Астрономия, авиация, космонавтика

мерным явлением

.В настоящее время при проверке той или иной гипотезы о происхожде-

нии Солнечной системы в значительной мере основывается на данных о химическом составе и возрасте пород Земли и других тел Солнечной сиснтемы.Наиболее точный метод определения возраста пород состоит в подснчёте отношения количества радиоактивного урана к количеству свиннца,находящегося в данной породе.Скорость этого процесса известна точнно,и её нельзя изменить никакими способами.Самые древние горные поронды имеют возраст несколько миллиардов лет.Земля в целом,очевидно,вознникла несколько раньше, чем земная кора.

.В середине XVIII века немецкий философ И.Кант предложил свою теорию образования Солнечной системы,основанную на законе всемирного тяготения. Она предполагала возникновение Солнечной системы из облака холодных пылинок, находящихся в беспорядочном хаотическом движении.В 1796 году французский учёный П.Лаплас подробно описал гипотезу обранзования Солнца и планет из уже вращающейся газовой туманности.Лаплас учёл основные характерные черты Солнечной системы, которые должна была объяснить любая гипотеза о её происхождении.В данный период наиболее разработанной является гипотеза О.Ю.Шмидта, разработанная в середине века (см.части 2-4).

1Часть 2:Туманность

.Давайте перенесемся в далекое прошлое, примерно на 7 миллиардов лет

назад.Современная наука,как говорят ученые, с достаточной степенью венроятности позволяет нам представить происходившие тогда события.Одним словом мы "висим" в космосе и наблюдаем за жизнью одной из газонво-пылевых,водородно-гелиевых(с примесью тяжелых элементов) туманноснтей.Той,которая в будущем даст начало нашей Солнечной системе,Солннцу,Земле и нам с вами.Туманность темна и непрозрачна,как дым.Зловещей невидимкой менленно ползет она на фоне чёрной бездны,и о ее рванных, размытых очертаниях можно только догадываться по тому,как постенпенно тускнеют и гаснут за ней далекие звезды.Через некоторое время мы обнаруживаем,что туманность медленно поворачивается вокруг своего центра ,еле заметно вращается.Мы замечаем так же,что она постепенно сьеживается, сжимается, очевидно уплотняясь при этом.Действует тягонтение,собирая к центру частицы туманности.Вращение туманности при этом ускоряется.Если вы хотите понять механику этого явления,вспомнинте простой земной пример - вращающегося на льду спортсмена-фигуриснта.Не делая никакого добавочного толчка,он ускоряет свое вращение лишь тем,что руки,до этого распахнутые в стороны,прижимает к телу.Ранботает "Закон сохранения количества движения".Идет время.Туманность вращается все быстрее.А от этого возникает и увиличивается центробежнная сила, способная бороться с тяготением.Центробежная сила нам хороншо знакома.Она,например,"работает" в любом автобусе,когда на крутом завороте валит стоящих пассажиров.Борьба двух сил,тяготения и центронбежной,начинается в туманности при ускорении её вращения.Тяготение сжимает туманность,а центробежная сила стремится раздуть её, разорнвать.Но тяготение тянет частицы к центру со всех сторон одинаково.А центробежная сила отсутствует на "полюсах" туманности и сильнее всего проявляется на её "экваторе".Поэтому именно на "экваторе" она оказынвается сильнее тяготения и раздувает туманность в стороны.Туманнность,продолжая вращатся все быстрее,сплющивается,из шара превращаетнся в плоскую "лепешку",похожую на спортивный диск.Наступает монмент,когда на наружних краях "диска" центробежная сила уравновешиванет,а потом и пересиливает тяготение.Клочья туманности здесь начинают отделяться.Центральная часть её продолжает сжиматься,все ускоряя свое вращение, и от внешнего края продолжают отходить все новые и новые клочья,отдельные газо-пылевые облака.

1Часть 3:Рождение Солнца

.И вот туманность приобрела совсем другой вид. В середине величаво

вращается огромное темное, чуть сплющенное облако.а вокруг него на разных расстояниях плывут по круговым орбитам, расположенным примерно в одной плоскости,оторвавшиеся от него небольшие "облака-спутни-

ки".Последим за центральным облаком.Оно продолжает уплотняться.Но тенперь с силой тяготения начинает бороться новая сила - сила газового давления.Ведь в середине облака накапливается все больше частиц венщества.Там возникает "страшная теснота" и "невероятная толчея" часнтиц. Они мечутся,все сильнее ударяя друг друга.На языке физиков - в центре повышаются температура и давление. Сначала там становится тепнло,потом жарко.Снаружи мы этого не замечаем: облако огромно и непрознрачно.Тепло наружу не выходит.Но вот что-то внутри произошло ! Облако перестало сжиматься.Могучая сила возросшего от нагрева газового давнления остановила работу тяготения.Резко пахнуло нестерпимым жаром,как из жерла внезапно открывшейся печи!В глубине черной тучи стали слабо просвечивать рвущиеся наружу клубы тусклого красного пламени.Они всё ближе и ярче.Шар величаво кипит,перемешивая вырвавшийся огонь ядра с черным туманом своих окраин.Испепеляющий жар заставляет нас отпрянуть еще дальне назад.Однако, вырвавшись наружу,горячий газ ослабил протинводействие тяготению.Облако снова стало сжиматься.Температура в его центре опять начала расти.Она дошла уже до сотен тясяч градусов! В этих условиях вещество не может быть даже газообразным.Атомы развалинваются на свои части.Вещество переходит в состояние плазмы.Но и плазнма - бешенная толчея атомных ядер и электронов - не может выносить нагрев до бесконечности.Когда её температура поднимется выше десяти миллионов градусов, она как бы "воспламеняется".Удары частиц друг о друга становятся так сильны,что ядра атомов водорода уже не отскакинвают друг от друга,как мячики,а врезаются,вдавливаются друг в друга и сливаются друг с другом.Начинается "ядерная реакция".Из каждых четынрех ядер атомов водорода образуется одно ядро гелия.При этом выделянется огромная энергия.Такое вот "ядерное горение" водорода началось и в наше раскаленном шаре.Этот "пожар" теперь уже не остановить."Плазнма" разбушевалась.Газовое давление в центре заработало с удесятереннной силой.Плазма рвется наружу, как пар из котла.С чудовищной силой она давит изнутри на внешние слои шара и приостанавливает их падение к центру.

.Установилось равновесие.Плазме не удается разорвать шар,разбросать

его обрывки в стороны.А тяготению не удается сломить давление плазмы и подолжить сжимание шара.Ослепительно светящийся бело-желтым светом шар перешел в устойчивую стадию.Он стал звездой.Стал нашим Солннцем!Теперь оно будет миллиардами лет,не меняя размера,не охлаждаясь и не прегреваясь,светить одинаково ярким бело-желтым светом.Пока внутри не выгорит весь водород.А когда он весь превратится в гелий,исчезнет "подпорка" внутри Солнца,оно сожмется.От этого температура в его неднрах снова повысится.Теперь уже до сотен миллионов градусов.Но тогда "воспламенться" гелий,превращаясь в более тяжелые элементы.И сжатие снова прекратится.

