693 (692859), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

На нем значительно холоднее, чем на Земле. И это не удивительно. Во-первых, потому, что Марс находится в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, и солнечные лучи согревают его поверхность в 2 с лишним раза слабее, чем земной. Ведь интенсивность солнечных лучей убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от Солнца! А раз так, то на Марсе Солнце светит и греет 1,52 в кв.=2,31 раза слабее.

Во-вторых, как уже было сказано выше, среднее атмосферное давление у поверхности планеты не превышает 6 мбар., то есть соответствует давлению земной атмосферы на высоте 35 – 40 км. над поверхностью Земли. А так как на этой высоте в земной атмосфере свирепствует жесточайший мороз, то можно сказать, что и на поверхности Марса существуют аналогичные условия.

Сплошных облачных образований, которые мы наблюдаем на Земле, на Марсе нет. В любом районе почти всегда безоблачно. Лишь изредка можно увидеть облака, состоящие, вероятно, из ледяных кристаллов. Они образуются в результате конденсации водяных паров, плавающих в атмосфере. Поэтому марсианская атмосфера очень сухая. Правда, на Марсе часты легкие туманы, возникающие на короткий срок и, главным образом, в утренние часы. Когда же воздух прогреется солнечными лучами, они рассеиваются. Эти марсианские туманы напоминают ту морозную мглу, которая временами появляется в земной атмосфере в морозное утреннее время, а с потеплением рассеивается.

На Марсе, так же как и на Земле, имеются климатические пояса. Правда, температурные колебания в них значительно больше, чем на Земле. Ведь на Марсе нет в таком изобилии, как на Земле, водяных паров и океанов, этих мощных аккумуляторов тепла, регулирующих климат планеты путем накопления и выделения тепла при смене сезонов. В ряду разряженности атмосферы Марс не может эффективно задерживать тепло, полученное его поверхностью в течении дня и, в следствие этого, огромное количество тепла ночью улетучивается в космическое пространство. Поэтому для Марса характерны резкие колебания температуры в течении суток. Если днем на экваторе температура поверхности может достигать +30°С, то ночью она падает до –100°С и более. Среднегодовая температура для всей поверхности Марса на 50 – 60°С ниже, чем на Земле. Для сравнения укажем, что на Земле оно около +10°С. полдень в районе экватора, где Солнце стоит в зените, поверхность нагревается достаточно сильно. С приближением же Солнца к горизонту температура быстро снижается и к закату светила доходит до нуля градусов. Ночью мороз крепчает, и к восходу Солнца температура достигает –100°С. И это в самом теплом, экваториальном поясе! В умеренном же поясе зимой температура днем и ночью держится на очень низком уровне –60-80°С. В полярных же областях, где летом Солнце совсем не заходит в течении нескольких месяцев, температура непрерывно держится в пределах от 0 до +10°С. Как раз в это время наблюдается быстрое разрушения светлого полярного покрова.

В следствие прецессии ось вращения Марса имеет свое положение в пространстве и каждые 25 тыс. лет ориентируется таким образом, что ни одна из полярных шапок в перигелии не обращена в сторону Солнца. В такие периоды на Марсе могут возникать климатические условия, при которых происходит таяние вечной мерзлоты. Оно, как предполагают, сопровождается кратковременными ливневыми дождями, которые могут вызывать эрозионные процессы (рис. 4).

Анализируя фотографии полярных областей Марса, сделанные автоматическими станциями с близкого расстояния, ученые высказывают предположения о том, что на Марсе, возможно, наступил ледниковый период. Южная полярная шапка в перигелии марсианской орбиты обращена в сторону Солнца, и здесь холодные зимы сменяются жарким летом. В районе северной полярной шапки температурные контрасты зимы и лета несколько смягчены. Заметим, что в виду значительного эксцентриситета орбиты Марса разность солнечной постоянной в перигелии и офелии орбиты составляет около 40%.

Как это ни парадоксально, но на Марсе самыми теплыми являются полярные районы летнего полушария, где за длительное летнее полугодие незаходящее Солнце успевает нагреть верхний слой грунта выше средних дневных температур по диску планеты. Поэтому в летнем полушарии температура вдоль меридиана меняется незначительно, и ветры не очень сильны. В зимнем же полушарии, напротив, температура резко падает от экватора к зимней полярной шапки.

