Найти тему
Лунная программа

Как менялись наши знания о Марсе

Оглавление

Марс - планета, которая занимала первое место в списке планет в возможной жизнью. Что мы о ней знаем, что мы знали? Как там жизнь на Марсе? Какая там атмосфера, давление, температура? Какие ветра дуют? Есть ли жизнь?

Об этом меня просит мой читатель Егор Репин

Сначала перенесемся на 60 лет назад. Вот к каким выводам пришла передовая советская наука, и с какими антинаучными западными теориям боролась:

  • "И хотя большинство исследователей Марса все больше приходит к выводу, что жизнь на этой планете, безусловно, существует, имеются отдельные ученые, решительно возражающие против этого. Хотя спор еще далеко не кончен, но за последние годы появилось много новых фактов, под давлением которых противники жизни на Марсе принуждены сдавать одну позицию за другой. Анализ собственных наблюдений автора настоящих строк и сопоставление их с наблюдениями других астрономов позволил сделать весьма важный вывод. Для нас теперь бесспорно, что на Марсе растения существуют." (1959)

А теперь в хронологическом порядке будет уходить от современности в прошлое. В мир фантастических представлений о нашей ближайшей (после Венеры) планете.

Атмосфера Марса, снимок получен искусственным спутником «Викинг» в 1976 году
Атмосфера Марса, снимок получен искусственным спутником «Викинг» в 1976 году

Открываем Википедию и читаем:

Давление - "Атмосфера Марса сильно разряжена, давление на его поверхности примерно в 160 раз меньше земного."

Пыль - "Большое количество пыли, приводит к возникновению пылевых бурь, которые оказывают заметное воздействие на распределение температуры в атмосфере Марса. Сильные пылевые бури могут полностью скрывать поверхность планеты."

Температура - "Температура на планете колеблется от −153 °C на полюсах зимой и до +20 °C на экваторе летом (максимальная температура атмосферы, зафиксированная марсоходом «Спирит», составила +35 °C, средняя температура — около −63 °C. В средних широтах температура колеблется от −50 °C зимней ночью до 0 °C летним днём, среднегодовая температура — −50 °C."

Состав атмосферы - атмосфера Марса состоит на 95,32 % из углекислого газа; также в ней содержится 2,7 % азота, 1,6 % аргона, 0,145 % кислорода, 210 ppm водяного пара, 0,08 % угарного газа, оксид азота (NO) — 100 ppm, неон (Ne) — 2,5 ppm, полутяжёлая вода водород-дейтерий-кислород (HDO) 0,85 ppm, криптон (Kr) 0,3 ppm, ксенон (Xe) — 0,08 ppm (состав приведён в объёмных долях).

Панорама поверхности Марса в кратере Езеро, снятая марсоходом «Персеверанс» 8 июля 2021 года
Панорама поверхности Марса в кратере Езеро, снятая марсоходом «Персеверанс» 8 июля 2021 года

Запомнили? Давление меньше земного в 160 раз (все это примерно, на разных высотах ландшафта разное, но не будем блох ловить и аптекой заниматься). Температура минус 60 в среднем и от минус 150 до плюс 20. Состав атмосферы - 95% углекислого газа, 2.7 азота, 1.6 аргона, кислорода практически нет. Остальное в минимальных дозах.

И да, самое главное. Жизни пока не нашли, но надежда есть.

А теперь полистаем старые книги. Посмотрим, что писали о Марсе в популярной литературе:

Куликовский П.Г. "Справочник любителя астрономии" 2002

Давление такое же. Состав атмосферы такой же. Но температура от 0 до минус 125.

Куликовский П.Г. "Справочник любителя астрономии" 1971

-4

А это моя книжка, с которой я не расставался в школьные годы. Что там про Марс?

Атмосфера - углекислый газ - от 60 до 100 процентов, азот - пара процентов, аргон ... до 40! процентов (сейчас 1.6%). Остальное по мелочи. Температура до плюс 30 летом, зимой до минус 80. Написали и про академика Гавриила Тихова (умер в 1960 году) с его теорией растительности на Марсе. Сказали, что его теория скорее всего не объясняет сезонные изменения в марсианском лике. Давление в 100 раз меньше земного (сейчас в 160 раз).

А это школьный учебник 1966 года:

-5

Про температуру, давление и состав атмосферы практически ничего не сказано. Коснулись лишь темы растительности на Марсе:

"Доказательства в пользу того, что темные пятна на Марсе — низменности, покрытые растительностью, которая меняет свою окраску со сменой времен года, по мере развития науки теряют свою убедительность. Поскольку для земных растений, климат Марса был бы непереносимо суров и поскольку некоторые свойства зеленых пятен на Марсе не похожи на свойства наиболее распространенных земных растений, развитой растительности на Марсе быть не может. Дальнейшее изучение Марса окончательно разрешит этот научный спор."

