На суше и на море 1963(4)

Планета-скромница

Укрывшись от настойчивого взгляда людей плотной вуалью облаков, мчится в межзвездном пространстве планета-скромница, ближайшая соседка Земли — Венера. Однако много ли мы о ней знаем?

Ведь если собрать существующие по этому вопросу мнения, то окажется, что они далеко не едины. Более того — противоречивы. Посмотрим же, что получится, если все эти сведения проанализировать, сделать из них соответствующие выводы. Что нам известно, например, о господствующих природных условиях на этой планете? Одни считают, что на Венере очень высокая температура — 300—400 градусов Ц, следовательно, вода там находится в парообразном состоянии, и поэтому жизнь в том виде, как мы ее представляем, невозможна. Другие же утверждают, что температурные условия на Венере приближаются к земным, поэтому жизнь там вероятна.

Одни считают, что поверхность Венеры представляет собой сушу, другие — океаны и даже... океаны нефти. Наконец, нет единого мнения и о скорости вращения этой планеты вокруг своей оси. По мнению одних, эта скорость приближается к земным суткам, другие же думают совершенно иначе — что там сутки равны 224 земным дням, то есть совпадают с венерианским годом.

Казалось бы, невозможно разобраться в этих противоречивых суждениях, сказать что-нибудь определенное «за» или «против» любой точки зрения, пока человек сам не побывает на этой планете и не проверит, что к чему.

Однако это не совсем так. Воссоздать сравнительно цельную картину природы Венеры можно попытаться по уже существующим фактам. Разумеется, факты эти, как и всякое научное предположение, требуют уточнения и проверки по мере дальнейшего проникновения в тайны исследуемой планеты.

Вот один из них. Подавляющее большинство астрономов говорит, что через плотную атмосферу Венеры ничего не видно. Но так ли это на самом дело? Отвечая на этот вопрос, сравним сначала атмосферу этой планеты с земной. Мы знаем, что атмосфера Земли простирается на расстояние примерно 2000 километров. Однако для сравнения ее с атмосферой Венеры нам следовало бы представить, как выглядит атмосфера Земли с Венеры (как выглядит атмосфера Венеры о Земли, мы знаем). Естественно, что верхние разреженные слои атмосферы, как Венеры, так и Земли, не будут видны, а будет заметна лишь нижняя плотная ее часть. О том, какая именно часть атмосферы Земли видна с больших расстояний, можно судить по тени атмосферы Земли на поверхности Луны. По данным астрономов В, Чернова и В. Чистякова, «толщина» этой тени 300— 400 километров. Если учесть, что расстояние от Земли до Венеры в несколько сотен раз больше, чем до Луны, легко себе представить, что земная атмосфера будет с такого расстояния казаться еще значительно менее мощной.

Какова же мощность атмосферы Венеры с расстояния Земли, если измерять ее в моменты, когда Венера заслоняет от нас другие звезды (так называемый момент покрытия звезд). Установлено, что в этот момент звезды меняют свой блеск и как бы смещаются. Из многих таких наблюдений сделан вывод, что толщина атмосферы Венеры находится в пределах 80=— 130 километров.

Таким образом, если учесть, что мощность атмосферы Зем-ли оценивается со сравнительно небольшого расстояния, а Венеры — с большого, то можно считать, что они между собой вполне сравнимы. И если мы легко наблюдаем звездный мир со дна воздушного океана, трудно себе представить, чтобы была совершенно неодолима для наших приборов атмосфера Венеры.

И это наше мнение подтверждается наблюдениями на Венере одного явления, важного для познания господствующих там природных условий. Разговор идет о двух устойчивых белых пятнах, наблюдаемых в диаметрально противоположных частях планеты. Причем, если одно из пятен растет, то другое в то же время убывает. Кроме того, одному из пятен, южному, по предварительным данным американской межпланетной станции «Маринер-2» *, отвечает «таинственное холодное место». Это наталкивает на мысль о наличии на Венере двух полярных шапок, видимых через толщу ее атмосферы. И на Венере, как и на Земле, южная зона мощнее северной.

Встает, однако, вопрос, как можем мы видеть эти шапки, если ничего, или почти ничего, через атмосферу Венеры не видно? Для наглядности представим себе сложенное в несколько слоев тюлевое покрывало: через него ничего не видно, однако достаточно подложить под него цветную подкладку, и оно окрасится в соответствующий цвет. Подобно этому и через атмосферу Венеры могут быть замечены белые массы снега и льда, резко контрастирующие с окружающими их участками.