.Есть в запасе у звезд еще несколько ядерных реакций,требующих для

своего начала все более высоких давлений и температур.В них "варятся" ядра все более сложных и тяжелых элементов.В конце концов, все вознможные ракции будут исчерпаны.Звезда сожмется,станет крохотным "белым карликом".Потом постепенно остынет,потускнеет.Наконец,погаснет совнсем.Молчаливой невидимкой будет плыть в космосе "чёрный карлик" - хонлодная "головешка", оставшаяся от некогда бушевавшего мощного костнра.Как видим из исходного материала - водорода - в недрах звезд, в ядерных реакциях синтеза "варятся" ядра атомов всех элементов.И пожанлуй,можно сказать,что именно там,в недрах звезд,закладывается начало жизни.Ведь именно там возникают ядра "атома жизни" углерода.А за ним и ядра атомов всех других необходимых для жизни элементов таблицы Менделеева.Не обязательно это ценное "варево" оказывается потом похонроненным в остывших "чёрных карликах".Во многих звездах,образовавшихнся из более крупных сгустков туманностей,ядерное горение проходит слишком бурно.Газовое давление оказывается намного сильнее тяготенния.Оно раздувает звезду,рвет её в клочья,разбрасывая во все стороны. Эти грандиозные взрывы в звездном мире инозда наблюдаются с Земли и называются вспышками "сверхновых звезд".В результате взрыва звезда

рассеивается в межзвездном пространстве,обогащая его тяжелыми элеменнтами.Это основной источник той таинственной, жизненно важной применси,о которой мы говорили раньше.Теперь о выделении этой примеси.

1Часть 4:Образование планет

.Вернемся к спутникам нашего Солнца,к тем обрывкам туманности,кото-

рые оторвались от центрального сгустка под действием центробежной синлы и начали кружиться вокруг него.Именно здесь создаются условия,спонсобствующие разделению легких и тяжелых частиц туманности. Происходит нечто похожее на наш древний способ добычи золота промывкой из золонтоносного песка или на провеивание зерна в молотилках.Струя воды или воздуха уносит легкие частицы,оставляя тяжелые.Облака-спутники нахондятся на очень разных расстояниях от Солнца.Далекие оно почти не гренет.Зато в близких - его жар испаряет все способное испариться.А его ослепительный ярчайший свет,работая как своеобразный "ветер",выдувает из них все испарившееся,вообще все легкое,оставляя лишь то,что потянжелее, что "не сдвинешь с места".Поэтому здесь почти не остается легнких газов - водорода и гелия,основной составляющей газо-пылевой тунманности.Мало остается и других "летучих" веществ.Все это уносится горячим "ветром" вдаль.В результате через некоторое время химический состав облаков-спутников становится совершенно разным.В далеких - он почти не изменился.А втех,что кружатся вблизи источающего жар и свет Солнца,остался лишь "прокаленный" и "обдутый" материал - выделенная "драгоценная жизненно важная примесь" тяжелых элементов.Материал для создания обитаемой планеты готов.Начинается процесс превращения "мантериала" в "изделие",частиц туманности - в планеты.

1а).Этап первый - слипание частиц. 0В далеких облаках-спутниках многончисленные молекулы легких газов и редкие легкие пылинки понемногу сонбиаются в огромныерыхлые шары малой плотности.В дальнейшем это плане-

еты группы Юпитера.В облаках-спутниках,близких к Солнцу,тяжелые пынлинки слипаются в плотные каменистые комки.Они объединяются в огромнные массивные скалистые глыбы,чудовищными серыми угловатыми громадами плывущие по орбитам вокруг своей звезды.Двигаясь по разным,иногда пенресекающимся орбитам,эти "астероиды", размером в десятки километров каждый,сталкиваются.Если на небольшой относительной скорости,то как бы "бдавливаются" один в другой,"нагромождаются", "налипают" один на другой.Обьединяются в более крупные.Если на большой скорости,то мнут, крошат друг друга,порождая новую "мелочь",бесчисленные обломки,осколнки,которые вновь проходят долгий путь объединения.Сотни миллионов лет идет этот процесс слияния мелких частич в крупные небесные тела.По мере увиличения своих размеров они становятся все более шарообразнынми.Растет масса - возрастает сила тяжести на их поверхности.Верхние слои давят на внутренние.Выступающие части оказываются грузом более тяжелым и постепенно погружаются в толщу нижележащих масс,раздвигая их под собой.Те,отходя в стороны,заполняют собой впадины.Грубый "ком" постепенно сглаживается.В результате вблизи Солнца образуются неснколько сравнительно небольших по размеру, но очень плотных, сотсоящих из очнь тяжелого материала,планет земной группы.Среди них - Земля.Все они резко отличаются от планет группы Юпитера богатством химического состава,обилием тяжелых элементов,большим удельным весом.Теперь поснмотрим на Землю.На звездном фоне,освещенный с одной стороны яркими солнечными лучами,плывет перед нами огромный каменный шарище.Он ещё не гладкий не ровный.Ещё торчат кое-где выступы слепивших его глыб.Еще "читаются" не полностью заплывшие "швы" между ними.Пока это еще "грубая работа".Но вот что интересно.Уже есть атмосфера.Чуть мутнноватая,очевидно,от пыли,но без облаков.Это выдавленные из недр планнеты водород и гелий,которые в свое время прилипли к каменистым часнтицам и каким-то чудом уцелели,не были "сдуты" солнечными лучами.Пернвичная атмосфера Земли.Долго она не продержится."Не мытьем,так кантаньем" Солнце уничтожит её.Легкие подвижные молекулы водорода и генлия под действием нагрева солнечными лучами будут постепенно улетучинваться в космос.Этот процесс называется "диссипацией"

щая и придавившая сверху кора планеты.И огненная магма,пытаясь хоть как-нибудь вырваться наверх,на свободу,нащупывает между сжимающими её глыбами слабые места, протискивается в щели,подплавляя их стенки своним жаром.И понемногу с годами,столетиями набирая силу,поднимаетс из глубин кповерхности планеты.И вот победа! "Канал" пробит! Сотрясая скалы,с грохотом вырывается из недр столб огня.Клубы дыма и пара вздымаются к небу.Летят вверх камни и пепел.Огненная магма,которая называется теперь "лава",выливается на поверхности планеты,растекаетнся в стороны.Происходит извержение вулкана.Таких "пробитых изнутри дырок" на планете много.Они помогают молодой планете "бороться с пенрегревом".Через них она освобождается от накопившейся огненной магнмы,"выдыхает"распирающие её горячие газы - в основном углекислый газ и водяной пар,а с ними - разные примеси,такие,как метан,аммиак.Постенпенно в атмосфере пости исчезли водород и гелий,и она стала состоять в основном из вулканических газов.Кислорода в ней пока нет и в поминне.Для жизни эта атмосфера совершенно непригодна.Очень важно,что вулнканы выбрасывают на поверхность большое количество водяного пара.Он собирается в облака.Из них на поверхность планеты льются дожди.Вода стекает в низины,накапливается.И понемногу на планете образуются озенра,моря,океаны,в которых может развиться жизнь.

.Здесь надо оговориться.Из нескольких гепотез происхождения жизни

наиболее распространенную,кажущуюся нам наиболее обоснованной,гипотензу самопроизвольного зарождения жизни предложил академик А.И.Опаркин (см. главу 2)

1Часть 5:Почему именно Земля?

