В современную эпоху распространенность фейковой информации о самых простых и понятных астрономических явлениях носит буквально угрожающий характер. Эта статья написана с целью повышения удельного количества правдивой информации в сети Интернет, благо, для этого есть замечательный повод.
В ночь с 27 на 28 июля 2018 года произойдут два довольно редких астрономических явления. Факт их календарного совпадения не делает эти явления более ценными для науки, но создает вокруг них дополнительный интерес. Некоторые люди рассматривают совпадение двух астрономических явлений как некоторое самостоятельное явление, что не вполне корректно, но заслуживает отдельного рассмотрения с точки зрения понимания того, насколько часто подобное происходит, и влияет ли одно на другое хоть как-то.
Что же произойдет?
Явление первое
27 июля, примерно в 7 утра по Московскому времени произойдет великое противостояние Марса. Подобные явления происходят один раз в 15 или 17 лет. Предыдущее великое противостояние состоялось 27 августа 2003 года, и именно с того времени по интернету бродит вирусная небылица, ежегодно обостряющаяся в августе:«27 августа подними глаза в ночное небо. В эту ночь планета Марс пройдет всего лишь в 34 тысячах миль от Земли. Это будет выглядеть, как две луны...»
За 15 лет эпидемия не утихла. Как видите, Великие противостояния Марса имеют значительное влияние на неосведомленные умы.
Явление второе
27 июля около 8 вечера начнутся полутеневые фазы лунного затмения, в ходе которого Луна полностью погрузится в земную тень (максимальное погружение произойдет в 23:22 по Москве). Завершится затмение в 2 часа 29 минут - уже 28 июля. Явление продлится более 6 часов. Момент великого противостояния Марса, как мы видим, в продолжительность затмения не попадает. Но временная разница между моментом противостояния и центральной фазой затмения составляет менее суток. Пусть это будет критерием совпадения. Этого вполне достаточно, что оба явления произойдут (или как минимум начнутся) в одну и ту же календарную дату.Для начала разберемся с сутью самих явлений. Что они из себя представляют, какой визуальный образ им соответствует, какой физический или астрономический смысл они имеют.
Великое противостояние Марса
Википедия дает следующее определение понятия «Противостояние»:«Противостояние (оппозиция) - такое положение небесного тела Солнечной системы, в котором разница эклиптических долгот его и Солнца равна 180°. Таким образом, это тело находится примерно на продолжении линии «Солнце - Земля» и видно с Земли примерно в противоположном Солнцу направлении. Противостояние возможно только для верхних планет и других тел, находящихся дальше от Солнца, чем Земля.»
Это как раз тот случай, когда определение понятия может привести к еще большему запутыванию, так как для этого используются термины, требующие дополнительных разъяснений.
Эклиптическая долгота:
«Одна из координат в эклиптической системе координат; угол, измеряемый вдоль эклиптики к востоку, между точкой весеннего равноденствия и меридианом, проходящим через небесное светило и полюса эклиптики.»Сурдин В.Г., ГАИШ http://www.astronet.ru/db/msg/1162196
Как мы видим, каждое следующее определение требует новых определений. И для человека, не имеющего всей базы основных понятий астрономии, даже простейшее астрономическое явление - противостояние Марса - может оказаться весьма туманным для понимания.
Тогда может быть мы попробуем понять суть происходящего каким-то другим - более коротким путем?
В первом приближении орбиты планет представляют собой круги разного диаметра. Эта степень приближения нас не очень устраивает, особенно когда разговор касается планеты Марс, но для его начала вполне этого хватит. Орбиты располагаются одна внутри другой концентрически. В середине этого «чертежа» находится Солнце, а дальше в порядке увеличения радиуса орбиты - планеты: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Плутон, если кто-то пропустил, с 2006 года большой планетой Солнечной системы уже не считается.
Две планеты из этого списка - Меркурий и Венера - являются внутренними. Они всегда ближе к Солнце чем Земля (их орбиты расположены внутри земной орбиты). Остальные пять - Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун - внешние. Они всегда дальше от Солнца, чем Земля. И для этих небесных тел возможны такие ситуации, когда Земля, двигаясь по орбите, проходит между планетой и Солнцем. При наблюдении с Земли Солнце и планета оказываются практически в противоположных направлениях. Первое следствие из этого такое, что для земного наблюдателя данная планета и Солнце не видны на небе одновременно, и как только одно светило поднимается над горизонтом, другое тот час же заходит.
Такое расположение внешней планеты и называется противостоянием - направление на нее с Земли противоположно направлению на Солнце. Планета находится на небе всё темное время суток. Для её наблюдений такое положение удобно.
Вторым следствием является то, что в момент противостояния (опять-таки - в первом приближении) планета ближе всего оказывается от Земли. Из-за этого она выглядит ярче (яркость, как известно, обратно пропорциональна квадрату расстояния), имеет большие видимые размеры (в телескоп, разумеется, а глазу нашему это не заметно). И это тоже является положительным обстоятельством для астрономических наблюдений. Поэтому противостояния планет - лучшее время для их исследования с Земли. Астрономы с давних пор стараются использовать близкие к противостоянию дни и недели для исследования планет. Не имеющие же к астрономии отношения люди чаще всего просто диваятся появлению на небе звездоподобных светил необыкновенной яркости, которых раньше на небе не замечали.
Примечание
Строгости ради надо сказать, что появление на небе непривычно-ярких объектов не всегда связанно с планетами вступающими в противостояние с Солнцем. Например планета Венера достигает наибольшей яркости между наибольшей элонгаций и нижним соединением, и становится причиной частых сообщений об НЛО. Но наша статья все-таки о другом.
