ПЛАН
ВСТУП.
«ПЛАНЕТА ТАЄМНИЦЬ». ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ.
ДОСЛІДЖЕННЯ ВЕНЕРИ ЗА ДОПОМОГОЮ АМС
«ЧЕРВОНА ПЛАНЕТА» - МАРС.
ЗАГАДКИ МАРСА
ЦІКАВІ СПОСТЕРЕЖЕННЯ ЗА Марса.
ВИСНОВОК
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
ВСТУП.
Астрономія - наука, що вивчає тіла Всесвіту, - зародилася в далекій давнині. В даний час арсенал напрямків та методів астрономічних досліджень дуже великий. Астрономія складається з безлічі розділів: астрометрії, небесної механіки, астрофізики, космогонії, космології. В залежності від досліджуваних об'єктів в астрономії розрізняють геліофізики; планетну, кометних, позагалактичних астрономію, а в залежності від діапазону випромінювання, у якому ведуться дослідження, виділяють радіоастрономію, інфрачервону, оптичну, ультрафіолетову, рентгенівську астрономію і гамма - астрономію. Однак, всі ці дослідження і вимірювання, що проводяться з поверхні Землі, обмежені сильним впливом неспокійною і малопрозорий атмосфери. Із запуском в 1957 р. в Радянському Союзі перших штучних супутників Землі стало можливим спостерігати космічні об'єкти безпосередньо з космічного простору. Так з'явився новий розділ астрономії - позаатмосферні астрономія.
Нашу Землю з усіх боків оточує неосяжний світ небесних тіл - Всесвіт або космос. Лише деякі з небесних тіл, як наприклад, Сонце, Місяць, 5 планет і найбільш яскраві зірки, можна спостерігати неозброєним оком. У центрі Сонячної системи знаходиться наша денна зірка - Сонце. Навколо нього разом зі своїми супутниками звертаються 9 великих планет: Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун і Плутон. Вік Сонячної системи був визначений ученими на підставі лабораторного ізотопного аналізу земних скельних порід, а також метеорів і доставлених на Землю космічними апаратами зразків місячного грунту. Виявилося, що найбільш старі з них мають вік близько 4,5 млрд. років. Тому вважається, що всі планети сформувалися приблизно в один час - 4,5 - 5 млрд. років тому.
«Планета таємниць». Загальні відомості.
Венера - найближча сусідка Землі, друга по близькості до Сонця планета, майже такого ж розміру, як Земля (радіус у Венери 6051 км - 6378 км у Землі), а її маса більше 80% земної маси. Розташована ближче до Сонця (? 108,2 млн. км), ніж наша планета, Венера отримує від нього в два з гаком рази більше світла і тепла, ніж Земля. Проте з тіньової сторони на Венері панує мороз більше 200 C нижче нуля, оскільки сюди не потрапляє сонячне проміння в перебігу дуже довгого часу. Середня відстань від Венери до Сонця практично постійне, оскільки орбіта Венери ближче до кола, ніж у будь-якої іншої планети. Планета має дуже щільну, глибоку і хмарну атмосферу, що не дозволяє побачити поверхню планети. Цю атмосферу відкрив М.В. Ломоносов в 1761 році, що так само показало схожість Венери з Землею. Часом Венера підходить до Землі на відстань, менше 40 млн. км. Після Сонця і Місяця Венера є найяскравішим світилом на земному небі: її зоряна величина в максимумі досягає 4,45 m, і при сприятливих умовах, якщо на небі немає ні Сонця, ні Місяця, можна навіть спостерігати тінь від предметів, що створюється світлом Венери. Венера видно на небі або після заходу Сонця (вечірня зірка), або незадовго до його сходу (ранкова зірка). Однак при погляді в телескоп, Венера розчаровує, і не дивно, що до останніх років її вважали "планетою таємниць".
