Поиски жизни в Солнечной системе

* 1 мбар (миллибар) давление, равное 100 Н/м^ (ньютон на квадратный метр). На Зем.ю атмосферное давление еоетанляст 101? мбар. что соответствует 760 мм Hg на уровне моря.

ляет собой электромагнитные волны, в которых векторы электрического и магнитного полей колеблются во всех направлениях в плоскости, перпендикулярной направлению распространения светового луча. Однако у света, который отражается, рассеивается или проходит через некоторые специфические вещества, эти колебания происходят в строго определенном направлении. В таком случае говорят, что свет поляризован. Степень поляризации отраженного света зави сит от угла зрения, а также от структуры, прозрачности и других физических свойств отражающей поверхности. Доль фус, обладавший большим опытом исследования планет методом измерения поляризации света, решил применить его и для изучения марсианских полярных шапок.

Как и Кюйпер, Дольфус отмечал, что размеры шапок невелики и потому их исследование связано с трудностями. Однако ему удалось сделать несколько измерений, и он обнаружил, что поляризационный эффект оказался намного меньше, чем при аналогичных измерениях на Земле поляри зации света, отраженного от лежащих на горных склонах льда, инея и снега, наблюдаемых под тем же углом зрения. Затем Дольфус провел серию лабораторных экспериментов. Они показали, что эффект поляризации, вызванный слоем инея, имел сходство с эффектом поляризации, обусловлен ным марсианскими полярными шапками, при двух условиях: во-первых, если иней осаждался на холодной поверхности при низком атмосферном давлении (как и должно было происходить на Марсе), и, во-вторых, если при этом он частично возгонялся, т. е. испарялся в твердом состоянии, под воздействием дуговой лампы. Подобное, вероятно, мог ло происходить с марсианскими полярными шапками под влиянием солнечного излучения. На основании этих резуль татов Дольфус пришел к выводу, что полярные шапки, по всей видимости, образованы инеем.

Дольфус не проводил сравнительных экспериментов с твердым диоксидом углерода, но явное совпадение его ре зультатов с данными Кюйпера убедило многих исследовате лей Марса, что вопрос о природе полярных шапок решен. Далее мы цитируем заключение комиссии специалистов, многие из которых впоследствии сделали важный вклад в наши представления о Марсе. Эта комиссия была назначена Советом по космическим исследованиям, созданным для консультаций НАСА на ранних этапах разработки програм мы по изучению планет. Приведенная цитата дает представ ление о взглядах ученых.

Инфракрасные спектры света, отраженного от полярных шапок, убедительно свидетельствуют, что эти образования на Марсе состоят не из замерзшего диоксида углерода единствен ного поддающегося конденсации соединения, наличие которого. кроме воды, можно было бы ожидать; спектры отражения также вполне согласуются с предположением, что полярные шапки образованы льдом . . . Данные по изучению поляризации пока зывают, что полярные шапки состоят из инея. . .

Далее в своем докладе эта же комиссия настаивала на выводах, подобных тем, к которым 63 года назад, в 1898 г., пришел Ловелл. По ее мнению:

... так как полярные шапки состоят из замерзшей воды, их сезонные изменения прямо указывают на то, что в атмосфере Марса присутствуют пары воды. С учетом чередующегося изменения размеров полярных шапок в противоположных полу шариях циркуляция нижних слоев атмосферы должна быть такова, чтобы обеспечивать перемещение водяных паров из одного полушария в другое.

Атмосферное давление

Ряд взаимосвязанных ошибок послужил причиной воз никновения неправильного представления о другом важней шем параметре-атмосферном давлении. И опять это вызва но стремлением приписать Марсу большее сходство с Зем лей, чем есть на самом деле. Во времена Ловелла марсиан ское атмосферное давление измеряли двумя основными ме тодами-фотометрии и поляриметрии. Как известно, моле кулы газа рассеивают свет. В частности, именно этим объяс няется голубой цвет неба: атмосфера рассеивает падающий солнечный свет равномерно во всех направлениях, но по скольку свет с более короткими длинами волн (синяя область спектра) рассеивается гораздо сильнее, чем длинноволновый (красная область), мы видим небо голубым. Поскольку рассеяние света атмосферой влияет на яркость поверхности планеты, измерение яркости на различных длинах волн и при различной плотности атмосферы (что достигается наблюде нием планеты под разными углами) может служить средст вом для оценки величины атмосферного давления. Кроме того, поскольку рассеянный свет поляризован, измерение степени поляризации дает возможность проверить получен ные результаты.

Трудность, однако, состоит в том, что характер рассеяния света зависит не только от его длины волны и плотности атмосферы, но и от состава последней, а также наличия или отсутствия в ней пыли и других взвешенных частиц. Чтобы