Вот теперь самое время вспомнить, что на самом деле орбиты планет не являются кругами. Примерно четыре столетия назад Иоганн Кеплер определил планетные орбиты эллипсами. Орбиты некоторых орбит заметно отличаются от круговых. Марса это касается в особенности. Величина, характеризующая вытянутость (отличность от круга) эллиптической орбиты в астрономии (и математике), называется эксцентриситет. Не вдаваясь в глубинный смысл этого понятия, просто приведу для сравнения эксцентриситеты орбит видимых глазом планет Солнечной системы:
У абсолютно круговой орбиты эксцентриситет равен нулю. Таковых в таблице нет. Самый значительный эксцентриситет, среди орбит больших планет Солнечной системы, у орбиты Меркурия - 0,2. Но Меркурий - внутренняя планета, и противостояний Меркурия не бывает. Второе место по вытяннутости занимает орбита Марса ~ 0.1. Это в 6 раз превышает эксцентриситет земной орбиты, и мы с легкостью можем считать земную орбиту круговой - для упрощения понимания различия взаимных расположений Земли и Марса.
Столь заметная вытянутость марсианской орбиты приводит к тому, что за один марсианский год (период обращения Марса вокруг Солнца равен примерно двум земным годам) расстояние от Марса до Солнца меняется от 207 до 249 млн км. Как видите, разница, даже по космическим масштабам Солнечной системы заметная - более 40 миллионов километров. Примерно с такой же разницей меняются расстояния от Земли до Марса во время противостояний. И если противостояние случается вблизи перигелия марсианской орбиты (перигелием называется ближайшая к Солнцу точка планетной орбиты), то Марс и Земля оказываются разделенными расстоянием менее 60 миллионов километров. Если же Земля и Марс окажутся на одной прямой по одну сторону от Солнца вблизи афелия марсианской орбиты, то тут, не взирая на то, что это противостояние, между планетами будет около сотни миллионов километров. Согласитесь, что 60 или 100 миллионов - для астрономических наблюдений разница колоссальная.
И действительно, все наиболее значимые открытия в астрономии, связанные с планетой Марс, сделаные при помощи телескопов, произошли во время «близких» противостояний. А астрономы стали называть противостояния, во время которых Марс и Земля оказываются ближе 60 миллионов километров друг от друга, великими.
Именно во время великого противостояния 1877 года американским астрономом Асафом Холлом были открыты два спутника Марса - Фобос и Деймос, которые по сути являются небольшими астероидами неправильной формы, некогда гравитационно захваченными Марсом (по одной из гипотез); а также было положено начало так называемой «Марсианской лихорадке», когда Джованни Скиапарелли усмотрел среди прочих деталей поверхности планеты тонкие прямые линии, соединяющие темные, именуемые «морями», пространства. И хотя впоследствии существование «марсианских каналов» не подтвердилось, каждое великое противостояние Марса притягивало астрономов к окулярам телескопов, а писатели-фантасты неутомимо исписывали тысячи страниц, воплощая на них свои самые смелые предположения о возможной жизни на в чем-то похожей на Землю планете.
Давайте, рассмотрим условия, при которых наступают Великие противостояния. Для этого нам потребуется знакомство еще с одной важной астрономической величиной - гелиоцентрической долготой. Если смотреть на Солнечную систему с её северного полюса (а у неё он тоже есть, но мы не будем сейчас определять это понятие - возможно нам удастся разобраться с ним и другими астрометрическими терминами в следующей статье). Мы вновь увидим концентрическую структуру планетных орбит. Каждая планета как-то расположена на своей орбите. Сама орбита тоже каким-то образом ориентирована в пространстве. Но у нас пока нет «точки опоры» для того, чтобы за что-то уцепиться, и далее отсчитывать в каких-то единицах координаты и определять положения планет вот на таком несложном чертеже.
Исторически сложилось так, что опорным было выбрано направление на точку весеннего равноденствия. Смотрите, луч выходящий из центра Земли в направлении Солнца в тот момент, когда на Земле день равен ночи и наступает (астрономическая) весна - этот луч уходит куда-то в направлении созвездия Рыб. На самом деле - в направлении той линии, которая является пересечением плоскости эклиптики и небесного экватора, но опустим эти подробности. Нам важно, что направление это каким-то образом определено. Теперь, но уже опираясь на центр Солнца, можно откладывать углы между этим и всеми другими направлениями на плоскости нашей упрощенной схемы Солнечной системы.
Например, мы можем измерить, насколько различаются направления на точку весеннего равноденствия и точку марсианской орбиты, в которой он наиболее близок к Солнцу? - оказывается, на 336 градусов (в направлении против часовой стрелки, в котором движутся вокруг Солнца все планеты). Эта величина называется долгота перигелия. Интересно узнать, в какой день ежегодно Земля проходит эту точку (с такой же гелиоцентрической долготой) орбиты, над которой расположен перигелий Марса? Ведь если в этот день когда-либо случится противостояние, то оно будет рекордно близким.
Счастливый «марсианский день» выпадает на самый конец августа - 28 или 29 августа в зависимости от года. Вот тут самое время и вспомнить о предыдущем великом противостоянии Марса 2003 года, которое случилось именно в упомянутые дни августа (практически), и за свою исключительность нареченное «величайшим» противостоянием Марса. Да - в наше время просто великим противостоянием Марса уже никого не удивишь. Но, действительно, тогда Землю и Марс разделяли всего лишь 55,8 млн км.
А что же нынешнее великое противостояние? Оно, увы, не столь близкое и его даже можно было бы назвать «великоватым», так как расстояние между Землей и Марсом 27 июля 2018 года, и ближайшие к этой дате дни, будет составлять 58 миллионов километров, что ближе к порогу, за которым противостояния перестают считаться великими, нежели к «Величайшим» противостояниям.