Стародавні греки дали цій планеті ім'я своєї кращої богині Афродіти, римляни ж потім переінакшили по-своєму і назвали планету Венерою, що, загалом, одне і те ж. Однак трапилося це не відразу. У свій час вважалося, що в небі знаходиться відразу дві планети. Вірніше, тоді ще зірки, одна - сліпуче яскрава, була видна вранці, інша, така ж - увечері. Їх навіть називали по-різному, поки халдейські астрономи після довгих спостережень і ще більш довгих роздумів не прийшли до висновку, що зірка то все-таки одна, що робить їм честь як великим фахівцям.
Починаючи з XVII століття астрономи не раз намагалися «розгледіти» Венеру, однак через щільний хмарного покриву Венера у видимому діапазоні довжин хвиль є однорідною. Але вже в 1610 році Галілей виробив перші телескопічні спостереження небесних світил і спостерігав зміну фаз у Венери, тобто зміну її видимої форми від диска до вузького серпа. У 1930 році про Венеру з'явилася деяка інформація. Було встановлено, що її атмосфера складається, в основному, з вуглекислого газу, який здатний діяти як свого роду покривало, затримуючи сонячне тепло. Були популярні дві картини планети. Одна малювала поверхню Венери майже повністю покритою водою, в якій могли розвиватися примітивні форми життя, - як це було на Землі мільярди років тому. Інша представляла Венеру як розпечену, суху і курну пустелю.
Удосконалення техніки астрономічних спостережень, використання поляриметричними і стереоскопічних вимірювань, освоєння інфрачервоного і ультрафіолетового діапазонів довжин хвиль дозволили отримати деяку інформацію про характеристики атмосфери Венери на рівні верхньої межі хмар. До кінця 50-х років стало ясно, що наземні методи дослідження Венери не можуть дати істотно нової інформації. Методи оптичної, інфрачервоної і ультрафіолетової астрономії виявилися непридатними для дослідження підхмарними атмосфери планети. Запуск перших штучних супутників Землі, а потім посилка перших АМС (автоматичних міжпланетних станцій) до Місяця показали можливість вивчення Венери з близьких відстаней.
Дослідження Венери з допомогою АМС
Ера автоматичних космічних зондів почалася в 1962 році, коли американський апарат "Маринер-2" пройшов поблизу Венери (35000 тис. км) і передав інформацію, яка підтвердила, що її поверхня на стороні зверненої до Сонця дуже гаряча. Результати магнітних вимірювань показали, що власне магнітне поле планети невелике (магнітний момент Венери не перевищує 5-10% магнітного поля Землі). Нова ера в астрономії - дослідження планет за допомогою космічних апаратів - дала змогу акумулювати величезний обсяг нової інформації про природу Венери, уточнити наші уявлення про неї. Було встановлено також, що період обертання Венери навколо осі - тривалий, близько 243 земних діб, - більше, ніж період обертання навколо Сонця (224,7 діб), тому на Венері "доба" довше року і календар абсолютно незвичайний. При цьому сонячні доба триває близько 117 днів, тому день і ніч продовжуються по 58,5 діб. Середня швидкість руху Венери по орбіті 34,99 км/с., А тому що орбіта планети кругова на Венері не відбувається зміни пір року.
Тепер відомо, що Венера обертається у зворотному напрямку - зі сходу на захід, а не з заходу на схід, як Земля і більшість інших планет. Для спостерігача на поверхні Венери Сонце сходить на заході, а заходить на сході, хоча насправді хмарна атмосфера повністю закриває небо.
Слідом за "Маринер-2" в 1965 році до "найгарнішою із зірок небесних", так назвав Венеру Гомер, пішла "Венера-2", яка провела так звані польотні дослідження. АМС пролетіла на відстані 24000 км від поверхні планети.