.А пока - о Земле,идеально подготовленной к тому,стобы стать нашей

колыбелью.Нам повезло.На земле совпало несколько благоприятных для жизни обстоятельств.Далеко не каждая звезда становится Солнцем,окрунженным планетами.Стоило туманности медленнее вращатся,не возникла бы центробежная сила,не оторвались бы клочки от центрального сгустка,не возникли бы планеты.И плыла бы такая одинокая "бездетная" звезда в чёрной бездне,бесплодно расточая своё тепло и свет...Далеко не всякая звезда,породившая планеты,способна создать на них условия,пригодные для зарождения жизни.Для зарождения и развития жизни нужно очень мнонго времени,миллиарды лет.Всё это время звезда должно гореть ровнно,спокойно,одинаково.Тогда условия на планете будут постоянными - и жизнь сможет к ним приспособиться.А ведь звезды далеко не такие не

все такие спокойные,как наше Солнце.Молодые звезды иногда вспыхиванют.Волна испепеляющего жара обрушивается на окружающие планеты,сжингая,испаряя все,что способно гореть и кипеть.Жизнь на планете после такого огненного урагана,безусловно,погибнет, и на пустом голом шаре надо будет начинать все сначала.Для развития жизни нужна спокойная звезда.Наше Солнце - спокойная звезда.Но поставьте нашу Землю ближе к Солнцу,например,на место Меркурия или Венеры.От нестерпимой жары на Земле даже не смогут образоваться океаны.Вода сразу выкипит.Какая уж тут жизнь.Отодвинте Землю дальше от Солнца,куда-нибудь в район Юпитенра.Тоже жизнь не возникнет.Вода - основа жизни будет там всегда занмерзшей.Нам повезло ещё в том,что орбита Землм круговая,а ведь могла быть эллиптическая.Вот представьте себе,что Земля то приближается к Солнцу так близко, что вода с её поверхности вся испаряется, то уданляется так далеко,что вода,выпав из атмосферы обратно на Землю,пронмерзает насквозь.Через "комфортное" место,где температуры "в самый раз",она проносится дважды в год с такой стремительностью,что "ничего не успеть сделать".Для зарождения и развития жизни просто нет временни.Подобный жар-холод может быть не только от эллиптичности орбинты.Бывают "двойные звезды".Тогда при любой орбите планета не может всегда быть на равном расстоянии от источника тепла.То одно солнце близко,то другое,то оба далеко.Нам повезло и в смысле размера нашей планеты.Будь она меньше,например,размером с Луну,не удержать ей на себе атмосферу.А значит, и воду, склонную испарятся,переходя в атмоснферу.Сколько бы вулканы не подбрасывали все новые и новые порции ганзов и воды,всё это быстро улетучится в космос.На Луне поэтому и нет ни атмосферы,ни воды,ни жизни.Неудобна для жизни и Земля,разменром,скажем с Юпитер.Неудобна из-за слишком сильного притяжения.Такая большая "Земля" будет держать на себе слой очень густой атмосферы,сондержащей к тому же водороди гелий,неблагоприятные для возникновения жизни.Толстый слой очень плотных облаков создаст на такой планете вечный мрак.А без живительных солнечных лучей какая может быть жизнь? Одним словом,когда мы глядим на небо,усыпанное звездами,не нандо забывать,что,во-первых,вероятно,далеко не все звезды имеют планенты,а во-вторых,далеко не все планеты пригодны для жизни.Но...звезд в нашей галлактике примерно 100 миллиардов,и уж наверное,в ней достанточно планет,похожих на Землю.

2Глава 2: Зарождение жизни (гипотеза А.И.Опаркина)

Задолго до того,как мы установим контакт с другими разумными сунществами , обитающими где-либо

в галактике, мы должны понять не только то место,которое мы занинмаем,но и пройденный нами долгий путь.

Д ж о н Б е р н а л

1Часть 1:Начало

.Итак, перед нами планета Земля.Она имеет океан.Представим его се-

бе.Реки,впадающие в него,сначала текут по склонам гор,по пути кроша горные породы,и все,что могут,выносят с собой в океан.Атмосфера над океаном насыщена вулканическими газами,пылью,пеплом.Волны,разлетаясь брызгами,захватывают всё это в свои глубины.В результате вода в пернвозданном океане горько-соленая,мутная.Она - настоящий "бульнон",столько здесь весго перемешано и расстворено.Здесь можно встрентить почти все элементы таблицы Менделеева.Особенно много тех,которые необходимы для создания живых существ.Теплая вода обеспечивает моленкулам и атомам хорошую подвижность,перемешивание,контакты между собой в самых разных сочетаниях.Но для химических реакций этого мало.Для них часто бывает нужна "внешняя" сила.Толчок извне может помочь атонмам и иолекулам соединиться,может разбить молекулы на части.Химики для ускорения реакций часто применяют нагрев.Полобным же образом действует и природа.Для этого работают не только частички света - фо-

тоны,но и "космические лучи" - осколки атомов,выброшенные далекими звёдами,которые круглые сутки проносятся сквозь атмосферу и вонзаются в толщу океана.Их удары особенно сильны и больше годятся для разбиванния молекул.

1Часть 2:Сверкнула молния

ла вода.Тучи ослепительно сверкающих пузырей устремились вверх.Забурнлили,засветились изнутри в мраке ночи черные волны.Густые облака пара накрыли их."Бульон" над вулканом стал горяче и гуще.Челыми кучами поплыли новые,причудливые "комки" атомов - только что возникшие крупнные молекулы...

1Часть 3:Естественный отбор

.Океанские волны без конца перемешивают,переставляют атомы,по-раз-

ному комбинируют их. Молекулы создаются и распадаются.Снова и снова в каждой капле океана повторяются миллиарды раз уже испробованные и не оправдавшие себя сочетания.Неужели в таких условиях возможна хоть какая-то эволюция? Возможна.Сами собой,без всякого плана или системы, создаются разные,какие получатся,варианты молекул.А потом испытываютнся.Наверху,в небе,разыгралась гроза.И мы видим,как при вспышке молнний,шарахнувшись,разваливаются,рассыпаются все слабо связанные моленкулы.А те,что выдержали эту проверку на прочность,остаются.Уже на этом этапе химической эволюции вещества работает своеобразный "естеснтвенный отбор".Эволюция идёт в направлении создания всё более сложных и при этом прочных молекул,обладающих все новыми и новыми свойствами. А это приближает возможность нащупать в дальнейшем такие формы и свойства молекул,которые сделают вещество существом.В химической эвонлюции вещества главную роль играют атомы углерода.это особый,незаменнимый элемент.Его атомы обладают поистине неисчерпаемыми "потенциальнными возможностями".Они четырехвалентны ( т.е. очень высокая способнность присоединять атомы и молекулы др. химических элементов),что в атомном мире редкость.Цепляясь друг за друга,они могут образовывать молекулы в виде колец или цепочек,при этом прихватывая другие атомы или молекулы.И тогда кольца и цепочки обрастают "гроздьями",создаются грандиозные,сложнейшие молекулы в виде ветвящихся деревьев,насчитыванющие в своем составе многие тысячи атомов свмых различных элеменнтов.Сегодня таких молекул в природе бесчисенное множество варианнтов.Но пока они еще не создались.В первозданном океане идут эксперинменты.Фронт работы широчайший - весь океан.Атомов - сколько угоднно.Времени - сотни миллионов лет.И вот нет-нет,где-то получается что-то интересное.Возникает совершенно случайно какая-нибудь новая комбинация атомов,обладающих прогрессивными свойствами.И значит, кронхотный шаг к появлению жизни сделан.Делая,может быть,всего по одному такому шагу за тысячи лет,природа за миллиард лет все же дошла до возникновения жизни.Попробуем мысленно представить себе главные из этих шагов.Пропустим несколько миллионов лет и снова вернемся в пернвозданный океан.Кроме исходных крохотных и примитивных молекул,вроде метана,аммиака и углекислого газа,с которых всё началось,перед нами теперь плавает в воде множество совершенно новых,незнакомых комбинанций атомов.Появились,например,полимеры - длинные цепочки из моленкул.Иногда одинаковых,иногда разных.Появились катализаторы.Это моленкулы-помощники,молекулы-посредники,облегчающие перестройку других монлекул.Через много миллионов лет мы видим,что простенькие полимеры стали полипептидами.Плывут длинные,сложные,ветвистые нити,состоящие из аминокислот.Их тысячи вариантов.Но самое поразительное - появился

процсс копирования молекул - репликация.Это форменная эволюция.Раньше случайно возникшая комбинация атомов,существуя в одном экземпляре,не влияла на ход химической эволюции в целом.К тому же она могла в любой момент быть разбита шальной космической частицей и "изобретение" безнвозвратно терялось.Тепрерь,при тиражировании молекул,"опыт" распростнраняется,а гибель некоторых экземпляров не представляет опасноснти.