Сейчас интересно вспомнить об одном интересном уточнении, которое выражается в том, что если во время величайшего противостояния Марса день противостояния и день максимального сближения Земли и Марса фактически совпадают, то для большинства остальных противостояний это не так. К примеру, в этом году противостояние Марса, когда на небесной сфере он будет противостоять Солнцу, случится утром 27 июля, но за счет эллиптичности орбиты Марс окажется ближе всего к Земле в ночь с 31 июля на 1 августа.
Второе интересное уточнение заключается в том, что положение перигелия Марсианской орбиты меняется со временем. За тысячу лет угол между направлением на точку весеннего равноденствия и на перигелий Марса возрастает на 4 с лишним градуса. И тот период на календарной сетке, в который могут случаться великие противостояния, сместится за тысячу лет на 4 дня вперед.
Сейчас великие противостояния могут происходить между 24 июля и 2 октября. В будущем эти даты немного изменятся. В прошлом они тоже были немного иными. Хотя, это не столь сейчас важно.
Как часто случаются великие противостояния Марса?
Поскольку критерий, по которому противостояния Марса определяются как «великие» весьма условный, говорить о каком-то однозначном рассчете этих событий на значительном удалении от настоящего момента в прошлое или будущее затруднительно. Упрощенно говоря, великие противостояния Марса случаются раз в 15 или 17 лет с довольно запутанным чередованием разделяющих их временных промежутков. Как пример можно привести противостояния с полуторавековой давности по настоящую эпоху:Подобные таблицы нетрудно обнаружить на десятках или сотнях сайтов в Интернете. Но дальше начинается интересное. Противостояние 13 июля 2065 года формально немного недотягивает до великого, так как в сам момент противостояния Марс и Земля будут разделены расстоянием в 60,191 млн км - казалось бы - пустячек, а не проходит под критерий. Но - вечером 18 июля - уже пройдя противостояние - Марс сблизится с Землёй до 59,790 млн км. И тут ему уже трудно отказать в великости, так как все окружающие само противостояние дни считаются эпохой противостояния. А двумя годами позже случится еще одно великое противостояние - 3 октября 2067 года, когда Марс будет всего чуть-чуть ближе, но тоже совсем под планку - 59,94 млн км в момент противостояния, и - 59,34 млн.км при максимальном сближении пятью сутками ранее. И никто не знает, как отнесется астрономическая общественность к классификации этих явлений практически через полвека от дня сегодняшнего. Более того, если рассмотреть противостояния внимательно, то видно, что сумма расстояний, разделяющих Землю и Марс (60,19 + 59,94 = 120,13) превышает 120 миллионов километров на двоих, а значит теоретически возможна ситуация, когда по прошествии 15 лет не случится ни одного великого противостояния в последующие два года, если судить их строго. А далее еще 15 лет Марс будет объективно далек, чтобы исправить такое положение дел.
Почему подобная ситуация не разу не возникала в прошлом?
Быть может и возникала, но не попадала во внимание астрономов прошлых столетий, поскольку само явление - «великое противостояние Марса» - было введено лишь тогда, когда возможным стало точное определение расстояний до планет, то есть, относительно недавно.Почему в одни противостояния Марс сияет удивительно ярким светилом, а в другие - лишь рядовой красноватой «звездой» - этого ни античные астрономы, ни современники Галилея - не знали. И даже в эпоху изобретения телескопа среди серьезных астрономов находилось немало сторонников теорий о хрустальных сферах и идеальных окружностях вместо элиптических орбит.
А насколько же различаются визуальные характеристики Марса от противостояния к противостоянию?
Прежде всего очень сильно различается яркость планеты. Между противостояниями, когда Марс теряется в вечерней или утренней заре, его блеск сравним с яркостью одной из звезд ковша Большой Медведицы и никто не обращает на него внимание. Во время далеких противостояний, когда Землю и Марс разделяет сотня миллионов километров, Марс заметно ярче, и уже успешно соперничает с ярчайшими звездами небосклона. Характерная для него звездная величина -1m. То есть, он ярче большинства звёзд, но слабее Сириуса (альфа Большого Пса - ярчайшая звезда неба). Но во время великого противостояния блеск Маса достигает -2,9m и тогда Марс становится ярчайшим светилом земного неба после Солнца, Луны и Венеры. А если учесть, что ни Солнце, ни Венера ночью не светят, то во время великого противостояния Марса лишь Луна может светить на небе ярче него. Но и при Луне Марс совершенно бескомпромиссно обращает на себя внимание своим отчетливо красным оттенком, поскольку такого насыщенного красного цвета не имеет никакая из ярких звезд… Разве что Луна в затмении…
Сравнение видимых размеров Марса на различных расстояниях от Земли
Сравнение видимых размеров Марса на различных расстояниях от Земли (при наблюдении в телескоп):
- левое изображение - во время великого противостояния
- среднее - во время обычного противостояния
- правое - вблизи верхнего соединения с Солнцем, в наибольшем удалении от Земли.
И вот тут мы вспоминаем, что предстоящее 27 июля 2018 года великое противостояние Марса произойдет в одну дату с полным лунным затмением - не менее выдающимся, чем противостояние Марса.
Давайте, теперь немного поговорим о затмении.