І ось настав якісно новий етап: у 1965 році "Венера-3" уперше досягла поверхні планети, а 1967 "Венера-4" уперше здійснила плавний спуск в її атмосфері і провела безпосередні фізико-хімічні дослідження. АМС "Венера-4" несла спусковий апарат, який відокремився перед входом автоматичної станції в атмосферу. АМС згоріла в щільних шарах атмосфери, а спусковий апарат на парашуті плавно опустився в щільні шари атмосфери. Було встановлено, що вуглекислий газ - основний газ її атмосфери (96,5%), до складу якої входить також близько 3% азоту і невеликі кількості інертних газів, кисню, окису вуглецю, хлороводню і фтороводень. Крім того, в її атмосфері міститься біля 0,1% водяної пари. Перший в історії людства сеанс міжпланетної радіозв'язку продовжувався 93 хвилини. Спусковий апарат нової конструкції був створений і увійшов до складу станції "Венера-7", яка досягла околиць планети в грудні 1970 року. Її апаратура проводила вимірювання не тільки під час спуску у всій товщі атмосфери, але і протягом 53 хвилин на самій поверхні планети. Умови виявилися незвичайно суворими: тиск досягав 90 атмосфер, а температура - до 5000 З; у стовпі покриві, яке огортає планету, дуже багато вуглекислого газу та мало кисню. Отримані дані про характер порід поверхневого шару Венери.
"Маринер-10" наблизився до Венери в лютому 1974 року і передав перші знімки верхнього шару хмар. Цей апарат тільки один раз пройшов біля Венери - його основною метою була сама внутрішня планета - Меркурій. Проте знімки були високої якості і показали смугасту структуру хмар. Вони також підтвердили, що період обертання верхнього шару хмар всього лише 4 доби, так що будова атмосфери Венери не схоже на земне.
Тим часом американські радіолокаційні дослідження показали, що на поверхні Венери є великі за розміром, але дрібні кратери. Походження кратерів невідомо, але, оскільки в такій щільній атмосфері повинна бути сильна ерозія, за "геологічними" стандартами вони навряд чи можуть бути дуже старими. Причиною виникнення кратерів може бути вулканізм, тому гіпотезу про те, що на Венері відбуваються вулканічні процеси, поки не можна виключити. Також на Венері знайдено кілька гірських областей. Найбільший гірський район - Іштар - за площею удвічі перевищує Тибет. У центрі його на висоту 11 км піднімається гігантський вулканічний конус. Було виявлено, що в хмарах міститься велика кількість сірчаної кислоти (можливо, навіть фтористо-сірчаної кислоти).
Наступний важливий крок був зроблений в жовтні 1975 року, коли два радянських апарату - "Венера-9" і "Венера-10" - здійснили керовану посадку на поверхню планети і передали на Землю знімки. Знімки були ретранслювати орбітальними відсіками станцій, залишалися на навколопланетному орбіті на висоті близько 1500 км. Це був тріумф радянських вчених, навіть незважаючи на те, що і "Венера-9" і "Венера-10" вели передачі всього лише не більше години, поки не перестали раз і назавжди діяти через занадто високих температур і тиску. Виявилося що поверхня Венери була усипана гладкими скельними уламками, по складу схожими на земні базальти, багато з яких мали біля 1 м в поперечнику. Поверхня була добре освітлена: по опису радянських вчених, світла було стільки, скільки буває в Москві в хмарний літній полудень, так що навіть не потрібні були прожектори апаратів. В цілому поверхня Венери - це гаряча суха кам'яниста пустеля з поверхневими породами, що займають проміжне положення між базальтами і гранітами і з температурою поверхні близько 500 К. Однак, на Венері виявлені і кратери, гряди, піднесеності, великі розломи, гірські хребти, деталі рельєфу і пил. Виявилося до того ж, що атмосфера не володіє надміру високими заломлюючих властивостями, як очікувалося і всі деталі ландшафту були чіткими. Температура на поверхні Венери дорівнювала 4850С, а тиск в 90 раз перевищував тиск у поверхні Землі. Було виявлено, крім того, що шар хмар кінчається на висоті близько 30 км. Нижче знаходиться область гарячого їдкого туману. На висотах 50-70 км розташовуються могутні хмарні шари і дмуть ураганні вітри зі швидкістю, зростаючої від 0,5 м/сек у поверхні до 100 м/сек біля верхньої межі хмар. Блискавки з силою, в 25 разів перевершує земні, пронизують щільну атмосферу планети. У поверхні Венери атмосфера дуже щільна: щільність газу в 60 разів більше, ніж в земній атмосфері (всього лише в 10 разів менше щільності води). Вуглекислий пар і водяна пара створюють в атмосфері Венери парниковий ефект (причиною якого є сильне поглинання цими газами теплового випромінювання), що приводить до сильного розігрівання поверхні планети. У 1978 році за міжпланетної трасі пройшли і досягли заданої мети ще два посланця - "Венера-11" і "Венера-12". Виявлена висока грозова активність Венери: інтенсивність електричних розрядів, реєструватися по частоті проходження низькочастотних імпульсів на апаратах що спускаються "Венера-11" і "Венера-12", виявилася у багато разів вище, ніж на Землі. Очевидно поблизу поверхні Венери виникають електричні поля з напруженістю в сотні кВ/м. Висока грозова активність приблизно пояснюється наявністю діючих вулканів на поверхні Венери.
