Очерки о Вселенной

Как давно известно, газы состоят из молекул, хаотически движущихся со всевозможными скоростями. Средняя их скорость зависит от массы молекул и от температуры газа. Средняя скорость тем больше, чем меньше масса молекул и чем больше температура. С другой стороны, при достижении газовой частицей некоторой предельной, или критической скорости планета уже не способна удержать ее возле себя и не дать ей унестись в безвоздушное межпланетное пространство. Зная силу тяжести на поверхности планеты (растущую с массой планеты и быстро убывающую с увеличением ее диаметра), можно вычислить эту критическую скорость. Для Земли она составляет 11,2 км/сек, для Луны - 2,4 км/сек и т. д. Было подсчитано, с какой скоростью рассеивается атмосфера каждой планеты, и оказалось, что если бы у Луны и Меркурия когда-то были плотные атмосферы, то они должны были очень быстро рассеяться. Это объясняет, почему у этих небесных тел мы не наблюдаем атмосферы в настоящее время. Молекулы их атмосфер давно покинули своих слабосильных хозяев - Луну и Меркурий (С помощью приборов на космических аппаратах установлено, что на Меркурии и Луне есть следы слабой атмосферы, однако, такие «атмосферы» настолько разрежены, что не идут ни в какое сравнение с хорошо ощутимой атмосферой Земли)). У нашей прекрасной соседки Венеры существование атмосферы, почти такой же плотной, как у Земли, было впервые установлено из наблюдений гениальным русским ученым М. В. Ломоносовым в 1761 г. У Марса, по теории и в соответствии с наблюдениями, атмосфера должна быть разреженнее земной.

У больших планет атмосферы чрезвычайно обширны. Притяжение больших планет способно удержать (тем более, что на их поверхности температура низка) даже самые легкие газы (такие, как водород), имеющие наибольшую среднюю скорость молекул. Из атмосферы же Земли газы с наиболее легкими молекулами легко улетучиваются. Отдельные молекулы, покидающие атмосферы Юпитера и Сатурна, так малочисленны, что их убыль практически до сих пор не успела сказаться сколько-нибудь заметно.

Рис. 32. Путь солнечных лучей, отражаемых планетой к Земле. Атмосферы планеты и Земли показаны точками

Спектр планет, имеющих атмосферу, отличается от спектра Солнца не только распределением энергии вдоль него. Атмосфера планеты как бы накладывает на спектр свой грим - она вызывает в нем появление новых темных линий и полос. То же происходит и в атмосфере Земли. Действительно, проходя через атмосферу Земли, свет Солнца поглощается молекулами тех газов, которые в ней есть; это вызывает в спектре Солнца появление характерных для этих газов темных линий. В спектре Солнца, наблюдаемого нами сквозь земную атмосферу, есть линии, принадлежащие атмосферньшиводяньш парам, кислороду и азоту. Эти линии, называемые теллурическими, можно отличить от линий, принадлежащих самому Солнцу, потому что теллурические линии усиливаются по мере приближения Солнца к горизонту и увеличения толщи атмосферы, пронизываемой его лучами. Другой способ основан на том, что в спектре края Солнца, благодаря его вращению, линии смещены вследствие эффекта Доплера, теллурические же линии занимают нормальное положение.

Свет Солнца пронизывает атмосферу планеты и, отразившись от ее поверхности, пронизывает атмосферу ее еще раз, прежде чем попадет на Землю. Дополнительное поглощение солнечного света молекулами планетной атмосферы вызовет усиление теллурических линий по сравнению с непосредственно полученным спектром Солнца либо появление новых линий в спектре, если данного газа планетной атмосферы нет в атмосфере нашей Земли.

Старое и новое о нашем вечном спутнике

Человек тогда оценивает новые сведения, когда ему уже известны старые. Но не могу же я, желая рассказать о новых открытиях, излагать здесь то, очень многое и очень интересное, что мы уже раньше знали о Луне, о нашем вечном спутнике. Но я надеюсь, дорогие читатели, что основное вы знаете. Вы, конечно, знаете, что Луна меньше Земли в четыре раза по диаметру, в 81 раз меньше нее по массе и что сила тяжести там в шесть раз меньше. При прыжке вверх мы бы с вами поднялись там в шесть раз выше (конечно, без скафандра!) и падали бы гораздо медленнее. Теперь уже каждый знает, что Луна повернута к Земле всегда одной и той же стороной и еще совсем недавно никто не надеялся узнать, как выглядит обратная, невидимая с Земли сторона Луны. Правда, фантазий романистов на эту тему было много, а ученые уже давно признали, что общий ее характер должен быть очень сходен с характером видимого полушария. Там также не должно быть ни воды, ни атмосферы, а горы должны быть также преимущественно в виде круглых цирков и кратеров.