Где есть снег и лед, там не может на поверхности держаться температура 300—400 градусов**. Откуда же возникли такие представления? Дело в том, что мы не можем измерить температуру поверхности Венеры непосредственно термопарой, как это делается в отношении верхних слоев атмосферы Венеры. Поэтому судить о температуре ее поверхности приходится по измерению той энергии, которую мы улавливаем от Венеры радиотелескопами.

Считается, что радиоволны длиной 3—10 сантиметров идут от ее приповерхностных слоев. Источники энергии, излучающие эти волны, могут быть разными: либо это следствие теплового движения молекул, либо это результат мощных грозовых разрядов. Представление о приборах, сконструированных разумными существами, в данном случае исключено, так как здесь волны не имеют никакой «разумной» периодичности. Оба эти предположения сами по себе возможны. И действительно, если объяснить эти волны тепловыми движениями, то мы придем к температурам, о которых уже говорилось,— 300— 400 градусов. Если же относить их за счет грозовых разрядов, то этот процесс должен был бы идти в тысячи раз энергичнее, чем на Земле. И вот слово берут астрономы. Они говорят, вряд ли возможна такая интенсивная грозовая деятельность на планетах типа Венеры, и делают отсюда вывод, что температура на поверхности Венеры очень высокая.

* Как известно, американская космическая ракета «Маринер-2» 14 декабря 1962 года прошла в расстоянии 21 тысячи миль (около 39 тысяч километров) от Венеры.

** Эта высокая температура зафиксирована и американской космической ракетой «Маринер-2», однако данные эти, во-первых, косвенные, во-вторых, предварительные. Кроме того, неизвестно в точности, к каким слоям атмосферы Венеры они относятся, а как мы знаем, даже в атмосфере Земли на высоте 500 километров температура достигает примерно 1700 градусов Ц.

А как могут ответить на это географы? Думается, совсем по-иному. Свои рассуждения они ведут тоже применительно к условиям Земли. Известно, что насыщенность приземного воздуха влагой не менее 30—40 процентов от того количества, при котором идут дожди. Это значит, что достаточно было бы увеличить влажность в три раза, как на Земле не утихали бы грозы, как в тропиках, где за несколько часов изливается столько воды, сколько в Москве за месяц. Иными словами, увеличение влажности на Земле всего лишь в несколько раз привело бы к тому, что грозовая деятельность возросла бы в тысячу раз. Именно эти условия и характерны сейчас для Венеры. Обилие влаги создает там предпосылки для формирования внушительных снежных шапок, несмотря на то что на Венере температура, конечно, значительно выше, чем на Земле.

Как выглядит поверхность Венеры? Не затоплены ли все ее материки бесчисленными потоками воды? Или там имеются все же обширные материки? Казалось бы, ответа на этот вопрос получить сейчас невозможно. Однако и это не вполне так. Отсутствие каких-либо резких деталей, кроме упомянутых белых шапок, говорит, хотя и косвенно, но довольно определенно за сравнительную однородность поверхности Венеры — почти сплошь водную или почти сплошь континентальную. Представление о сплошной водной поверхности, однако, вряд ли правдоподобно: так как даже через мощную атмосферу Венеры наблюдались бы блики солнца, чего никто еще не видел. Кроме того, в этом случае было бы непонятно наличие устойчивых полярных областей: они постоянно смещались бы с дрейфом льдов и не были бы так четко оконтурены, как это наблюдается в действительности. Таким образом, на Венере, очевидно, имеется обширная суша. Куда же «убираются» потоки воды? Вероятно, на поверхности Венеры имеются хотя и небольшие, но очень глубокие впадины. Не их ли видел Ловелл, знаменитый наблюдатель Марса? Не являются ли указанные полосы подобием марсианских «морей», только несколько более обширных и глубоких и действительно наполненных водой?

Что напоминает описанная выше картина? Да нашу собственную планету сравнительно недавних эпох, 100—150 миллионов лет назад, когда погибли на Земле многие виды животных, в том числе такие гиганты, как диплодоки, бронтозавры, динозавры и другие. В земной атмосфере тогда, как сейчас в венерианской, еще преобладал, видимо, азот и углекислый газ. Не существовало практически, если не считать отдельных «зачаточных» бассейнов, и океанов. Их возраст исчисляется в 100—150 миллионов лет. Сушу занимали мелкие, моря.