1Часть 4:Мутация

.Репликация не тормозит прогресс,как это может показаться,заполняя

океан однотипными молекулами.Дело в том,что при копировании иногда происходит сбой.Исходную молекулу или её матрицу может что-либо повнредить.Например,блеснувшая вблизи молния.Получится "мутация",и травма начинает печататься во всех следующих копиях,дав начало новой серии молекул."Мутанты"вовсе не всегда являются браком.Случается,что среди них находят ценные находки,обладающие преимуществами перед оригиналанми.Поэтому,говоря шутливо,внешние силы не калечат молекулы,а вносят в них небольшие изменения,как бы с целью посмотреть:что получится? Рензультаты этих стихийных экспериментов природы оценивает практика.Еснтественный отбор беспощадно перечеркивает все миллионы "глупых" варинантов,оставляя лишь единица "умных".В итоге мутации способстывуют увеличению разнообразия молекул и этим помогабт идти химической эвонлюции вещества.

1Часть 5:Новый уровень эволюции

.Проходят ещё миллионы лет.Природа "нащупала" наилучшие последова-

тельности аминокислот в цепочках полипептидов - появились белковые молекулы - будущие кирпичи живых организмов.Усложнилась и стала сонвершеннее репликация.Матрица теперь уже не механческая форма,а условнная,химическая "запись"порядка аминокислот в белковой молекуле.Запись в виде портативной цепочки особых молекул - нуклеотидов.Эволюция венщества поднимается на новый уровень.Длинные,причудливо изогнутые нити разных белковых молекул цепляются друг за друга и понемногу собираютнся.Сначала в небольшие комочки,потом в более крупные комки,похожие на клубки или капли.У молекул,тесно соприкоснувшихся в комке,разные свойства.Иногда это приводит к возможности своеобразного их сотруднинчества.Например,катализаторы,оказавшиеся в гуще молекул,могут спонсобствовать реакциям,полезным для комка в целом.Иначе говоря,комки белковых молекул оказываются в ряде случаев "системами",способными к какой-то внутренней деятельности.Но система системе рознь.И конечнно,начинается долгий путь поисков наиболее удачных сочетаний молекул в них.Удачнее,например,те,в которых снаружи расположились особо прочнные молекулы.Они служат механической защитой остальным.Удачнее те,в которых включены молекулы,способные реагировать на опасные примеси в воде.Они служат химической защитой.Но наиболее интересны те варианнты,в которых оказался хороший набор катализаторов.Теперь,правда,их нужно называть ферментами.В этих комках начинается более или менее активный "обмен веществ" с окружающей средой.Идет захват материанла,ращепление молекул,иногда даже с выделением энергии,выбрасывание отходов,восстановление поврежденных молекул.Даже репликация - синтез белковых цепочек.Обмен веществ - свойство очень прогрессивное.Такой комок оказывается очень устойчивым перед разными разрушающими внешнинми воздействиями,независимым,прочным,долговечным.При большой сложноснти он становится очень живучим - то,к чему стремится химическая эвонлюция.Вещество в нем,в сущности,приобрело некоторые свойства живонго! Эволюция белковых молекул приводит к их специализации.В однних,например,лучше идут реакции с получением энергии,другие чётко ренагируют на изменения температуры,в третьих хорошо налажена репликанция.И если мы снова пропустим миллионы лет,то обнаружим в океане ещё более "гигантские" сооружения,в каждом из которых миллионы моленкул.Разные типы комков вошли в них в виде отдельных деталей.Сейчас биологи называют эти детали органеллами.А всё сооружение в целом нодноклеточным организмом!

.Вспомните предысторию жизни.Атомы - молекулы - полимеры - органел-

лы - одноклеточные существа.Всё идет в направлении от простого к сложному, к разнообразию структур, форм ,свойств.В живых организмах добавилось важнейшее новое - могучее стремлени к самосохранению,к долговечности.Нужны улучшенная защищенность,более хорошая вооруженнность в борьбе за существование.Обьединяясь,клетки этого достиганют.Борьба за существование,в частности,способствует увилечению разнонобразия форм в животном мире.Иногда куда выгоднее не вступать в бой с врагом,а просто уйти в другую "экологическую нишу",переменить образ жизни так,чтобы,даже оставаясь на том же участке земли,никогда и не в чём не соприкасаться с врагом.Перестать соперничать с ним.Не иметь с ним ничего общего.Противопоставить сопернику не силу,а какое-то сонвершенно особое качество,которое даёт новые возможности к существованнию.Пройдет ещё очень много времени и на Земле появится человек.Поянвится,и изменит мир в котором живет.Он научится наблюдать за звёзданми,за планетами Солнечной системы,строить космические аппараты и занпускать их в космос.Многие из этих аппаратов садятся на поверхности планет и возвращаются обратно.

2Глава 3: Человечество и поиск

Человечество достигло таких успехов

в астрономии, технике, связи,киберннетике , которые создали реальные технические предпосылки для устанновления связи с разумной жизнью других миров.

Академик В.А. А м б а р ц у м я н

1Часть 1:Цивилизация и её влияние на космос

.Плоды нашей деятельности уже заметны из космоса.Это подтверждают

космонавты,различающие с орбитальных станций даже шоссейные и железнные дороги,мосты,корабли в море.Они видят это невооруженным глазом,а значит,с Луны то же самое можно увидеть в тысячекратный телескоп,канкие стоят в наших обсерваториях.Марсиане,если бы они существовали,данже вооруженные техникой,равноценной нашей,без особого труда обнаружинли бы наши города,дымы промышленности,космические аппараты,испытания атомных бомб.при более пристальном наблюдении они заметили бы искустнвенные моря и орасительные каналы.Ну а работу телевизионных станций можно обнаружить и с других планетных систем.Люди в мире звёзд.Цивинлизация.Сообщество разумных существ,выросшее за миллиарды лет из конмочков слизи,копошашихся в мутных лужах.Разумных существ,проникших в глубины атома и в дали Вселенной,познавших строение звёзд и тайну жинвой клетки,постигших законы своей эволюции!

1Часть 2:Новый век - новое решение

.В каждую эпоху люди в своих мечтах решали проблему контактов с

инопланетянами,исходя из техники своего времени.Вплоть до XVIII века люди полагали,что для полёта к звёздам достаточно будет энергии мышщ,своих и домашних животных.И поэтому,даже фантазируя,единственно что они могли предложить - это всего-навсего экипаж,запряженный...в стаю птиц.Что воздух кончится сразу,как "отлетишь от дома",наши далёнкие предки не знали.Они не представляли себе и огромные расстоянния,отделяющие нас от Луны и планет, не говоря уже о расстояниях до звезд.Потом,измерив эти расстояния и узнав,что небесные тела разделянет почти пустое,безвоздушное пространство,стали мечтать хотя бы о взаимной сигнализации.

