100 великих заблуждений - Станислав Зигуненко

В 1949 году российский астроном С. Орлов предложил назвать гипотетическую планету Фаэтоном по имени сына древнегреческого бога Солнца – Гелиоса, некогда, согласно мифу, решившем прокатиться по небу в огненной колеснице отца. Но кони не послушались неопытного возницу, понесли, и Фаэтон разбился.

Впрочем, к середине XX века сторонников гипотезы существования Фаэтона почти не осталось. Формула Тициуса-Боде была признана неверной, а для объяснения существования астероидного пояса нашлись природные причины.

Однако наш астроном И. Резанов рискнул предположить, что такая планета все-таки существовала. Она образовалась вместе с другими планетами Солнечной системы около 4,6 млрд лет назад. Но где же она тогда?

Некоторые исследователи прошлого решили даже, что на Фаэтоне некогда разразился термоядерный конфликт. Стали взрываться бомбы, вот планета и развалилась. Однако Резанов считает такое объяснение столь же мифичным, как езду юного Фаэтона на отцовской колеснице. Причины разрушения Фаэтона были опять-таки чисто природными, полагает он. Информация, собранная астрономами, свидетельствует о грандиозной космической катастрофе, которая в далеком прошлом постигла Солнечную систему. Иначе как объяснить существование гигантских кратеров, обнаруженных на Луне, Марсе, Меркурии и даже на нашей Земле? Кроме того, в результате той катастрофы стали вращаться в обратном направлении по отношению к планетам и другим их спутникам некоторые луны Юпитера, Сатурна, Урана.

Исследования показали, что планета Ольберсо (Фаэтон) начала разрушаться около 4 млрд лет назад, то есть спустя 500–600 млн лет после образования Солнечной системы, полагает Резанов. Именно такую давность, по его мнению, составляет возраст большинства кратеров на Селене. Образовались же они в результате падения на Луну обломков Фаэтона.

Однако почему все-таки разрушился Фаэтон? Некоторые исследователи полагали, что виной тому могла быть космическая катастрофа. Некогда в нашу Солнечную систему затесался огромный астероид. Волею судеб, а точнее, благодаря законам небесной механики, он столкнулся с Фаэтоном с такой силой, что от того лишь осколки полетели.

Однако Резанов решил, что разрушение Фаэтона могло состояться и без участия безвестного пришельца. По мнению исследователя, планета изначально имела массу величиной около 10 % земной, то есть была равна массе Марса. Она имела мощную кору и очень маленькое железное ядро. Иначе говоря, соотношение коры, мантии и ядра было, как у Марса, но в отличие от него Фаэтон окружала гигантская водородная атмосфера. Газ этот выделялся из мощной силикатной мантии, очень сильно насыщенной водородом.

В ней-то и созревали физические условия для газового взрыва. Поскольку масса Фаэтона была не так уж велика, из его изначально высокоплотной атмосферы водород стал довольно быстро улетучиваться; давление атмосферы на почву снизилось. Мантию же изнутри распирали расплавленные породы и новые порции газа. Она стала местами расплавляться. Зона частичного плавления мантии заполнялась водородом и окислами углерода, из этих газов образовывались вода и углерод. При этой реакции выделялось огромное количество тепла. Вода превращалась в пар, что резко увеличивало давление в системе. В итоге куски коры начали слетать с поверхности планеты, и постепенно – в течение миллиарда лет – вся она оказалась сброшенной.

Запасная звезда?

Юпитер столь велик, так ярко сияет на земном небосклоне, что его заметили еще в древние века. И придумали имя, достойное его величины. Зевсом-Юпитером в греко-римской мифологии звали одного из самых главных богов.

Галилей был одним из первых, кто заметил полосы на Юпитере, определил, благодаря их перемещению, что планета довольно быстро вращается вокруг собственной оси – один оборот длится менее 10 земных часов.

Впрочем, по-настоящему изучение Юпитера началось в XIX веке, когда появились достаточно мощные телескопы. Благодаря им астрономы увидели, что Юпитер сильно сжат с полюсов; по современным данным его поперечник по экватору составляет около 142 500 километров, а по полюсам – 133 500 километров.

В 1842 году астроном-математик Фридрих Бессель вычислил массу Юпитера, а затем удалось определить и его среднюю плотность. И когда выяснилось, что гигантская планета примерно вчетверо менее плотна, чем Земля, стали думать, из чего же тогда Юпитер состоит?