Прошло лишь 6 лет после смерти академика Тихова и все, прощай марсианские джунгли.

Перенесемся еще на пару лет назад. Детская энциклопедия:

-6

Там больше про жизнь. В виде растений. Но реально в эту теорию не верят:

"На Земле почти повсюду есть жизнь. С тех пор как Коперник доказал, что планеты — это далекие «земли», ученых не переставал волновать вопрос: есть ли на них какая-нибудь жизнь? Ведь законы природы везде одни и те же. Поэтому раз на Земле возникли живые существа, то и на других планетах они тоже могли возникнуть, если только там имеются для этого подходящие условия: атмосфера, содержащая кислород, вода, подходящая температура, т. е. должно быть не слишком жарко, но и не слишком холодно.
На Луне жить нельзя, потому что там нет ни воздуха, пи воды. По той же причине не может быть жизни и на Меркурии. О природе Венеры мы еще слишком мало знаем.
Другое дело — Марс. Мы видим многое из того, что на нем делается, и нам известно, что на нем есть и вода, и воздух и временами бывает достаточно тепло. Правда, ни люди, ни наши звери не могли бы там жить: они задохнулись бы в разреженной, лишенной кислорода, атмосфере. Вряд ли могли бы там расти и наши земные растения. Но это не значит, что на Марсе совсем не может быть жизни. Ведь живые существа приспособляются к существующим условиям. Па Земле они приспособлены к плотной, теплой и влажной атмосфере. На Марсе, возможно, существуют какие-то свои виды растений, которые столь же хорошо приспособлены к разреженной, прохладной и сухой атмосфере.
Все эти соображения, конечно, правильны. Но можно ли их подтвердить практически наблюдениями Марса?
Вид и цвет тех темных пространств на Марсе, которые когда-то по ошибке называли «морями», значительно меняются с временами года. Весной они темнеют и из рыжеватых становятся темно- коричневыми или серыми, а осенью опять светлеют. Эти изменения окраски многие ученые объясняют появлением и исчезновением какой-то растительности, например мхов или лишайников, способных переносить особенности сурового климата Марса.
— И это все?— разочарованно спросит читатель.—Трава, мох, лишайники — мы ждали не этого. Мы слышали про каналы, города и про разумных обитателей на Марсе. Где же это?
Да, действительно, на Марсе видны какие- то узкие длинные полосы, они очень ровные и правильные. Поэтому прежде, когда еще не были известны ни климат Марса, ни состав его атмосферы, некоторые ученые высказывали предположение, что это какие-то искусственные сооружения, нечто вроде грандиозных оросительных каналов, построенных разумными жителями Марса. Полагали также, что это широкие полосы растительности, которые тянутся по берегам невидимого нам узкого канала."

1959 год. Никаких спутников к Марсу никто не посылал. Еще жив академик Тихов. Что пишут в книге Кучерова?

-7

А вот что:

"В 1945 г. Г. А. Тихов высказал чрезвычайно интересную и плодотворную идею о том, что марсианские растения в процессе длительной эволюции постепенно приспособлялись к физическим условиям Марса и вследствие сурового климата могли изменить свои оптические свойства. Видимое отсутствие полосы хлорофилла у марсианской растительности Г. А. Тихов объяснил тем, что в теплом климате средних широт Земли растения для своих жизненных процессов довольствуются солнечной энергией, поглощенной в сравнительно узком участке спектра, в то время как в холодном климате Марса растения нуждаются уже в значительно большем количестве энергии и должны поглощать ее в широких областях спектра, вследствие чего полоса хлорофилла расширяется и теряет свою отчетливость. Благодаря, расширению полосы поглощения за счет красных, оранжевых, желтых и зеленых лучей и уменьшению отражения в красной части спектра вследствие уменьшения инфракрасного рассеяния отражательная способность в лучах фиолетовых, синих и голубых будет преобладать. Поэтому в холодном климате растения могут иметь голубой, синий или даже фиолетовый цвет. Этим и объясняется преобладание голубых оттенков у пятен Марса.
Далее, Г. А. Тихов выдвинул предположение о том, что марсианская растительность в процессе эволюции, приспосабливаясь к суровым условиям существования, утратила свойство отражать инфракрасные лучи, поскольку они, рассеиваясь, уносят с собою почти половину всего солнечного тепла, которого и так не хватает на Марсе, и поэтому растения должны там беречь полученное тепло и не отдавать его обратно в пространство. Одновременно многочисленные наблюдения спектрально-отражательных свойств земных растений, проведенные Г. А. Тиховым и его сотрудниками в различных экспедициях и в разное время года на высоких горах, в полярной тундре, в жарких и холодных пустынях, убедительно показали, что оптические свойства растений сильно зависят от условий существования."