.В XIX веке,всего каких-нибудь сто лет тому назад все серьезно ве-

рили в существование марсиан.И тогда вполне серьезно ученые выдвигали предположения об оптической связи с ними.Математик Карл Гаусс предлангал прорубить в сибирских лесах моногометровую просеку в виде треунгольника и засеять её пшеницей.Марсиане увидят в свои телескопы на фоне тёмно-зеленых лесов аккуратненький светлый треугольник,и пойнмут,что слепая природа не могла это сделать.Значит на этой планете живутразумные существа.Многим идея Гаусса понравилась,но,чтобы поканзать марсианам,что земляне высокообразованы, предлагали на сторонах

треугольника сделать квадраты,чтобы получился рисунок теоремы Пифагонра.Этот проэкт обладал заметными недостатками.Ведь Сибирь часто покнрыта облаками и снегом,и треугольник может долго оставаться незаменченным марсианами.А главное,даже в хорошую погоду его можно будет виндеть только днем.Поэтому более правильным показался проэкт венского астронома Йозефа Иоганна фон Литрова.Он предлагал в пустыне Саханра,где всегда безоблачно,вырыть каналы в виде правильных геометричеснких фигур (возможно теорему Пифагора).Стороны многоугольника должны быть по крайней мере тридцать километров.А ночью поверх воды налить керосин и поджечь.Огненные полосы прочертят на ночной стороне планеты яркий чертеж.Уж марсиане не могут его не заметить.Но и этот проэкт был отвергнут как очень дорогой.Француз Шарль Кро подсказал гораздо более дешёвый способ связи.Он посоветовал своему правительству соонрудить огромную батарею зеркал для отражения солнечных лучей в сторонну Марса.Зайчик,конечно,был бы ослепительно ярок.Проэкт Шарля Кро имел очень большое преимущество по сравнению с остальными.Зеркала можно шевелить, и тогда при взгляде с Марса ослепительная яркая точка на Земле подмигивала бы.И главное,мигание можно было передать марсианнам сообщение.Наивно!А ведь это всё было совсем недавно,при жизни нанших предков.Тем временем создаётся целый ряд научно-фантастических произведений,посвященных перемещениям между планетами.Наиболее изнвестны из них "Из пушки на Луну" Жуль Вена и "Война миров" Герберта Уэлса.

.С развитием ракетной техники в послевоенные годы,а главное,запуск

первого искуственного спутника Земли в 1957 году дали мощный толчок старым мечтам человечества о межпланетных перелётах.Хлынула целая ланвина самых разнообразных научно-фантастических произведений.Полетав к Венере и Марсу,герои книг стали запросто летать к звездам,бороздя уже на огромных межзвездных кораблях бескрайние просторы Галлактики,сранжаясь с самой различной космической нечистью и злодеями.Но и тут снонва ,уже в который раз, строгий анализ охладил мечтателей.Современные ракеты,работающие на химическом топливе,изготавливаются из самых прочных и легких материалов,из двигателей "выжато" уже почти всё,но всё это делает пределом наших мечтаний полёт к Марсу или Венере.И всё же полёты в пределах Солнечной системы реальны.Но у нас нет надежды встретить здесь разумные существа.Есть шансы найти их в других планнетных системах,около других звезд.Но о полёте к звёздам на современнных ракетах говорить бессмысленно: полёт до ближайшей звезды (кроме Солнца) - Альфа Центавра будет длиться 80 тысяч лет при скорости 17 километров в секунду.

2Глава 4: Солнечная система: 1 2состав и особенности

Мы рады той таинственности,

за основную плоскость при отсчёте наклонений орбит планет и других тел,обращающихся вокруг Солнца.Расстояния от планет до Солнцы образунют закономерную последовательность - промежутки между соседними орбинтами возрастают с удалением от Солнца.Эти закономерности движения планет в сочетании с делением их на две группы по физическим свойснтвам указывают на то,что Солнечная система не является случайным собнранием космических тел,а возникла в едином процессе (см. главу 1). Благодаря почти круговой форме планетных орбит и большим промежуткам между ними исключена возможность тесных сближений между планетами,при которых они могли бы существенно изменять своё движение в результате взаимных притяжений.Это обеспечивает длительное существование планетнной системы.Планеты вращаются так же вокруг своей оси,причём почти у всех планет,кроме Венеры и Урана,вращение происходит в том же направнлении,что и их обращение вокруг Солнца.Черезвычайно медленное вращенние Венеры происходит в обратном направлении,а Уран вращается как бы лежа на боку.Большинство спутников обращаются вокруг своих планет в том же направлении,в котором происходит осевое вращение планеты.Орбинты таких спутников обычно круговые и лежат вблизи плоскости экватора планеты,образуя уменьшенное подобие планетной системы.Таковы,напринмер,система спутников Урана и система галилеевских спутников Юпитенра.Обратными движениями обладают спутники,расположенные далеко от планеты.Сатурн,Юпитер и Уран кроме отдельных спутников заметных разнмеров имеют множество мелких спутников,как бы сливающихся в сплошные кольца.Эти спутники движутся по орбитам,настолько близко расположеннным к планете,что её приливная сила не позволяет им объединиться в единое тело.Подавляющее большинство орбит ныне известных малых планет располагается в промежутке между орбитами Марса и Юпитера.Все малые планеты обращаются вокруг Солнца в том же направлении,что и большие планеты,но их орбиты,как правило,вытянуты и наклонены к плоскости экнлиптики.Кометы движутся в основном по орбитам,близким к параболичеснким.Некоторые кометы обладают вытянутыми орбитами сравнительно ненбольших размеров - в десятки и сотни а.е. У этих комет ,называемых периодическими,преобладают прямые движения,т.е. движения в направленнии обращения планет.Будучи вращающейся системой тел,Солнечная систенма обладает моментом количества движения (МКД).Главная часть его свянзана с орбитальным движение планет вокруг Солнца,причём массивные Юпитер и Сатурн дают около 90%.Осевое вращение Солнца заключает в сенбе лишь 2% общего МКД всей Солнечной системы,хотя масса самого Солнца составляет более 99,8% общей массы.Такое распределение МКД между Солнцем и планетами связано с медленным вращением Солнца и огромными размерами планетной системы - её поперечник в несколько тысяч раз больше поперечника Солнца.МКД планеты приобрели в процессе своего обнразования:он перешел к ним из того вещества,из которого они образованлись (см. главу 1).Планеты делятся на две группы,отличающиеся по маснсе,химическому составу (это проявляется в различиях их плотноснти),скорости вращения и количеству спутников.Четыре планеты,ближайшие

к Солнцу, 1планеты Земной группы 0,невелики,состоят из плотного камениснтого вещества и металлов. 1Планеты-гиганты 0 - Юпитер,Сатурн,Уран и Непнтун - гораздо массивнее,состоят в основном из лёгких веществ и поэтонму,несмотря на огромное давление в их недрах,имеют малую плотность.У Юпитера и Сатурна главную долю их массы составляют водород и гелий.В

них содержится так же до 20% каменистых веществ и легких соединений кислорода,углерода и азота,способных при низких температурах концентнрироваться в льды.Недра планет и некоторых спутников находятся в раснкалённом состоянии.У планет земной группы и спутников вследствие ма-

лой теплопроводности наружних слоёв внутреннее тепло очень медленно просачивается наружу и не оказывает заметного влияния на температуру поверхности.У планет-гигантов конвекция в их недрах приводит к заметнному потоку тепла из недр,превосходящему поток,получаемый им от Солннца.Венера,Земля и Марс обладают атмосферами,состоящими из газов,выденлившихся из их недр.У планет-гигантов атмосферы представляют собой непосредственное продолжение их недр: эти планеты не имеют твердой или жидкой поверхности.При погружении внутрь атмосферные газы постенпенно переходят в конденсированное состояние.Девятую планету - Плунтон,по- видимому,нельзя отнести ни к одной из двух групп.По химичеснкому составу он близок к гуппе планет-гигантов,а по размерам к земной группе.Ядра комет по своему химическому составу родственны планетамнгигантам:они состоят из водяного льда и льдов различных газов с принмесью каменистых веществ.Почти все малые планеты по своему современнному составу относятся к каменистым планетам земной группы.Сравнинтельно недавно открытый Хирон, движущийся в основном между орбитами Сатурна и Урана,вероятно,подобен ледяным ядрам комет и небольшим спутникам далёких от Солнца планет.Обломки малых планет,образующиеся при их столкновении друг с другом,иногда выпадают на Землю в виде метеоритов.У малых планет,именно вследствиеих малых размеров,недра подогревались значительно меньше,чем у планет земной группы, и поэтонму их вещество зачастую претерпело лишь небольшие изменения со временни их образования.Измерения возраста метеоритов (по содержанию радиноактивных элементов и продуктов их распада) показали,что они,а следонвательно вся Солнечная система существует около 5 миллиардов лет.Этот возраст Солнечной системы находится в согласии с измерениями древнейнших земных и лунных образцов.