Еще лет 10 назад мне казалось, что не требуется объяснять природу подобных явлений, и все более или менее ясно представляют себе, из-за чего случаются затменя - что небесные тела отбрасывают тени. И в тень от небесного тела может попадать либо наблюдатель (случай характерный для солнечного затмения), либо - другое небесное тело (это как раз уже о лунном затмении). Я понимаю, что среди читателей этой статьи такие азы наверняка известны, но обозначить их хотя бы кратко необходимо, потому, что из этих элементарных положений вытекают следствия, вопросы, интересные детали.Нетрудно догадаться, что Лунные затмения - явления транзита Луны сквозь земную тень - случаются только тогда, когда Луна на небе противоположна Солнцу, то есть - в полнолуние. При этом, не каждое полнолуние сопровождается лунным затмением. Лунная орбита лежит в плоскости отличной от плоскости земной орбиты, и чаще всего Луна проходит под тенью или над тенью. А в тень попадает в среднем пару раз в год. И это не обязательно именно тогда, когда она находится над горизонтом. Довольно часто бывает, что луное затмения случается, когда у нас день деньской. Либо - в плохую погоду. Так, что попасть на это небесное шоу - редкое везение и большая честь для всякого интересующегося астрономией человека - увидеть, как медленно Луна скрывается в темной округлой пелене, как обагряется она, обретая совершенно несвойственный для нее глубокий красный оттенок, как меркнет её ночное сияние, уступая сиянию звезд и Млечного Пути… как все возращается обратно, оставляя лишь удивительные ощущения причастности к чему-то редкому и особенному. Не удивительно, что наши древние предки придавали затмениям столь значительный смысл, не всегда соответствующий их истиной природе, но всегда подчеркивающий неординарность события.
Как нетрудно догадаться, существуют лишь две точки на лунной орбите, рядом с которыми Луна может «встретиться» с тенью Земли - это так называемые лунные узлы. И может показаться так, что в году существует две календарные даты, вблизи которых могут происходить затмения. Но на самом деле лунные узлы не стоят на месте и медленно поворачиваются, «пробегая» всю эклиптику за 19 лет. К этому добавляются легкие покачивания - изменение угла наклона лунной орбиты по отношению к земной. В сочетании описанных и многих других факторов кроется нетривиальность предвычисления моментов и обстоятельств лунных затмений, которые хотя бы по визуальным характеристикам бывают весьма различны.
Перечислим основные различия между явлениями, попадающими под классификацию «лунное затмение»
Луна вчетверо меньше Земли, поэтому, в земную тень поместиться должна бы. Но ведь и Земля меньше Солнца, а потому - отбрасывает в пространство сходящийся конус тени. На расстоянии несколько более миллиона километров от Земли земная тень окончательно сходит на нет. Но поскольку, Луна находится от Земли на среднем расстоянии 384 тыс.км, то ей вполне удается погрузится в тень, и на таком расстоянии сечение тени более чем вдвое превышает поперечник Луны.
Земля отбрасывает в противоположную от Солнца сторону не только конически убывающую тень, но и конически расширяющуюся полутень. Если наблюдатель находится в полутени, то он видит солнечный диск, немного заслоненный телом Земли - аналог частного солнечного затмения, которые случаются на Земле по аналогичной «вине» Луны.
И любому теневому лунному затмению предшествуют фазы полутеневого - чтобы добраться до земной тени, Луне предстоит преодолет полутень и немного померкнуть в ней. Но падение яркости лунного диска, пересекающего полутень Земли, практически незаметно для глаза.
Если полнолуние наступает на некотором отдалении от узла лунной орбиты, то Луна может пройти мимо тени, но попасть в полутень. Такие затмения называются полутеневыми. Как правило, они не удостаиваются внимания далекой от науки публики. Даже любители астрономии не придают им особого значения. Но если уж Луна хоть немного оказывается в тени, то это уже - теневое затмение, и его наблюдают все, кто имеет такую возможность. И опять-таки, Луна может погрузиться в тень не полностью, и вскоре покинуть её. Тогда это - частное теневое лунное затмение.
Предстоящее затмение - полное. Мало того, оно практически центральное. Центр Луны пройдет менее чем на четверть градуса севернее (выше) центра земной тени, но при этом в центр тени попадет южная материковая часть лунного диска, имеющая вне затмения максимальную яркость. Из-за этого общее падение яркости Луны будет максимально возможным (при прочих равных условиях). Предстоящее лунное затмение окажется одним из самых темных затмений, что безусловно придает ему уникальности, а для науки его наблюдение может принести много полезных данных о земной атмосфере.
Во время полных лунных затмений - даже самых тёмных - Луна не пропадает на небе совсем. Но вид ее меняется. Вместо яркого сияющего в ночи бело-желтого диска на небе остается лишь темно-красный - порой, едва заметный - неясный призрак Луны. Как солнечный свет достигает Луны, если она полностью погрузилась в земную тень?
Во время затмения Луна экранирована телом Земли лишь от прямых солнечных лучей, но не от преломленных и рассеянных земной атмосферой. Из всего спектра видимых лучей Луны достигают лишь самые длинноволновые оттенки - красные и оранжевые лучи. Остальные поглощаются земной атмосферой. Проводя фотометрические и спектральные наблюдения затмившейся Луны астрономы могут получить довольно много сведений о процессах, происходящих в атмосфере Земли. Любителям же астрономии открывается уникальная возможность сфотографировать одновременно и Луну, и Млечный путь, поскольку то и другое в обычной ситуации запечатлеть на фото, или даже просто увидеть, не удается - яркая полная Луна засвечивает небо настолько, что на нем уже не разглядеть ни Млечного Пути, ни слабых звезд.
В нашем случае, во время затмения можно будет увидеть одновременно (а при желании и - сфотографировать на память) сразу два красных светила: сияющий ярче всех звёзд и планет Марс, и всего в шести градусах к северу (выше) тусклую затмившуюся Луну. Надо добавить, что одновременно с великим противостоянием Марса и полным лунным затмением 27 июля произойдет еще одно астрономическое явление - соединение Луны и Марса - так астрономы именуют взаимное расположение светил, когда одно из них проходит мимо другого на минимальном расстоянии друг от друга. (Строго говоря, при соединении планет их эклиптические долготы - аналог географических долгот, только на небесной сфере - оказываются равными.) В ночь затмения Луну и Марс будут разделять на небесной сфере лишь 6 градусов дуги. Это иллюзорное сближение, так как в трехмерном космическом пространстве между этими небесными телами будут уже знакомые нам 58 миллионов километров, и никакого физического соединения или столкновения им не грозит.