Из-за большого перепада температуры в зимнем полушарии Марса дуют сильные ветры. По расчетам ученых, на высоте 12 км. их скорость может достичь 170 м./с. Вследствие этого в атмосфере развивается активная циклоническая и антициклоническая деятельность. Однако дожди или снег в нашем «земном» понимании вряд ли сопровождают марсианские циклоны. И это потому, что в марсианской атмосфере мало воды. Поэтому очень редко образуются в атмосфере Марса и облака. Только утром и вечером в умеренных широтах можно наблюдать облака, напоминающие дымку. Таким образом, на Марсе, если, конечно, нет пыльных бурь, всегда стоит прекрасная погода. И видимость там на много лучше, чем на Земле, из-за малого рассеивания света на частицах пыли в воздухе. Особенно хорошая видимость в летнем полушарии, где ветры заметно слабее и пыли меньше. Космическими аппаратами зафиксировано сильное отражение от поверхности планеты солнечной ультрафиолетовой радиации. Слой озона земной атмосферы задерживает это губительное для жизни излучение. На Марсе такой «защиты» нет. А это имеет важное значение для органической жизни.

Жизнь на Марсе.

Вряд ли какая-нибудь другая планета Солнечной системы возбуждала столько надежд среди тех, кто искал жизнь на других небесных телах! Начиная с 70-х годов ХIX века, вопрос – «Есть ли жизнь на Марсе?» - кочует по страницам как научно-фантастических, популярных, так и научных книг. И объясняется это не только близостью этой планеты, сколько сравнительно легкой доступностью ее для обозрения с помощью даже не очень сильных телескопов (благодаря прозрачности ее атмосферы).

До какой степени в начале даже нашего века было модным и всеобщим предположение о вероятности разумной жизни на Марсе, свидетельствует сенсация, сообщенная астрономом В. Пикерингом 8 декабря 1900 года из Ловелской обсерватории (Дунлас). В посланной им телеграмме, молниеносно облетевшей весь мир, он сообщил, что северном краю Икарийского моря на Марсе в продолжение 70 минут был виден яркий выступ. Совершенно серьезно обсуждался вопрос о «сигнальных огнях» жителей Марса.

Наличие атмосферы, не слишком суровый климат, таинственные каналы – не свидетельствует ли все это о том, что на Марсе когда-то была высокоразвитая цивилизация! Не исключено, что на этой загадочной во многом планете, издавна волнующей человеческое воображение возможностью существования жизни, люди могут встретить ее в самом неожиданном виде. И совершенно справедливо замечают по этому вопросу некоторые ученые, что если на Марсе будут найдены жилые организмы, то без преувеличения можно сказать, что их изучение станет биологической связью землян с инопланетной жизненной формой. И нет сомнений в том, что земное человечество сможет оказать весьма существенное влияние на дальнейшее ее развитие. Однако сложность решения этой проблемы заключается нее столько в посылке на Марс космических аппаратов и доставке специальных приборов на его поверхность, сколько в том, по каким признакам мы должны судить о наличии или отсутствии жизни на планете. В настоящее время мы еще не имеем достаточно надежного метода, позволяющего различать формы «на грани жизни» от отсутствия каких-либо ее признаков, но можно различить три большие группы вопросов.

Во-первых, вопросы, связанные с тем, имеют ли исследуемые планеты химические соединения, подобные аминокислотам и белкам;

Во-вторых, вопросы, связанные с тем, имеет ли место обмен веществ – поглощаются ли питательные вещества зеленого типа существующими формами жизни в химических реакциях, которые характерны для земной жизни;

В-третьих, вопросы, связанные с тем, какими средствами могут быть обнаружены формы жизни (животные), остатки жизненных форм (ископаемые) или искусственные сооружения.

Ни один из этих вопросов не является окончательным, так как все они допускают, что жизнь на Марсе подобна земной. Тем не менее мы вынуждены пока исходить именно из этого предположения, беря за основу три отличительных признака жизни: обмен веществ, размножение и эволюция. Эти признаки универсальны для всех живых организмов на Земле. С этой точки зрения чрезвычайно важной проблемой является изучение физических условий на Марсе с целью определения, насколько они благоприятны для протекания биологических процессов. По мнению учены, полученные данные не исключают возможности жизни на Марсе. Измерения, проведенные с помощью ультрафиолетового спектрометра, показали, что формы жизни на Марсе, если они существуют, должны были выработать механизм защиты от этого излучения.