1Часть 1:Солнце

.Солнце - центральное тело Солнечной системы - представляет собой

раскалённый плазменный шар.Солнце - ближайшая к Земле звезда.Свет от него до нас доходит за 8,3 мин.Солнце решающим образом повлияло на образование всех тел Солнечной системы (см. главу 1) и создало те уснловия,которые привели к возникновению и развитию жизни на Земле (см.главу 2).Его масса в 333 000 раз больше массы Земли и в 750 раз больше массы всех других планет,вместе взятых.За 5 миллиардов лет сунществования Солнца уже около половины водорода в его центральной часнти превратилось в гелий.В результате этого процесса выделяется то конличество энергии,которое Солнце излучает в мировое пространство.Мощн

ность излучения Солнца очень велика: около 3,8 * 410 520 0 степени МВт.На Землю попадает ничтожная часть Солнечной энергии,составляющая

в области тени наибольшей напряжённости в несколько тысяч экстред.В целом пятно представляет собой выходящую в фотосферу трубку силовых линий магнитного поля,целиком заполняющих одну или несколько ячеек 1хромосферной сетки 0 (см.Солнечная атмосфера).Верхняя часть трубки раснширяется,и силовые линии в ней расходятся,как колосья в снопе.Поэтому вокруг тени магнитные силовые линии принимают направление,близкое к горизонтальному.Полное,сумарное давление в пятне включает в себя давнление магнитного поля и уравновешивается лавлением окружающей фотоснферы,поэтому газовое давление в пятне оказывается меньшим,чем в фонтосфере Магнитное поле как бы расширяет пятно изнутри.Кроме того,маг-

нитное поле подавляет конвективные движения газа,переносящие энергию из глубины вверх.Вследствие этого в области пятна температура оказынвается меньше примерно на 1000К.Пятно как бы охлаждённая и скованная магнитным полем яма в солнечной фотосфере.Большей частью пятна вознинкают целыми группами,в которых,однако,выделяются два больших пятнна.Одно,нибольшее, - на западе,а другое,чуть поменьше,- на востонке.Вокруг и между ними часто бывает множество мелких пятен.Такая группа пятен называется биополярной,потому что у обоих больших пятен всегда противоположная полярность магнитного поля.Они как бы связаны с одной и той же трубкой силовых линий магнитного поля,которая в виде гиганской петли вынырнула из-под фотосферы,оставив концы где-то в неннаблюдаемых,глубоких слоях.То пятно,которое соответствует выходу магннитного поля из фотосферы,имеет северную полярность,а то,в области которого силовые линии входят обратно под фотосферу, - южную.

.Самое мощное проявление фотосферы - это 1 вспышки 0.Они происходят в

сравнительно небольших областях хромосферы и короны,расположенных над группами солнечных пятен.По своей сути вспышка - это взрыв,вызванный внезапным сжатием солнечной плазмы. Сжатие происходит под давлением магнитного поля и приводит к образованию длинного плазменного жгута

или ленты.Длина такого образования составляет десятки и даже сотни тысяч километров.Продолжается вспышка обычно около часа.Хотя детально физические процессы,приводящие к возникновению вспышек,ещё не изученны,ясно,что они имеют электромагнитную природу.

.Наиболее грандиозными образованиями в солнечной атмосфере являются

1протуберанцы 0 - сравнительно плотные облака газов,возникающие в солннечной короне или выбрасываемые в неё из хромосферы.Типичный протубенранец имеет вид гиганской светящейся арки,опирающейся на хромосферу и образованной струями и потоками более плотного и холодного,чем окрунжающая корона, вещества.Иногда это вещество удерживается прогнувшимся

шает за 88 сут.Из-за близости к Солнцу и малых видимых размеров Мернкурий долго оставался малоизученной планетой.Только в 1965г. благоданря применению радиолокации был измерен период вращения Меркурия вокнруг своей оси,оказавшийся равным 58,65 сут.,т.е. 2/3 его обращения вокруг Солнца.Такое вращение является динамически устойчивым.Солнечнные сутки на Меркурии продолжаются 176 дней.Ось вращения Меркурия почти перпендикулярна плоскости его орбиты.Как подсказали радионаблюндения температура на поверхности Меркурия в пункте,где Солнце нахондится в зените достигает 620 К.Температура ночного полушария около 110 К. С помощью радионаблюдений удалось определить тепловые свойства наружного покроя планеты,которые оказались близкими к свойствам тоннкораздробленных породи лунного реголита.Причиной такого состояния понрод,по всей видимости,являются непрерывные удары метеоритов,почти не ослабляемые разряжённой атмосферой Меркурия.Фотографирование поверхнности Меркурия американским космическим аппаратом "Маринер-10" в 1974-1975 гг. показало,что по виду планета напоминает Луну.Поверхнность усеяна кратерами разных размеров,причём их распределение по венличине диаметра аналогично распределению кратеров Луны.Это говорит о том,что они образовались в результате интенсивной метеоритной бомбарндировки миллиарды лет назад на первых этапах эволюции планеты.Встренчаются кратеры со светлыми лучами,с центральными горками и без них,с тёмным и светлым дном, с резкими очертаниями валов (молодые) и полунразрушенные (древние).Обнаружены долины,напоминающие известную Долину Альп не Луне,гладкие круглые равнины,получившие название бассейннов.Наибольший из них - Калорис - имеет диаметр 1300 км.Наличие тёмнного вещества в бассейнах и заполненных лавой кратерах свидейтельстнвует о том,что в начальный период своего существования пленета испынтала сильное разогревание,за которым последовала одна или несколько эпох интенсивного вулканизма.Атмосфера Меркурия очень сильно разряже-

на по сравнению с земной атмосферой.По данным,полученным с "Маринера -10",её плотность не превосходит плотности земной атмосферы на высоте 620 км.В составе атмосферы обнаружено небольшое количество водоронда,гелия и кислорода,присутствуют и некоторые инертные газы,напринмер,аргон и неон.Такие газы могли выделится в результате распада рандиоактивных веществ,входящих в состав грунта планеты.Обнаружено сланбое магнитное поле,напряженность которого меньше,чем у Земли,и больнше,чем у Марса.Межпланетное магнитное поле,взаимодействуя с ядром Меркурия,может создавать в нём электрические токи.Эти токи,а также перемещения зарядов в ионосфере,которая у Меркурия слабее по сравненнию с земной,могут поддерживать магнитное поле планеты.Взаимодействуя с солнечным ветром (см.Излучения Солнца),оно создаёт магнитосфенру.Средняя плотность Меркурия значительно выше лунной и почти равна средней плотности Земли.Высказывается гипотеза о том,что Меркурий имеет мощную селикатную оболочку (500 - 600 км.),а оставшиеся 50% обьёма занимает железистое ядро.Жизнь на Меркурии из-за очень высокой дневной температуры и отсутствия жидкой воды не может существонвать.Спутников меркурий не имеет.