Насколько редки подобные события?
Как мы уже выяснили, затмения Луны случаются в среднем пару раз в год, но не всегда они видны в конкретном месте земного шара. Противостояния Марса случаются приблизительно раз в два года, а великие - раз в 15 - 17 лет. А вот так, чтобы сразу и то и другое?Боюсь, что в астрономии нет специальной формулы для вычисления дат подобных совпадений. И следующее подобное стечение обстоятельств можно предвычислить лишь методом последовательно перебора - придется проверять противостояние за противостоянием - не ожидается ли в дополнение к нему еще и затмения? Можно вспомнить табличку ближайших великий противостояний и проверить их все. Но - нет - ни в одну из этих дат подобного не произойдет.
Можно грубо оценить, как часто могут складываться более или менее благоприятные обстоятельства для наступления великого противостояния и лунного затмения просто перемножив периоды их цикличности, предполагая, что они не кратны. Правда, в отношении великих противостояний Марса непонятно, какой период использовать - 15 или 17 лет. Можно использовать их сумму - 32 года. А в отношении затмений актуален период полного оборота линии лунных узлов - так называемый “драконический период” ~ 19 лет. И мы получим 608 лет. Эта цифра никак не гарантирует обязательного повторения такого совпадения, а лишь иллюстрирует порядок временного отрезка, через который подобные совпадения могли бы повторяться. Конечно, более глубокий анализ выявил бы еще дополнительные закономерности, которые наверняка отодвинули срок возможного следующего совпадения великого противостояния Марса и полного лунного затмения. Но мы этого делать в этой статье не будем, а просто сделаем вывод, что на нашу долю выпало нечто интересное. И этим наверное стоит по возможности воспользоваться - хотя бы в окошко выглянуть, или на улицу выйти - в случае хорошей погоды - до полуночи по московскому времени 27 июля 2018 года.
В заключение хочу привести некоторые полезные советы по наблюдению и фотографированию Луны и Марса используя любительские средства, которые не столь дороги и частью наверняка имеются в распоряжении большинства читателей.О выборе места для наблюдений
Выбирая место для проведения наблюдений помните, что Луна и (особенно) Марс будут видны невысоко надо горизонтом. Поэтому ищите открытую лесную поляну, поле, возвышенность с открытым южным горизонтом. Лучшие условия наблюдения соответствуют более южным широтам. В географических пунктах расположенных севернее 65 градуса СШ Марс летом этого года вообще не восходит над горизонтом, а Луна едва лишь поднявшись зайдет за горизонт вновь. Существует карта видимости затмения, с которой имеет смысл свериться и узнать, будет ли наблюдаться явление в месте вашего пребывания.
Имея недорогой любительский фотоаппарат класса «ультразум» и фотоштатив, можно сделать неплохие фотографии Луны в различных фазах затмения. Особый интерес вызовут именно фотоснимки полной фазы. Надо знать, какие параметры фотосъемки лучше всего использовать.
Несмотря на то, что съемки в ночное время требуют более длительных экспозиций, лучше с самого начала ограничиться невысоким значением ISO. особенно, если используется недорогая камера. На больших значениях ISO вы сократите выдержку и избежите возможного смазывания объекта съемки, но изображение получится шумное, зернистое, с блеклыми цветами. Оптимальное значение ISO 100. В зависимости от качества матрицы, используемой в конкретной камере, можно поднять ISO до 200, 400, но 800 уже точно будет завышенным и сомнительным значением. Впрочем, можете поэкспериментировать, имея в виду данное предостережение.
Используя зум от 10х и выше вы уже сможете снять многие детали лунного рельефа - горные цепи, лунные моря, наиболее крупные кратеры и тянущиеся на тысячи километров от них светлые лучи, порожденные выброшенным веществом в результате соударения и взрыва метеороида, образовавшего кратер. Но, если говорить об эпохе полнолуния и конкретно о ночи затмения, то в это время на Луне с Земли не видны тени, подчеркивающие рельеф. Потому многие его детали видны не будут - не для фотоаппарата, ни для вооруженного телескопом наблюдателя. Надо сказать, что полнолуние - не самая удачная для наблюдения Луны и её фотографирования фаза. Тем не менее, это не повод отказываться от съемки совсем. Просто надо быть готовым к тому, что большинство кратеров на фотоснимке не получатся. Но зато будет отлично просматриваться вся «лунная карта морей и заливов».
Какую выдержку использовать для фотосъемки Луны?
Практика показывает, что на ISO 100 и зуме от 10х и выше актуальны экспозиции порядка 1/100 секунды. Если Луна высоко в небе, то она ярче, ведь поглощение ее света в атмосфере тогда минимальны, и подойдут экспозиции 1/160 - 1/200 секунды. Но ночью с 27 на 28 июля Луна будет довольно низко над горизонтом. На широте Москвы ее высота составит не более 15 градусов. Это довольно низко, и потребуются экспозиции возможно даже более продолжительные чем 1/100 секунды - например 1/60. При этом фотографирование с рук приведет к смазыванию изображения. Для получения четкого, несмазанного снимка потребуется штатив. Но, даже используя штатив, надо делать снимок с 2-секундной задержкой автоспуска, чтобы избежать вибрации от нажатия на кнопку спуска затвора.Лучше всего использовать ручной фокус, если в камере есть такая функциональность. Если фокус только автоматический, то либо камера сама сфокусируется по Луне (что для большинства камер - обычное дело), либо придется использовать вспомогательный объект, находящийся на значительном отдалении - придавив кнопку спуска наполовину и сфокусироваться по далекому фонарю или окну, а потому перевести камеру на Луну, и уже тогда додавить кнопку до конца и сделать снимок.