Потом рассматриваются гипотезы американцев и французов. Эти гипотезы подвергаются критике, а советская гипотеза о жизни на Марсе отстаивается:

"Вопрос о жизни на планетах является могучим стимулом к изучению природы их поверхностей и атмосфер. Этим объясняется то сравнительно большое внимание, которое астрономы уделяют Марсу. В настоящее время выяснилось, что на Марсе существуют условия, приближающиеся к тем, которые считаются необходимыми для поддержания жизни. И хотя большинство исследователей Марса все больше приходит к выводу, что жизнь на этой планете, безусловно, существует, имеются отдельные ученые, решительно возражающие против этого. Хотя спор еще далеко не кончен, но за последние годы появилось много новых фактов, под давлением которых противники жизни на Марсе принуждены сдавать одну позицию за другой. Анализ собственных наблюдений автора настоящих строк и сопоставление их с наблюдениями других астрономов позволил сделать весьма важный вывод. Для нас теперь бесспорно, что на Марсе растения существуют. Доказательством того, что темные пятна на Марсе являются зонами растительности, служат следующие соображения...." (дальше аргументы в поддержку теории академика Тихова)

Назад, в 1947 год. Есть ли жизнь на Марсе - главный вопрос в планетарной астрономии. Книга Всеволода Валентиновича Шаронова "Марс". Наверное, была крайне дефицитная. Столько в ней интересного и загадочного. И снова там про растительный мир и исследования Тихова. Еще начиная с 1909 года на большом рефракторе Пулковской обсерватории. И картинки там есть, и фотографии и карты. СССР предлагает теорию жизни. А западные астрономы почему-то сомневаются. Ну а как же карты с каналами? Это же больше чем растения. Это же разумная деятельность. Вот и карты в качестве доказательств:

-8
-9

Каналы это теория не только Скиапарелли, но и Персиваля Ловелла. Есть каналы, значит их кто-то построил. 1947 год. Автор не забыл упомянуть и про земной канал - большой Ферганский канал имени товарища Сталина. Для примера. И на Марсе все может быть аналогично.

Ну да ладно с жизнь на Марсе. А какие представления об атмосфере: давление низкое, но не очень. Не в 160 раз меньше нашего, а всего раз в десять. И температура около нуля. Минимальная минус 80, максимальная плюс 15. И атмосфера очень влажная:

"Полосы водяного пара и кислорода в спектре Марса оказались в 2,5 раза интенсивнее, чем в спектре Луны. Из этого выходило, что атмосфера Марса содержит больше влаги, чем земная" (стр. 138)

ПОЛЯРНЫЕ ШАПКИ

-10

Что мы сейчас знаем о них. Это сухой лед.

"Планета Марс имеет две постоянные полярные ледяные шапки. Зимой полюс находится в сплошной темноте, охлаждая поверхность и вызывая отложение 25-30% атмосферы в виде глыб CO2-льда (сухого льда)."

А что говорили в СССР о том, что шапки состоят из сухого льда? В СССР такие высказывания называли неправильными теориями.