«Червона планета» - Марс.
Сама досліджувана зараз планета - Марс.Средняя температура майже-550С (на Землі + 150С). температура всієї планети може упасти до світанку до-800С. У середині марсіанського літа біля екватора температура склала +300 С, але, можливо, у деяких областях поверхня ніколи не нагрівається до 00С.
Як показали польоти "Маринер", загальний тиск лежить в області 3 - 7 мб (на Землі 1000 мб). При цьому тиску вода буде швидко випаровуватися при низьких температурах. Атмосфера містить невелику кількість азоту й аргону, але головна маса - вуглекислота, що має сприяти фотосинтезу, але ще менше в марсіанській атмосфері кисню.
Спостерігаючи полярні шапки, астрономи зробили висновок, що вони складаються з води. Вважалося, що вони можуть складатися з твердої вуглекислоти (сухого льоду). В атмосфері не раз спостерігалися хмари різних типів, по - очевидно, що складаються з крижаних кристалів (взагалі утворення хмар на Марсі - рідкість. Спектроскопічні недавно була виявлена вода, але вологість там повинна бути дуже низькою. Це може вказувати на змочування грунту вологою атмосфери, хоча таке явище буває дуже рідко. Не видно руху рідкої води по планеті, хоча переміщення води від полюса до полюса дійсно відбувається (у міру танення південної полярної шапки північна наростає).
Практично все ультрафіолетове випромінювання Сонця проникає крізь розріджену атмосферу до поверхні планети, що згубно впливає на все живе (на земне, принаймні). Рівень космічного випромінювання вище, ніж на Землі, але по більшості розрахунків він не небезпечний для життя.
Проте клімат Марса, атмосфера віддалено аналогічні земним. Ця планета вільна від зараження речовинами земного походження. Тому виявлення життя на ній найбільше ймовірно.
Загадки Марса
11 серпня 1877 Асаф Хол, співробітник Морської обсерваторії США, виявив перший супутник Марса. А ще через кілька днів, 17 серпня, він же відкрив ще один супутник.
Оскільки Марс, згідно з давньоримської міфологоіі, бог війни, то й супутники його повинні носити відповідні імена, вирішили вчені. Назвали їх Фобос і Деймос, що в перекладі з грецького означає Страх і Жах.
Серед астрономів які спостерігали за Марсом, був співробітник Брерской обсерваторії в Мілані Джованні Скіапареллі. Він побачив те, чого не бачили раніше: чіткі лінії, що простяглися по поверхні Марса на сотні і навіть тисячі кілометрів.
Багато хто вважав, що канали - це, безсумнівно, оросітел'ная сет', за допомогою якої марсіани борються з безводдя на своїй планеті.
Однак у 1903 році "гіпотеза про уявний існування геометричної мережі отримала окончател'ное підтвердження бо найсильніші інструменти нашого часу не виявили й сліду тієї мережі, тим часом як деталі, набагато більш тонкі, ніж прямолінійні канали, були постійно видно".