Иным был на Земле и состав атмосферы, которая, подобно водам океана, очень интенсивно формировалась в это время. Правда, современные условия на Земле очень не походят на только что описанные. Океаны теперь занимают обширные пространства, в атмосфере много кислорода, а углекислого газа лишь ничтожные количества. Но не всегда было так. В этой связи небезынтересны наблюдения, проведенные в атмосфере искусственными спутниками. Они принесли нам неожиданный результат. Оказывается, в верхней атмосфере Земли (на высоте „Капалы" на Венере, по наблюде- 200—800 километров) прениям П. Ловелла обладает кислород (92— 98 процентов) над азотом, в то время как внизу, что, конечно, давно известно, преобладает азот. Его здесь три четверти от состава атмосферы, а кислорода всего четверть. В то же время, по законам физики, должно было быть как раз наоборот: более легкий газ — азот — должен был бы преобладать наверху. Вывод из этого может быть лишь один: наверху все время образуется кислород, который и стекает оттуда вниз.

Недаром еще в прошлом веке было подмечено, что в антициклонах (нисходящие токи воздуха) кислорода больше, чем в циклонах (восходящие токи). Так как кислород, помимо выделения его растениями, приходит из внешних частей атмосферы, легко себе представить, что его количество внизу атмосферы все время растет и что в прошлом его здесь было значительно меньше. С другой стороны, растения, все пышнее развиваясь на Земле, постепенно извлекают из воздуха углекислый газ. Обращают на себя внимание и данные, опубликованные в известном энциклопедическом словаре Граната о том, что в XVIII веке в воздухе содержалось 5—10 процентов углекислого газа, в то время как сейчас его всего лишь 0,03 процента. Возможно, что старые данные очень не точны, но, хотя бы в искаженном виде, истину они все же отражают: количество углекислого газа все время уменьшается*.

* В последние годы оно стало несколько расти в связи с развитием промышленности и транспорта.

Что же касается азота, то он, судя по современным гидрологическим данным, постоянно поступает изнутри Земли, и поэтому, как в прошлом, так и теперь, его на нашей планете много. Много его и на Венере.

Таким образом, можно предположить, что на Венере сейчас господствуют условия, сходные с теми, которые были у нас 100—150 миллионов лет назад. Но во всех ли деталях они сходны? Чтобы ответить на это, необходимо разобраться в одном из наиболее сложных вопросов — в периоде вращения Венеры вокруг своей оси. Ведь в зависимости от скорости вращения изменяются и условия обитания. В случае длительного периода будут различные температурные условия на разных долготах, причем периодически они будут изменяться. Этого, напротив, не будет, если планета вращается быстро, хотя бы со скоростью, близкой к скорости вращения Земли. Нужно также знать положение оси вращения Венеры. Если Венера, что называется, лежит на боку, обращенная к Солнцу то одним из полюсов, то экватором, она в течение года будет испытывать бурную циклональную деятельность попеременно на различных широтах.

Попытаемся разобраться во всем этом.

Относительно скорости вращения довольно определенный ответ можно дать уже сейчас. Прежде всего она никоим образом не может быть близка к венерианскому году (224 дня). В этом случае температурные различия на поверхности Венеры были бы таковы, что их нельзя было бы не заметить. Кроме того, данные, подтверждающие сходство Венеры с Землей, подсказывают нам, что скорость ее вращения вокруг оси не должна значительно отличаться от скорости вращения Земли — 24 часа.

Ученые расходятся в вопросе о положении оси вращения Венеры. Ее «лежание на боку» опровергается, во-первых, наличием устойчивых холодных областей. Они не могли бы образоваться на планете, периодически обращающейся к Солнцу своими полюсами.

Во-вторых, очень круглая орбита Венеры (самая округлая из всех планетных орбит) говорит о том, что Венера уже обрела устойчивость в пространстве, а лежание на боку, свойственное Урану, характеризовало бы орбиту планеты как очень возбужденную, неравновесную. Этого у Венеры нет.

Как же можно оценивать в связи со всем сказанным возможность жизни на этой планете?

Очевидно, там могут существовать животные. Теплый климат, обилие влаги, отсутствие резких температурных скачков благоприятствуют этому. Однако мало вероятно, чтобы там сейчас происходило пышное развитие растительности, особенно высшей. Растения, как выяснено, плохо усваивают радиоактивную разновидность углерода, которой, несомненно, очень много в атмосфере Вецеры.

Возможно ли наличие на Венере разумных существ? Вряд ли. Этот этап — довольно далекое будущее Венеры, если его не нарушит вмешательство разумных существ других планет. Если же это произойдет, то возможны самые неожиданные последствия в эволюции планеты.

Итак, настойчиво заглядывая под вуаль планеты-скромницы, мы уже сейчас различаем некоторые черты ее лица. Однако лишь будущее покажет, насколько хорошо мы в них разобрались.

В. Нейман