С этой точки зрения большое значение придаются углекислоте, которая может защитить от ультрафиолетового излучения. Койпер и Юри считают, что Марс в прошлом мог быть теплее и иметь более мощную и влажную атмосферу. Ее облачный покров удерживал температурные колебания на значительно более низком уровне, чем сейчас. В результате фотолиза водяного пара в атмосфере появился кислород. В этих условиях начала развиваться растительная жизнь, а после возникновения фотосинтеза появились дополнительные источники кислорода. Однако вследствие относительно малой массы планеты кислород мог улетучиться в космическое пространство. Окисление железа на поверхности могло ускорить потерю кислорода и, вполне возможно, что это так и было, потому что поверхность Марса имеет характерную оранжевую окраску. В результате длительного процесса постепенно образовалась тонкая, сухая и холодная атмосфера. Процесс этот сопровождался увеличением интенсивности ультрафиолетового и рентгеновского излучения и потока солнечных протонов на поверхность. Это создало суровые физические условия, к котрым любая возникшая растительность должна была приспособиться.

В лаборатории космической биологии Института цитологии Академии наук СССР уже в течение ряда лет проводятся исследования по определению границ жизни. Для этого создана специальная камера – «фотостат». В нем иммитируются физические условия, существующие на Марсе. Эксперименты показали, что некоторые формы микроорганизмов и простейших способны выживать в «марсианских условиях» довольно длительное время, а ряд микроорганизмов - даже размножаться. К их числу относятся микроорганизмы, выделенные из почв Антарктиды. Таким образом доказано, что многим живым существам присущ большой «запас прочности», позволяющий им переносить крайне суровые условия, в том числе сходные с марсианскими. Это дает возможность предположить наличие существования на Марсе микроорганизмов, близких по своей природе к земным.

Ф. Солсбери придерживается мнения, что проявления жизни на Марсе могут наблюдаться телескопически, то эта жизнь должна удовлетворять следующим пяти критериям:

1. Она должна образовать сообщества, занимающие большие площади, видимые с Земли.

2. Ее окраска должна соответствовать наблюдаемой и должна реагировать на изменение температуры и влажности.

3. Она должна быть ответственна на наблюдаемые быстрые изменения размеров и формы темных областей и быть способной быстро возобновляться после пылевых заносов.

4. Она должна проявлять эти свойства в суровых условиях Марса.

5. Удовлетворять определенным основным принципам экологии, таким, как кругооборот элементов, свойственный нашей планете.

На основаниях этих условий Ф. Солсбери считает маловероятным, чтобы какие-либо из низших форм жизни могли удовлетворять критериям 1,2 и 3. Лишайники, например, найденные в Сахаре и Антарктиде, удовлетворяют критерию 4 лучше любого другого известного земного организма. Однако они не могут удовлетворять остальным критериям. Ведь они не имеют сезонных изменений цвета, растут крайне медленно, форма и высота их таковы, что они не могут легко пробираться сквозь слой пыли, поэтому в атмосфере, имеющей столь низкую влажность, они едва ли могут образовать колонии, видимые с Земли. Стало быть более вероятно существование на Марсе высшей растительности, ибо она удовлетворяет всем этим критериям, за исключением четвертого. Возможно также наличие некоторых видоизмененных форм растительности с пигментом, способным экранировать ее от сильного ультрафиолетового облучения. Этот пигмент может поглощать солнечное излучение, что позволяет растительности удерживать тепло. Несмотря на крайнюю сухость и отсутствие кислорода, у марсианской растительности может осуществляться либо земной цикл фотосинтеза, либо какой-то иной биохимический процесс с участием других элементов. Подобными исследованиями занимался и на это указывал основатель астробиологии советский ученый Гавриил Адрианович Тихов. Он пришел к выводу, что марсианская растительность действительно сильно напоминает арктическую флору Земли. И если в окрестностях Верхоянска и Оймякона – самом холодном районе Северного полушария – произрастает около двухсот видов растений, то почему бы аналогичным растениям не расти на Марсе?! Г. А. Тихов показал, что если преобладающим цветом земной растительности является зеленый, то марсианская флора должна быть голубого и темно-голубого цвета. Почему? Дело в том, что в более суровых, чем на Земле, марсианских условиях растения будут поглощать более теплые лучи и отражать более холодные – синие и фиолетовые.

Наиболее благоприятным фактором, ограничивающим возможность существования жизни на Марсе, следует признать чрезвычайно малое содержание воды в атмосфере и полное ее отсутствие, по крайней мере, в жидком виде - на поверхности.

Характеристики

Список файлов реферата