У 1976 році американські апарати "Вікінг" досягли поверхні Марса. Вони передали на Землю майже 300 тисяч телеснімков ландшафту Марса, які фіксіроваліс' в пам'яті комп'ютерів.
У 1980 році фахівець НАСА Вінсент Ді Пістро, обробляючи знімки, знайшов у південній частині Ацідалійской рівнини скелю, зображення якої нагадував звернене до неба людське обличчя. Удівітел'ное освіта висотою близько 300 метрів і діаметром більше 1500 метрів викликало сенсаційний інтерес. Американські вчені продовжили більш ретельно вивчення загадкового знімка. На спорудження віддалені від сфінкса на 7 кілометрів звернули увагу трохи пізніше. Навіть більше того, на схемі проступили 5 бол'шіх пірамід і 20 малих, з'являються дороги і дивна круглий майданчик. Розміри і здес' вражають уяву: найбільша піраміда майже в десять разів (!) Перевершує піраміду Хеопса в Єгипті. Виявлене місто назвали Кидонь.
Але не тол'ко "Вікінги" зафіксували на Марсі щось дивовижне. Автоматична станція "Марс-3" зафіксувала чітко отчеченний світловий відблиск, що повторюється при певних вузлах ме?? ду Сонцем, поверхнею прланети й напрямком осі візування. Блик нагадував сонячного зайчика на відкритому водному просторі. Але таких на Марсі немає!
Два роки по тому електронний око однієї з американських станцій "Маринер", що знаходиться біля Марса, зафіксував якийсь яскравий об'єкт, світло якого порушив систему наві міжпланетної станції.
Потім настала смуга разючих невдач. У 1988 році до Марса були запущені два радянські космічні апарати "Фобос-1" та "Фобос-2". Експедиція закінчилася повним крахом. "Фобос-1", як повідомили офіційні джерела інформації, зійшов із траєкторії в результаті неправельне команди з Землі, а з другим апаратом був втрачений зв'язок. 23 серпня 1993 пропав на марсіанській орбіті американський "Марс-Обсервер". Дивна ця планета ... Земляне послали туди 10 космічних апаратів, жоден з них не виконав програму до кінця, прімарсіанілісь толко два (стільки ж у американців), більшість взагалі зникло в безкрайніх просторах.
Цікаві спостереження за Марсом.
Ряд спостережень за планетою говорить на користь життя на Марсі настільки переконливо, що не можна не згадати про них. Наведемо деякі з них.
Ділянки марсіанської поверхні, що учені називають морями, виявляють всі ознаки життя: під час марсіанської зими вони чи тьмяніють майже зникають, а з настанням весни полярні шапки починають відступати, і тоді "моря" негайно починають сутеніти; це потемніння просувається до екватора, тоді як полярна шапка відступає до полюса. Важко придумати цьому явищу інше пояснення, крім те, що потемніння викликається вологою, що виникла під час танення полярної шапки.
Поступове просування потемніння від краю полярної шапки до екватора відбувається з постійною швидкістю, однакової з року в рік. У середньому фронт потемніння рухається до екватора зі швидкістю 35 км/доба. Саме по собі це неймовірно, оскільки швидкість вітру на поверхні Марса (рух жовтих пилових хмар) досягає 48 - 200 км/година і для нього типова форма гігантських циклонів. Все це виглядає аномалією, якщо вважати, що потемніння грунту обумовлене переносом вологи з полярних шапок атмосферними течіями. У всякому разі, фізичні теорії, що висувалися дотепер для пояснення цього явища, були відкинуті.
Іноді марсіанські "моря" покриваються шаром жовтого пилу, але через кілька днів з'являються знову. Якщо вони складаються з марсіанських організмів, ці організми чи повинні прорости крізь пил, чи "скинути" її з себе. Разюча "щільність" марсіанських "морів" порівняно з навколишніми їх так званими "пустелями". Якщо "моря" так добре фотографуються крізь червоний фільтр, то, значить, вони складаються з організмів, що покривають грунт суцільним шаром (аналогічне спостереження наших пустель з літака з висоти, такий, щоб окремих рослин не можна було розрізнити).