ус на 21,38 км. меньше экваториального.Разница этих радиусов возникла за счёт центробежной силы,создаваемой суточным вращением Земли.Суточнное вращение земного шара происходит с практически постоянной угловой скоростью с периодом 23 ч. 56 мин. 4,1с. т.е. за одни звёздные сутнки,количество которых в году ровно на одни сутки больше,чем солнечнных.Ось вращения Земли направлена своим северным концом приблизительнно на звезду альфа Малой Медведица,которая поэтому называется Полярнной звездой.Одна из особенностей Земли - её магнитное поле,благодаря которому мы можем пользоваться компасом.Магнитный полюс Земли,к котонрому притягивается северный конец стрелки компаса,не совпадает с Сенверным географическим полюсом.Под действием солнечного ветра (см. Изнлучения Солнца) магнитное поле Земли искажается и приобретает "шлейф" в направлении от Солнца,который простирается на сотни тысяч километнров.Наша планета окружена обширной атмосферой.Основными газами,входянщими в состав нижних слоёв атмосферы являются азот (примерно 78%),кислород (около 21%) и аргон (около 1%).Других газов в атмосфере Земли очень мало,например углекислого газа около 0,03%.Атмосферное давление на уровне поверхности океана составляет при нормальных услонвиях приблизительно 0,1МПа.Полагают,что земная атмосфера сильно изме-

нилась в процессе эволюции:обогатилась кислородом и приобрела совренменный состав в результате длительного взаимодействия с горными порондами и при участии биосферы,т.е. растительных и животных организнмов.Доказательством того,что такие изменения действительно произошнли,служат,например,залежи каменного угля и мощные пласты отложений карбонатов в осадочных породах.они содержат громадное количество угнлерода,который ра ньше входил в состав земной атмосферы в виде угленкислого газа и окиси углерода.Учёные считают,что древняя атмосфера произошла из газообразных продуктов вулканических извержений;о её составе судят по химическому анализу обрасцов газа,"замурованных" в полостях древних горных пород.В исследованных образцах,возраст котонрых приблизительно 3,5 млрд.лет содержится приблизительно 60% угленкислого газа,а остальные 40% - соединения серы,аммиак,хлористый и фтористый водород.А небольшом количестве найдены азот и инертные ганзы.Весь кислород был химически связанным.Одной из важенйших задач современной науки о Земле является изучение эволюции атмосферы,понверхности и наружних слоёв Земли,а так же внутреннее строение её недр.О внутреннем строении Земли прежде всего судят по особенностям прхождения сковозь различные слои Земли механических колебаний,вознинкающих при землетрясениях или взрывах.Ценные сведения дают также изнмерения величины теплового потока,выходящего из недр,результаты опренделений общей массы,момента инерции и полярного сжатия нашей планенты.Массса Земли найдена из эксперементальных измерений физической постоянной тяготения и ускорения силы тяжести.Для массы Земли получн

ено значение 5,976 5. 010 524 0 кг.Поток тепла из недр,различных в разных

участках поверности Земли,в среднем близок к 1,6 5. 010 5-6 0кал 5. 0см 5-2. 0сек 5-1 0, что + соответствует суммарному выходу энергии 20 528 + эрг. в год.Поскольку

1.Марс 0 - четвёртая по расстоянию от Солнца планета Солнечной систенмы.На звёздном небе она выглядит как немигающая точа красного цвента,которая время от времени значительно превосходит по блеску звезды первой величины.Марс периодически подходит к Земле на расстояние до

5 7 млн.км.,значительно ближе,чем любая планета,кроме Венеры.По основ-

ным физическим характеристикам Марс отностится к планетам земной группы.По диаметру он почти вдвое меньше Земли и Венеры.Планета окунтана газовой оболочкой - атмосферой,которая имеет меньшую плотнность,чем земная.Даже в глубоких впадинах Марса,где давление атмосфенры наибольшее,оно прибизительно в 100 раз меньше,чем у поверхности Земли,а на уровне марсианских горных вершин - в 500-1000 раз меньнше.Тем не менее в атмосфере Марса наблюдаются облака и постоянно принсутствует более или менее плотная дымка из мелких частич пыли и криснталиков льда.Как показали снимки с американских посадочных станций "Викинг-1" и "Викинг-2" марсианское небо в ясную погоду имеет розовантый цвет,что объясняется рассеянием солнечного света на пылинках и подсветкой дымки ораньжевой поверхностью планеты.По химическому соснтаву марсианская атмосфера отличается от земной и содержит 95,3% угнлекислого газа с примесью 2,7% азота, 1,6% аргона,00,7%окиси углеронда, 0,13% кислорода и приблизительно 0,03% водяного пара,содержание которого изменяется,а также примеси неона,криптона,ксенона.При отнсутствии облаков газовая оболочка Марса значительно прозрачнее,чем земная,в том числе и для ультрафиалетовых лучей,опасных для живых орнганизмов.Солнечные сутки на Марсе длятся 24ч.39 мин.35с.Значительный

наклон экватора к плоскости орбиты (25,2 50 0) приводит к тому,что на однних участках орбиты освещаются и обогреваются Солнцем преимущественно северные широты Марса,на других - южные,т.е. происходит смена сезоннов.Марсианский год длится около 686,9 дней.Эллиптичность марсианской орбиты приводит к значительным различиям климата северного и южного полушарий: в средних широтах зима холоднее,а лето теплее,чем в южнных,но короче,чем в северных.Температурные условия на Марсе суровы с точки зрения жителя Земли.Наиболее высокая температура поверзности 290К достигается в так называемой подсолнечной точке.Наиболее низка температура поверхности в полярных районах,где в зимний сезон она держится на отметке около 150К.Полученные из наблюдений сведения о температуре явились ключом к объяснению природы полярных шапок,кото-

рые при наблюдениях в телескоп видны как светлые,почти белые пятно возле полюсов планеты.Когда в северном полушарии Марса наступает ленто,северная полярная шапка быстро уменьшается,но в это время растёт другая - возле южного полюса,где наступает зима.В конце XIX - начале XX века считали,что полярные шапки Марса - это ледники и снега.По современным данным,обе полярные шапки Марса - северная и южная - соснтоят из твёрдой двуокиси углерода,т.е.сухого льда,который образуется при замерзании углекислого газа,входящего в состав марсианской атмоснферы,и из водяного льда с примесью минеральной пыли.

