу-реки, а другой — на краю песков Муюнкум. Хата наша, если на нее смотреть со стороны Сарыузека, чуйской проточки, чуть виднелась из-за высокого, перевевающегося бархана. «Джамбул», свирепый бетпакдалинский ветер, прозванный в честь Джамбул-горы, давшей имя также великому акыну, под окнами отчего дома навевал сугробы песка.
Муюнкумы по форме напоминают кита. Голова — вздутие на юго-востоке, тело — понижающаяся и сужающаяся песчаная равнина. Туша «кита» жирно очерчена руслами рек Чу, Таласа и Курагаты. А разлапистый хвост его ворочается среди вонючих топких солончаков, образуемых слепыми устьями двух названных рек.
Плыть «киту» некуда. С боков он зажат черногорбыми отрогами Тянь-Шаня и крутым каменистым уступом Бетпак-Далы. Лбом же упирается в предгорья Киргизского хребта.
Забравшись на высокий приречный бархан или же на крышу хаты, я смотрел на текучее марево, на лиловые горбы дальних барханов. Там чудились озера, всадники и толпы людей. Но они никогда не приближались. Тогда я еще не знал, что такое мираж.
Я пытался узнать жизнь Кит – Планеты, пытался представить, какая она на том краю. Мне доводи лось бывать в песках, и не раз, но телега наша никогда не доезжала до края пустыни. И вот однажды я не выдержал — пустился по чуть приметной тележной дороге, ведущей в глубь песков.
Дул горячий ветер. Солнце смолило так, что даже листья жантака, верблюжьей колючки, обмякли. Взлетая из-под ног, громко стрекотали пунцовокрылые кобылки. Пролетев несколько шагов, они садились на песок и становились такими же серыми, как и все вокруг. Превращались в невидимок.
Кольцо в горах
Оно лежит в долине отрогов Большого Кавказского хребта, в двуречье Большого Зеленчука и Хусы. Огромное, белое. С высоты птичьего полета оно смотрится, как фрагмент таинственных гигантских «рисунков Наски», что на южном побережье Перу. И как те рисунки, оставленные древними обитателями Земли, кажется, что это кольцо — знак для пришельцев иных планет. От центра кольца во все стороны расходятся одинаковые радиальные прямые линии. По ним время от времени перемещаются «кораблики» с металлическими квадратными парусами. В долине полное безветрие, но паруса прогнуты, в них бьется луч солнца, словно не земной, а космический ветер наполняет их.
Но вот я стою посреди кольца и вижу его «тело». Вокруг меня — стена почти вплотную прижатых друг к другу металлических пластин высотой с двухэтажный дом. Часть из них тоже обращена к небу. Вдруг где-то над головой, словно из поднебесья, раздается многократно усиленный громкоговорителем голос: «Внимание! На плоском можно отрабатывать следующую программу». Проходит минута, другая… В наступившей тишине слышно, как в десятке метров от меня трещит кузнечик. И вдруг запрокинутый край металлического кольца медленно выравнивается и одновременно вверх, к небесам, отклоняется другой край.
Еле заметное движение огромных плоскостей создает впечатление, будто происходит все это не наяву, а в фантастическом сне. Можно подумать, что ты, как в сказке, уменьшился до размера горошины и попал внутрь какого-то инструмента. И вот наблюдаешь, как он работает… Колыхнулся и поплыл к центру кольца один из «корабликов». Э! Да он скользит по рельсам — вот что такое те радиальные прямые, отходящие от центра кольца! А парус над «корабликом» — это такая же металлическая пластина, как и те, из которых состоит само кольцо.
И только сейчас я понимаю, что действительно нахожусь внутри инструмента — крупнейшего в мире радиотелескопа Академии наук СССР, изобретенного советскими учеными. Сокращенно он называется РАТАН-600. Цифры обозначают диаметр его кольцевого зеркала — 600 метров. Его гигантская антенна, которая ловит космические радиоволны. Она находится в высокогорной долине на вышине 900 метров над уровнем моря, поближе к небу. Обрамляющие долину горы надежно защищают антенну от посторонних радиопомех, от ветра. Это очень важно — защитить эфир в зоне, где расположен радиотелескоп, от посторонних влияний. Дело в том, что РАТАН не только один из крупнейших инструментов, созданных человеком, — это еще и самый чуткий инструмент. Ведь он способен уловить сигналы от космических объектов, удаленных от нас на миллиарды световых лет!