У марсіанських "морях" і "пустелях" іноді швидкі, що відбуваються протягом декількох років зміни. Так, в 1953 р. з'явилася темна область величиною з Францію (Лаоконов вузол). Вона з'явилася там, де в 1948 р. була пустеля. Якщо така навала на "пустелю" зробили марсіанські рослини, то вони, очевидно, не просто існують. Це спостереження так разюче, що можна подумати про марсіанські розумі, відвоював для себе частина "пустелі" за допомогою агротехніки. Зроблені апаратами "Маринер" знімки показують, що в областях, називаних астрономами "морями", кратери розташовані найбільше густо. Так чи інакше - імовірно, що життя могло зародитися на дні кратерів і потім перейти на височині між ними. У дуже гарних умовах видимості марсіанські "моря" дійсно розпадаються на безліч дрібних деталей, але у нас немає підстав вважати, що зараз життя обмежується дном марсіанських кратерів, тому що "моря" занадто великі для такого пояснення.
Була висунута гіпотеза (І. С. Шкловським) про те, що супутники Марса можуть бути штучними. Вони рухаються по майже круговим, екваторіальним орбіта, і в цьому сенсі вони відрізняються від природних супутників будь-якої іншої планети Сонячної системи. Вони знаходяться на близькій відстані від Марса і по величині дуже невеликі (близько 16 і 8 кілометрів у діаметрі). Як видно, їхня відбивна здатність більше, ніж у Місяця. Прискорення при русі одного із супутників відбувається таким чином, що є підстава припустити, що супутники представляють порожню сферу.
На поверхні Марса іноді спостерігаються дуже яскраві світлові спалахи. Іноді вони продовжуються по 5 хвилин, а слідом за цим виникає розширюється білу хмару. У деяких учених склалося враження, що з 1938 року - першого відомого такого випадку - така подія повторювалася 10 - 12 разів. Яскравість спалаху еквівалентна яскравості вибуху водневої бомби. Такий яскравий блакитно - біле світло навряд чи може бути вулканічним, а вибух впав метеорита не міг би продовжуватися так довго. Але в той же час навряд чи це термоядерний вибух. Чи є так звані спалахи на поверхні Марса чи феноменів яким - те продуктом розуму? Для відповіді на це питання треба буде досліджувати Марс безпосередньо.
Висновок
Венера аж ніяк не гостинний світ, як це коли - то передбачалося. Зі своєю атмосферою з вуглекислого газу, хмар з сірчаної кислоти і страшною спекою вона абсолютно не придатна для людини. Під тяжкістю цієї інформації звалилися деякі надії: адже менш ніж 20 років тому багато учених вважали Венеру більш обіцяє об'єктом для космічних досліджень, ніж Марс.
Марс ж завжди притягував до себе погляди письменників-фантастів, поетів, науковців. Про нього і про нього багато писали і, напевно, ще багато що напишуть і можливо навіть, що коли-небудь частина її таємниць відкриється людству.
Список літератури
1. Наука і Всесвіт; Том 1; Переклад з англійської; редактори: А.Д. Суханова, Г.С. Хромова; Москва; 1983.
2. Кондратьев К.Я., Крупенін М.М., Селіванов А.С. Планета Венера, Ленинград: Гидрометеоиздат, 1987.
3. Алексєєв В.А., Мінчін С.П. Венера розкриває таємниці. Москва, Машинобудування, 1975.
4. Шаталов В.А., Ребров М.Ф., Баскевич Е.А.,
До Зіркам - To the Stars. Москва: Планета, 1982.
5. Кузьмін Р.О., Галкін І.М. Як улаштований Марс. Серія "Космонавтика й астрономія". Москва, Знання, 1989.