.В 1975 году на основе материалов телевизионной съёмки всей поверх-

ности планеты с космических аппаратов была составлена карта деталей марсианского рельефа,многие из которых уже получили названия,и на карте Марса появились имена:кратер Ломоносов,Королёв,Фесенков и др.Нанесённые на карты Марса ещё в XIX веке тёмные области в основном сохраняют свои очертания,но в научной литературе указаны примеры местных изменений отражательных свойств отдельных районов Марса.В те-

чение многих лет популярны были гипотезы,в основе которых лежит изменнениеоптических свойств некоторых веществ под влиянием изменений на Марсе биосферы,т.е.живых организмов.Задача поиска жизни на Марсе была одной из основных программ американского "Викинга".Однако обнаружить какие-то следы жизни не удалось.Не оказалось в образцах грунта и орнганических соединений.Были проведены элементные исследования состава образцов марсианского грунта.Найдено близкое сходство химического состава образцов в двух взаимоудалённых местах посадки.В исследованнных образцах обнаружено большое содержание окислов кремния и желенза.Содержание серы (в виде сульфатов) в десятки раз больше,чем в земнной коре.На снимках Марса найдены следы как ударно-метеоритной,так и вулканической активности,а так же следы движений,поднятий и растреснкиваний марсианской коры и следы многих процессов разрушения и сгланживания рельефа поверхности,перемещения и отложения наносов.Перепад высоты между высочайшими вершинами и наиболее глубокими впадинами на Марсе составляет около 20 км.Для марсианских гор характерны многоверншинные,в основном сглаженные формы.Кроме того,обнаружены типичные вулканические конусы с кратерами на вершине.На снимках поверхности Марса космическими аппаратами отчётливо видны детали,имеющие большое сходство с руслами рек на Земле.Поскольку весь комплекс информации противоречит возможности существования там рек,можно предположить,что марсианские русла возникли в результате растапливания подповерхностнного водяного льда в зонах повышенного выделения тепла планеты.Неконторые дополнительные сведения о Марсе удаётся получить косвенными ментодами на основе исследований его природных спутников - Фобоса и Дейнмоса.

.Оба спутника Марса движутся почти точно в плоскости его экватора.С

помощью космических аппаратов установлено,что Фобос и Деймос имеют неправильную форму и в своём орбитальном положении остаются повёрнунтыми к планете всегда одной и той же стороной.Размеры Фобоса составнляют около 27 км.,а Деймоса - около 15 км.Поверхность спутников Марса состоит из очень тёмных минералов и покрыта многочисленными кратеранми.Один из них - на Фобосе имеет поперечник около 5,3 км.Кратеры,венроятно,рождены метеоритной бомбардировкой,происхождение системы панраллельных борозд неизвестно.Угловая скорость орбитального движения Фобоса настолько велика,что он,обгоняя осевое вращение планеты,восхондит,в отличие от других светил,на западе,а заходит на востоке.

1Часть 3:Планеты-гиганты

-10" удалось обнаружить наличие гелия в атмосфере Юпитера и измерить его содержание.Можно считать,что атмосфера Юпитера на 74% состоит из водорода и на 26% из гелия.На долю метана приходится не более 0,1% состава атмосферы планеты (по массе).Атмосферный слой имеет толщину около 1000 км.Ниже чисто газового слоя в атмосфере лежит слой обланков,которые мы и вилим в телескоп.Слой жидкого молекулярного водорода имеет толщину 24 000 км.На этой глубине давление достигает 300 ГПа,а температура 11 000 К,здесь водород переходит в жидкое металлическое состояние,т.е. становится подобным жидкому металлу.Слой жидкого менталлического водорода имеет толщину около 42 000 км.Внутри него раснполагается небольшое железноселикатное твёрдое ядро радиусом 4 000 км.На границе ядра температура достигает 30 000 К. В 1956 г. было обннаружено радиоизлучение Юпитера на волне 3 см.,соответствующее теплонвому излучению с температурой 145 К. По измерениям в инфракрасном динапазоне температура самых наружних облаков Юпитера 130 К. Полёты аменриканских космических аппаратов "Пионер-10" и "Пионер-11" позволили уточнить строение магнитосферы Юпитера,а изменение температуры облачнного слоя в основном подтвердило известный из наземных наблюдений рензультат:коичество тепла,которое Юпитер испускает,более чем в двое превышает тепловую энергию,котораю планета получает от Солнца.Возможнно,что идущее из недр планеты тепло выделянтся в процесс медленного сжатия гиганской планеты (1мм.в год).

.Магнитное поле планеты оказалось сложным и состоит как бы из двух

полей:дипольного (как поле Земли),которое простирается до 1,5 млн.км.от Юпитера,и недипольного,занимающего остальную часть магнинтосферы.Напряженность магнитного поля у поверхности в 20 раз больнше,чем на Земле.Кроме теплового и дециметрового радиоизлучения Юпитер является источником радиовсплесков (резких усилений мощности излучнения) на волнах длиной от 4 до 85 м.,продолжительностью от долей секуннды до нескольких минут или даже часов.Однако длительные возмущения нэто не отдельные всплески,а серии всплесков - своеобразные шумовые бури и грозы.Согласно современным гипотезам,эти всплески объясняются плазменными колебаниями в ионосфере планеты.

.Ипитер имеет 13 спутников.Первые 4 спутника открыты ещё Галилеем

(Ио,Европа,Ганимед,Каллисто).Они, а также внутренний,самый близкий спутник Амальтея движутся почти в плоскости экватора планеты.Ио и Евнропа почти сравнимы с Луной,а Ганимед и Каллисто даже больше Меркунрия,хотя по массе значительно уступают ему.По сравнению с другими спутниками галилеевские исследованы более детально. Внешние спутники обращаются вокруг планеты по сильно вытянутым орбитам с большими

углами наклона к экватору (до 30 5о 0).Это маленькие тела - от 10 до 120 км,по-видимому,неправильной формы. Самые внешние 4 спутника Юпитера обращаются вокруг планеты в обратном направлении.По данным,полученным

но расчётам,имеется тяжёлое ядро из селикатов,металлов и других эленментов,входящих в состав земной группы.Изучение характера ослабления блеска звезды при её затмнениии атмосферой Нептуна дало много дополннительной информации.В частности,был найден средний молекулярный вес надоблачных слоёв атмосферы Нептуна.Он соответствует молекулярному водороду с небольшой примесью метана.Детали на поверхности Нептуна различить очень трудно.Поэтому параметры суточного вращения - положенние оси,направление и период вращения - определить из наземных наблюндений очень сложно.

.У нептуна всего два спутника.Первый 1 Тритон 0,открытый в 1846 г. ,че-

рез две недели после открытия самого Нептуна.По размерам и массе он больше Луны.Имеет обратное направление орбитального движения.Второй спутник - 1 Нереида 0 - очень небольшой,обладает сильно вытянутой орбинтой.Расстояние от спутника до планеты меняется в пределах от 1,5 до

9,6 млн.км.Направление орбитального движения - прямое.

1Часть 4:Плутон

1.Плутон 0 был открыт Клайдосом Томбо (США) в 1930 г. Из 9 известных больших планет Солнечной системы Плутон наиболее удалён от Солннца.Среднее расстояние планеты до Солнца составляет 39,5 а.е.Плутон выглядит как точечный объект 15 5-ой 0 звёздной величины,т.е. примерно в 4 тыс. раз слабее тех звёзд,которые находятся на пределе видимости

невоорудённым глазом.Плутон очень медленно,за 247,7 года,совершает оборот по орбите,которая имеет необычно большой наклон (17 5о 0) к плоснкости эклиптики, и вытянута настолько,что в перигелии Плутон подходит

к Солнцу на более короткое расстояние,чем Нептун.Из-зи огромной уданлённости от Солнца и слабой освещённости изучать Плутон очень сложнно.Непосредственные измерения углового диаметра Плутона на 5-метровом телескопе дали результат 0,23".Астрономы пытались измерить диаметр Плутона более точными методами - по затмнению им звезды,как это было сделано для Нептуна.Однако Плутон,проходя мимо звезды на расстоянии 0,1",не заслонил её,и затмнения не произошло.Из этого был сделан вынвод,что угловой диаметр Плутона не менее 0,2".Таким образом,в переснчёте на единицы длины диаметр Плутона не менее 6 800 км.Если же дианметр Плутона вычислить по его абсолютному блеску,то получается прибнлизительно 3 тыс. км.Поверхность Плутона,нагреваемая Солнцем до минус 220 5о 0С,даже в наименее холодных полуденных участках,покрыта,по-видимонму,снегом из замёрзшего метана.Атмосфера планеты разряженная и состо-