Предложений оказалось более чем достаточно. В 1896 году профессор Ричард Проктор предположил, что Юпитер раскален докрасна, даже расплавлен. Но откуда взять столько тепла, чтобы разогреть такую массу? Быть может, Юпитер – остывающая звезда?..

Сегодня уж трудно установить, приходила ли такая мысль в голову профессору Проктору. Очевидно лишь, что гипотеза его долго не продержалась. И вот по какой причине. Когда в 1926 году астроном Дональд Мензел, работавший в Гарварде, сумел измерить температуру поверхности Юпитера, она оказалась близкой к… минус 140 °C! На головы сторонников горячей модели словно бы пролился холодный душ…

Тогда английский астроном Гарольд Джеффрис предложил иную схему. Сердцевину Юпитера, предположил он, составляет относительно небольшое твердое ядро, окруженное толстым слоем льда. Далее идет очень протяженная атмосфера толщиной до 20 000 км, которая состоит из водорода, гелия, азота, кислорода… Вращающиеся полосы, видимые с Земли, по мнению Джеффриса, представляют собой облака из мельчайших кристалликов сухого льда, замерзшей углекислоты.

Фотография Юпитера

В наши дни, пожалуй, наибольшее доверие вызывает модифицированный вариант этой модели, усовершенствованный общими усилиями международной бригады – американцем В. Маркусом, англичанином В. Рамсеем, нашими соотечественниками В.Г. Фесенковым и А.Г. Масевичем. Согласно ей, Юпитер большей частью состоит из тех же материалов, что и наше светило, – гелия и водорода. Причем если на поверхности эти элементы могут находиться в газообразном или замерзшем состоянии, то в центре планеты колоссальное давление – до 2 млн атмосфер! – сжимает эти газы до… металлического состояния.

Впрочем, на этом споры о строении Юпитера еще далеко не завершены. Исследователи сегодня единодушны, пожалуй, лишь в одном: Юпитер весьма мало похож на Землю.

Тем сенсационнее прозвучала идея двух американцев, астронома Карла Сагана и химика Стенли Миллера, которые еще в 1960 году предположили, что на Юпитере может существовать… жизнь! Суть их гипотезы такова. Смесь водорода, гелия, аммиака и метана в атмосфере Юпитера может во многом походить на ту атмосферу Земли, которая существовала на нашей планете сотни миллионов лет назад. А значит в ней может зародиться жизнь, подобно тому, как она появилась когда-то на Земле.

Свою гипотезу американские ученые попытались проверить экспериментально. Для этого они поместили смесь газов, подобранную в соответствии с предполагаемым составом атмосферы Юпитера, в термостат. Охладили ее до минус 140 °C и стали пропускать электрический ток, имитируя разряды молний. (Они, судя по некоторым предположениям, весьма сильны на Юпитере.) И что же! Через некоторое время в газовой смеси образовались углеводородные цепные молекулы – некие предвестники органики.

Достаточно у Юпитера и других секретов. Известно, что все планеты Солнечной системы получают энергию от нашего светила. Часть ее расходуется на внутренние нужды планеты (скажем, на Земле солнечный свет используется для поддержания одного из главных процессов жизни – фотосинтеза), а оставшаяся часть переизлучается в космическое пространство. Понятно, что при этом количество излучаемой энергии всегда будет меньше, чем было получено. И такое неравенство, действительно, наблюдается у всех планет, кроме… Юпитера и его спутников. Они почему-то излучают примерно вдвое больше, чем получают. Откуда берется дополнительная энергия?

Пытаясь понять это, исследователи опять-таки выдвинули несколько версий. Одна из них, например, указывает на особое строение Юпитера. Как многие звезды, планета-гигант большей частью состоит из водорода и гелия. И Юпитеру не хватило немного массы, чтобы в его недрах начались такие же реакции, как на Солнце. Но может быть, все-таки в его недрах уже началось какое-то энергетическое шевеление?

Есть у Юпитера и еще один источник энергии, о котором стоит поговорить подробнее. Не столь давно ученые обнаружили излучение радиоволн в дециметровом диапазоне, идущее от Юпитера. Излучение это в какой-то мере сходно с излучением радиационных поясов нашей планеты. Поэтому у специалистов сразу возникло подозрение: а нет ли подобных поясов и у Юпитера?

В 1964 году удалось установить, что дециметровое излучение исходит из пространства, намного превышающего размеры Юпитера, причем наиболее интенсивно излучают две области справа и слева от планеты. Подозрение, таким образом, как будто стало подтверждаться.