Для затмившейся Луны потребуются совсем другие величины экспозиции. Дать точную рекомендацию заранее трудно, так как яркость затмившейся Луны от затмения к затмению сильно разнится. Но это однозначно не сотые и не десятые доли секунды, а ближе к одной или нескольким секундам. А если вы захотите снять одновременно и Луну в затмении, и Марс, и простирающийся из созвездия Стрельца через все летнее небо Млечный Путь, то Вам однозначно потребуются выдержки в 15 секунд и более.
При этом, что бы вы не снимали, диафрагму надо открыть максимально, насколько это позволяет оптическая схема фотоаппарата.
Для наблюдения Луны во время затмения (и вне затмения - тоже) будут очень полезны бинокль или подзорная труба. А вот для Марса, даже в ночь великого противостояния, трубы будет мало. Надо сказать, что Марс - маленькая планетка и даже в телескоп порой выглядит крошечниым диском. Чтобы понять, с чем мы имеем дело, я приведу такую аналогию. 10-копеечная монета, имеющая поперечник порядка 1 см, выглядит как Марс, с расстояния 100 метров. Можете ли вы увидеть саму эту монетку на противоположной от Вас стороне футбольного поля? А рассмотреть на ней какие-либо подробности? А сфотографировать? А если представить, что вы смотрите на нее еще и сквозь аквариум, вода в котором постоянно колышется?
Задумавшись над приведенной аллегорией, возможно, вы поймете, с чем имеют дело астрономы. И даже используя телескоп с увеличением в 100 крат, который создает иллюзию сокращения расстояния до монетки до 1 метра, вы не в состоянии исключить из схемы «бурлящий аквариум» земной атмосферы, который не позволит рассмотреть новых подробностей и при больших увеличениях. Именно из-за пагубного влияния атмосферы на качество изображения небесных объектов, астрономы уже несколько столетий назад начали подыскивать места для своих обсерваторий в горах, забираясь все выше и выше. А теперь наиболее прорывные исследования и открытия совершаются, как правило, либо с помощью орбитальных телескопов, либо - автоматических станций-роботов, высаживающихся на поверхность исследуемой планеты. С Земли, конечно, не увидеть того, что видит своими камерами марсоход Кьюриосити.
В любительский телескоп во время великого противостояния Марса можно рассмотреть лишь полярную шапку, обращенную к Земле, пару темных пятен марсианских морей и, возможно, Большой Каньон - гиганский разлом на поверхности и самый заметный из марсианских каналов - единственный, существование которого было объективно подтверждено (остальные оказались иллюзией).
Заканчивая эту протяженную статью, я хочу пожелать всем её читателям хорошей погоды, благоприятных условий для наблюдений - комфортной температуры, спокойной атмосферы и открытого горизонта в направлениях юго-восток - юг - юго-запад. Ведь именно в этой части небосвода на небольшой высоте в ночь с 27 на 28 июля 2018 года будут видны Марс в великом противостоянии и Луна в затмении.
Для получения более подробных сведений о том и другом небесном теле, для выяснения условий видимости их в вашем населенном пункте Вам очень поможет астрономическая программа
В августе 2003 г. произойдет не просто Великое, а Величайшее противостояние Марса! Готовьте свои телескопы!
Земля и Марс - космические соседи. Земля обращается по орбите чуть ближе к Солнцу, а Марс - чуть дальше. Оборот Земли происходит за год, а Марса - почти за два земных года. Поэтому Земля "по внутренней дорожке" сначала перегоняет медлительный Марс, но вскоре, обогнав его на круг, вновь оказывается в роли догоняющего. Так они и "бегают" уже несколько миллиардов лет, постоянно сближаясь и удаляясь друг от друга. Сближения Земли и Марса - астрономы называют эти события "противостояниями" - происходят примерно через каждые два года. Астрономы ждут этих моментов: в период противостояния, когда Марс приближается к Земле, его поверхность удобнее всего изучать в телескоп.
Если бы орбиты Земли и Марса были совершенно круглыми, то все противостояния этих планет были бы одинаковыми. Но это не так: орбиты планет эллиптические. Правда, орбита Земли лишь чуть-чуть отличается от окружности, но орбита Марса вытянута весьма заметно. А поскольку время между противостояниями немного больше двух лет, то Земля за это время совершает чуть больше двух оборотов по орбите а Марс - немного больше одного оборота. Значит, при каждом противостоянии эти планеты встречаются в разных местах своих орбит, приближаясь друг к другу на разное расстояние. Если противостояние случается в период нашей зимы, - с января по март, - то расстояние до Марса довольно велико, около 100 млн км. Но если Земля сближается с Марсом в конце лета, когда Марс проходит перигелий своей орбиты, то расстояние от нас до Марса сокращается всего до 56-60 млн км. Такие благоприятные противостояния называют ВЕЛИКИМИ, они случаются через каждые 15 или 17 лет и непременно приносят астрономам новые открытия о природе Красной планеты. Противостояние тем благоприятнее, чем ближе оно приходится к 28 августа, так как в этот день Земля проходит ближе всего к перигелию орбиты Марса.