Это произошло на совещании по физике комет. Собственно, слово «произошло» здесь не очень-то подходит, так как никаких особых событий не было. Просто один из докладчиков излагал свою точку зрения на то, отчего некоторые кометы живут неоправданно долго.
Все шло как обычно. Доклад был прослушан с должным вниманием. Но при его обсуждении возникли споры, намного превысившие отведенное для дискуссии время. Дело в том, что для определения продолжительности жизни комет надо знать, из чего «сделаны» эти небесные странники и какова температура их ядер на том или ином расстоянии от Солнца.
По первому вопросу все было ясно – ученые уже давно договорились считать, что небесные гостьи состоят из замерзших воды, аммиака, углекислоты и некоторых других летучих веществ, в которые вкраплены небольшие каменные и металлические пылинки. «Кометы — это грязный лед», — как образно выразился американский ученый Уиппл.
Такое строение комет довольно хорошо объясняло их поведение. На больших расстояниях от нашего дневного светила, таких, что туда почти не доходит его тепло, «космическая ледышка» выглядит довольно скромно — маленькое пятнышко на небосводе, которое можно разглядеть разве что в довольно сильный телескоп. И лишь приближаясь к Солнцу, она распускает свой великолепный хвост. И это понятно, ведь льды начинают испаряться. Чем ближе к светилу, тем теплее, тем интенсивнее идет испарение (а вернее сказать, сублимация, то есть прямое испарение без стадии плавления), тем пышнее становится хвост. Иногда хвосты комет простираются на многие десятки и сотни миллионов километров. Сколько кометного вещества должно уходить на то, чтобы создать такое феерическое зрелище!
Некоторые из комет лишь эпизодически украшают наш небосвод. Зато другие с завидным постоянством возвращаются к нам. (Так, комету Галлея мы можем лицезреть примерно через 76 лет.) И при каждом таком свидании они теряют часть своей массы. Казалось бы, жизнь их должна быть сравнительно коротка. Но вот здесь-то и кроется одна из загадок.
Хвостатые гостьи часто близко подходят к Солнцу, а иногда даже неосторожно проходят через его корону и как ни в чем не бывало выходят из нее, продолжая свое житье- бытье. Это было удивительно. По всем подсчетам астрономов, кометы при таких пролетах должны были бы испаряться, а они, невзирая на всю арифметику, живут. Отчего?
Венера — планета загадок. Сколько раз мы слышали эту фразу. Действительно, ею уже никого не удивишь. И тем не менее это так. Правда, каждый полет к нашей космической соседке оставляет все меньше и меньше таинственного…
Ореол загадочности Венере создавали ее облака — та самая «знатная атмосфера», о которой писал еще М. В. Ломоносов. Она скрывала лик планеты не только от наших глаз, но и от телескопов. Правда, радиолокаторы позволили «заглянуть» под облака. Были вычислены венерианские сутки — они оказались равными 243 земным, — определена температура и давление у ее поверхности. Принесли исследования и первые сюрпризы. «Сестра Земли» вращается в обратном по сравнению с нашей планетой направлении!
Позднее эти сведения были подтверждены и уточнены космическими аппаратами «Венера». Они сфотографировали поверхность Утренней звезды, определили, из чего она состоит, рассказали и о самой атмосфере. Умные радиолокационные приборы станций даже помогли создать рельефную карту части приполярной области Северного полушария нашей соседки.
В 1984 году к «планете загадок» отправились станции «Вега-1» и «Вега-2». Шесть месяцев находились они в полете, и достигли окрестностей Венеры в начале июня 1985 года. Как и в предыдущих полетах, программа включала изучение атмосферы планеты и ее поверхности. И это ясно, ведь об «одеяле» сестры Земли мы знали не так много, как хотелось бы, да и состав грунта был известен только в двух точках.
Давайте проследим, как происходил подлет станций к Венере.
За двое суток до посадки спускаемые аппараты «вышли из вагона» — отделились от станции. Дальнейший их путь легче всего проследить по схеме. Сначала сама атмосфера Венеры притормозила посланцев Земли, и скорость их стала меньше второй космической. По сигналу датчика перегрузок отстреливается крышка парашютного контейнера и тут же уходит в сторону: ведь она может помешать дальнейшим операциям.
Наступает следующий этап: взрыв кольцевого пиропатрона как бы разрезает теплозащитный шар спускаемого аппарата пополам. Каждая его половинка начинает жить самостоятельной жизнью — у них разные задачи.

(2 голосов, средний: 4.50 из 5)