"Говорили, что загадочное белое вещество может быть вовсе не снег, а твердая, замерзшая углекислота. Подобный «сухой лед», употребляющийся при хранении пищевых продуктов, вероятно знаком многим читателям. Он, действительно, внешне напоминает снег или, скорее, лед. Однако пришлось эту гипотезу оставить. Наблюдения обнаружили важный факт: белое вещество полярных шапок остается белым при 10, 15, 20 градусах мороза. Между тем затвердевшая углекислота уже при температуре в –79 градусов и выше обращается снова в газообразное состояние. Так что состоять из такого «сухого льда» полярные шапки Марса, безусловно, не могут.
Некоторые полагали, что полярные шапки состоят из твердой соли, которая в большом количестве издалека напоминает снег. Но эта гипотеза не в состоянии объяснить изменение полярных шапок в связи с временами года.
Самым правдоподобным осталось предположение, что полярные шапки Марса состоят из снега или льда. Окончательно решить этот вопрос удалось лишь советским ученым.
Известный исследователь Марса профессор Г. А. Тихов, изучая цвет полярных шапок Марса, обнаружил, что они имеют слегка зеленовато‑голубоватый оттенок и менее блестящи, чем обычный снег. Это привело его к заключению, что полярные шапки Марса представляют собой скопления не снега, а льда. В самом деле, вспомните толстые куски льда, вырубленные из какого‑нибудь пруда или реки. Издалека они кажутся зеленовато‑голубыми и менее яркими, чем окружающий их снег.
Но лед – это замерзшая вода, которая снова способна обратиться в жидкое состояние не только на Земле, но и на Марсе. Его полярные шапки летом тают, превращаясь в воду. Об этом, кроме всего прочего, говорит еще один важный факт.
Астрономы давно обратили внимание на то, что вокруг тающих марсианских шапок всегда бывает видна темно‑зеленоватая с синеватым оттенком кайма, отступающая вместе с ними к полюсам Марса. Известный советский астроном профессор Н. Н. Сытинская, тщательно изучив это явление, пришла к выводу, что загадочная кайма – это намокшая от талой воды почва. Значит, на Марсе есть не только атмосфера, но и другое, очень важное условие для жизни, – вода в жидком состоянии." (Зигель Ф.Ю. "Загадка Марса" 1952)

Обратили внимание: "полярные шапки Марса состоят из снега или льда. Окончательно решить этот вопрос удалось "лишь советским ученым."

А тут еще и Сытинская: "пришла к выводу, что загадочная кайма – это намокшая от талой воды почва. Значит, на Марсе есть не только атмосфера, но и другое, очень важное условие для жизни, – вода в жидком состоянии"

Есть на Марсе вода! Это Надежда Николаевна Сытинская сказала. А она знает точно. Мы ей верим!

А теперь переносимся в начало 20 века. В начале 20 века обсуждают вопрос общения с жителями Марса

"Сигнализация с Марсом и междупланетные сношения.
Блестящим выступам терминатора Марса давалось, однако, и другое толкование. Так, в 1894 году в английском журнале „Nature" появилась заметка, что эти светлые точки, быть может, суть сигналы, которыми жители Марса желают дать жителям Земли весть о своем существовании. В то время как раз получили в публике большое распространение идеи Скиапарелли, Лоуэлля и Фламмариона о многочисленности обитаемых миров и, в частности об обитаемости Марса; поэтому мысль о сигнализации с Марсом нашла благодарную почву.
Было предложено несколько проэктов световой сигнализации. Одни предлагали воспользоваться солнечным светом и, отбрасывая его с помощью могущественных рефлекторов на Марс, заставить жителей Марса обратить внимание на появление на Земле светящихся точек; другие—предлагали установить грандиозные прожекторы с сильнейшими электрическими источниками света и сигнализировать ночью. Чтобы жители Марса не приписали этим световым точкам естественного происхождения, предполагалось свет гасить и вновь зажигать через равные промежутки времени.
Оригинальный способ подчеркнуть исскуственное происхождение таких сигналов предложил астроном Шмолль; он проэктировал расположить прожекторы в форме какого либо созвездия, например Б. Медведицы. В этом случае марсиане, если они располагают достаточными оптическими средствами, не могли бы не обратить внимания на такую странную фигуру, образуемую светлыми точками. Автор этой идеи указывает и места, где должны были бы стоять световые станции для получения требуемого эффекта. Эго: Бордо, Марсель, Страсбург, Париж, Амстердам, Копенгаген, Стокгольм.
Быть может, гигантское развитие современной техники и сделает возможным осуществление подобных проэктов. Однако Фламмарион по этому поводу восклицает: „несбыточные проэкты!" Земное человечество поглощено материальными заботами, слишком повелительными, чтобы иметь возможность „забавляться" подобными опытами; оно не имеет времени на „пустяки". „Желудок слишком требователен», — с горечью замечает затем Фламмарион, этот человек, в котором редчайшим образом соединился энтузиазм поэта с трудолюбием ученого.
В самое последнее время возникли и другие проэкты сигнализации с марсианами — именно, при помощи радио-сигналов, но практическая осуществимость их пока сомнительна.
Наиболее смелые мечтатели, обуреваемые жаждой проникнуть в тайны вселенной, идут, однако, еще дальше. Они надеются осуществить даже возможность путешествий на планеты. Общеизвестны фантастические романы Жюль-Верна, Уэльса и других, трактующие эту тему. Однако, механическая невозможность или практическая неосуществимость этих проэктов также известна." (Стовичек В. "Загадочная планета Марс" 1925)

(ошибки в тексте это не ошибки. Просто так в то время писали)

-11

Еще более интересная тема - представление о Марсе в 19 веке и ранее.