Самым знаменитым противостоянием Марса по праву считают случившееся в начале сентября 1877 г. Именно тогда американский астроном Асаф Холл (1829-1907) открыл два единственные спутника Марса - Фобос и Деймос. И тогда же итальянский астроном Джованни Скиапарелли (1835-1910) открыл знаменитые марсианские "каналы". Называя темные пятна на Марсе "морями" и "заливами", а соединяющие их линии - "каналами", Скиапарелли просто следовал астрономической традиции, хорошо понимая, что Марс, скорее всего, - планета сухая. Но позже некоторые энтузиасты восприняли эти названия всерьез и даже полагали, что каналы - это искусственные сооружения, созданные марсианами для орошения полей. Одним из этих энтузиастов, много сделавшим для изучения Марса и других планет, был американский астроном Персиваль Ловелл (1855-1916). На его картах Марса, составленных 1894-96 гг., мы видим множество одиночных и сдвоенных каналов, прямых как стрела, тянущихся на тысячи километров. В те годы Ловелл многих заразил своим энтузиазмом: например, английский писатель Герберт Уэллс под впечатление астрономических открытий создал в 1898 г. "Войну миров" - самый известный роман о нашествии марсиан на Землю.
Однако великое противостояние 1909 года принесло разочарование сторонникам марсианской цивилизации: новые крупные телескопы и близкое расположение Марса к Земле позволили провести великолепные наблюдения, подорвавшие веру в искусственные каналы. Особенно отличился при этом французский астроном Э. Антониади (1870-1944), грек по национальности. Проведя большую серию наблюдений на прекрасном большом телескопе в Медонской обсерватории под Парижем и получив замечательно точные зарисовки вида поверхности планеты, Антониади показал, что "каналы" представляют собой неправильные темные полосы, образуемые отдельными пятнами различной величины. Перипетии великого столетия в изучении Марса - с середины XIX до середины XX вв. - вы сможете проследить по фрагментам из классических книг о Красной планете, представленным в следующих разделах этой статьи.
Между тем, продолжая наблюдения Марса, Антониади показал, что эта планета все же не совсем "мертвое" тело: во время противостояния 1924 года он в течение четырех ночей наблюдал светящиеся выбросы на краю диска планеты, над областью Hellas. Открытия Антониади вновь вызвали к Марсу живейший интерес широкой публики. Все ожидали следующего великого противостояния 1939 года. Именно к нему и было подготовлено новое издание книги московского астронома, профессора Иосифа Федоровича Полака (1881-1954) "Планета Марс и вопрос о жизни на ней", с фрагментами из которого вы можете познакомиться в следующих разделах этой статьи. Книга Полака и теперь представляет большой интерес для тех, кто решит самостоятельно наблюдать Марс. А современные данные о Марсе и дополнительные рекомендации по наблюдениям можно найти в книгах: Куликовский П.Г. Справочник любителя астрономии, М.: УРСС, 2002. Бронштэн В.А. Планеты и их наблюдение. М.: Наука, 1979.
В нашу эпоху Марс изучают с помощью космических телескопов и автоматических межпланетных аппаратов, но увидеть самому поверхность планеты, на которой, возможно, была (а может быть и есть!) внеземная жизнь, - поверьте, это оставляет незабываемое впечатление. Такой случай представится нам в ближайшее время. Возможно, наконец-то удастся понять, какие именно пятна на поверхности Марса складываются в стройные прямые линии, и главное - почему!
Последние "невеликие" противостояния Марса происходили в апреле 1999 г. и в июне 2001 г. А в августе нынешнего, 2003 г., состоится великое, более того - Величайшее противостояние Марса! За всю эпоху телескопических наблюдений неба, то есть за прошедшие четыре столетия, ни разу великое противостояние не попадало на 28 августа - на момент наибольшего сближения планет. Впервые это произойдет теперь. Посмотрите в таблицу: за последние два столетия почти столь же экстремальных сближений Земли с Марсом было всего три. Эти "почти величайшие" противостояния происходили с промежутком в 80 лет. Дважды в жизни такое не увидишь!
Итак, формально нынешнее противостояние произойдет 28 августа, когда расстояние до Марса станет 55,8 млн км, а видимый диаметр диска планеты составит 25 угловых секунд. Впрочем, следует помнить, что условия для наблюдения Марса будут великолепными весь август и сентябрь. Однако именно в конце августа условия станут наилучшими, поскольку на 27 августа приходится новолуние, и небо в эти дни будет особенно темным, благоприятным для наблюдений. Марс в этот период будет очень ярким, его звездная величина достигнет значения -2,8 (почти как у Венеры в периоды наибольшего блеска). В районе полуночи Марс будет виден точно на юге, не очень высоко над горизонтом: в 20 градусах на широте Москвы, для южан - выше, для северян - ниже.
Всем, кто имеет свой телескоп или возможность воспользоваться чужим инструментом, советую не упустить шанс и понаблюдать, зарисовать или сфотографировать Марс в эти ночи. Не думайте, что это будет просто: лучше выделить для этого несколько ночей и потренироваться заранее. Благо - это период отпусков и каникул. Желательно иметь телескоп с диаметром объектива не менее 10 см, тогда вы наверняка сможете увидеть южную полярную шапку Марса. А при определенном терпении, дождавшись благоприятного состояния атмосферы, дающего хорошее изображение, и применив окуляр с большим увеличением, вы сможете заметить и главные географические образования планеты - "моря", "заливы" и, возможно, некоторые "каналы".
Кстати, спустя две недели после величайшего противостояния Марса, 9 сентября, произойдет еще одно любопытное явление - покрытие Марса Луной. Правда, наблюдать его смогут лишь жители Восточной Сибири и Дальнего Востока (Бурятия, Читинская и Амурская области). Зато 9 ноября все жители Европейской части России и Белоруссии смогут полюбоваться полным лунным затмением, которого на Земле никто не видел уже несколько лет. Желаю вам чистого неба!
| Таблица 1. Великие противостояния Марса с 1830 г. по 2035 г. Расстояние от Земли до Марса указано в астрономических единицах. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Джон Гершель
"Очерки астрономии"
Пер. с англ. А.Драшусова, М. 1861.
Марс. В этой планете мы часто видим совершенно явственно такие
очертания, которые могут обозначать материки и моря. На рисунке
Марс представлен не совсем полным, как он был виден
16 августа 1830 г. в 20-футовый рефлектор в Слау. Первые, то-есть
материки, имеют тот красноватый оттенок, которым отличается цвет этой
планеты, без сомнения обозначающий общий вохряной тон почвы; в таком же
виде, только ярче, может быть, представляются жителям Марса части земной
поверхности, покрытые красным песчаником. В противоположность этому,
по общему закону оптики, моря кажутся зеленоватыми. Впрочем пятна не
всегда показываются с одинаковой ясностью; но когда они бывают видимы,
тогда очертания их представляются, при вращении планеты, в определенном
и весьма характеристическом виде, так что при помощи тщательных
наблюдений нашли возможным составить грубую карту всей поверхности
планеты. Разнообразие пятен может происходить от того, что планета не
лишена атмосферы и облаков; а блестящие пятна при ее полюсах делают
такое предположение весьма вероподобным: одно из них изображено на нашем
рисунке. Полагают, что эти пятна вероятно происходят от снега, потому
что они исчезают, когда остаются долго под влиянием Солнца, и бывают
наибольшие по выходе из длинной ночи полярной зимы.
Камиль Фламмарион
"Живописная астрономия"
Пер. с франц. Е. Предтеченского, СПб, 1897
(Из главы 4. "Планета Марс - уменьшенное подобие Земли")
Первый вопрос, возникающий при рассматривании карты Марса, состоит в том, действительно ли те темные пятна, которые мы называем морями, представляют собою водные пространства. Может быть относительно Марса мы в настоящее время находимся в таком же заблуждении, в каком оказывались до половины последняго века по отношению к Луне. Что эти пятна могут быть морями - это не подлежит сомнению, потому что вода поглощает свет вместо того, чтобы отражать его подобно твердой земле; но известного рода темные вещества, чисто минеральные, или местности, покрытые растительным ковром, могли бы произвести на свет такое же действие; это именно и оказалось верным для Луны, где точное наблюдение обнаружило сухую и неровную почву на тех обширных серых пространствах, которые долгое время считались настоящими морями.
Конечно, название морей в приложении к темным пятнам Марса могло бы оставаться даже и в том случае, когда бы это на самом деле были и не моря: названия могли бы иметь оправдание уже в одном только сходстве; однако если бы было доказано, что это - заблуждение, то мы не имели бы никакого права при самом возникновении географии Марса принимать такую терминологию, и было бы гораздо предпочтительнее пользоваться такими вазваниями, которые совсем не предрешали бы вопроса в том или другом смысле. Но мы сейчас убедимся, что если еще не абсолютно достоверно, что темныя пятна Марса - действительно моря, подобныя тем, какия имеются на нашей планете, то это по крайней мере весьма вероятно.
Таким образом, все свидетельства согласно ведут к тому заключению, что моря, облака и полярные льды Марса более или менее сходны с нашими, и изучение Марсовой географии может идти в том же направлении, как и географии земной. Тем не менее, не следуете спешить с заключением о совершенном тожестве обеих планет в географическом и метеорологическом отношениях. Марс представляет также и значительные несходства с нами. Наш шар покрыт водами морей на протяжении трех четвертей его поверхности; самые большие из наших материков, можно сказать, не что иное, как острова. Обширный Атлантический и беспредельный Тихий океаны заполняют своими водами глубокие впадины земной поверхности. На Марсе воды и материки распределены более равномерно, и даже материков там больше, чем морей. Эти последние представляют собою настоящие средиземные моря, внутренние озера или узкие проливы, напоминающие Ламанш и Красное море, что дает географический рисунок, совершенно отличный от земного.
Но есть другое обстоятельство, не менее достойное нашего внимания: моря Марса представляют замечательную разницу в своем цвете или оттенке. С одной стороны, они более темны у экватора, чем в более высоких широтах, а с другой - некоторыя из них особенно темны, каковы например моря Гука, Маральди, круглое море Терби и Песочное море. Сравнение нынешних рисунков со старыми показывает, что то же самое было пятьдесят и сто лет тому назад, но что все-таки оттенки эти изменяются. Следовательно такая постепенность оттенков действительно существует. В чем заключается ея причина? Самое простое объяснение состоит в допущении, что это зависит от большей или меньшей глубины.
Когда пролетаешь на аэростате над широкой рекою, над озером или морем, и если вода спокойна и прозрачна, то можно бывает видеть дно, и иногда до такой степени ясно, что воды над ним как будто нет. Мне самому приходилось это наблюдать однажды, именно 10 июня н. с. 1867 г. в 7 ч. утра, держась на высоте 1400 сажен над Луарой. На морских берегах различают дно на глубине от 5 до 9 сажен в расстоянии нескольких сажен от берега, смотря по освещению и состоянию моря. При таком предположении светлыми морями Марса были бы моря подобныя например Зюйдерзее, т. е. имеющия лишь несколько сажен глубины; серыя моря были бы несколько глубже этого, а черныя - самыя глубокия. Однако это не единственное из возможных объяснений, потому что и самый цвет воды, самой по себе, может быть очень различен, смотря по местности. Чем солонее вода, тем она кажется и темнее, благодаря чему можно на большом протяжении различать морския течения, потоки, подобные например Гольфштриму и образующие собою как бы реки менее плотной воды, текущия по поверхности океана в жидких, но более плотных берегах. Соленость морских вод зависит от быстроты испарения, и нет ничего удивительнаго в том, что экваториальныя моря Марса более солены и более темны, чем все другия. Но само собою возникает в нашем уме и третье объяснение. У нас на Земле имеются моря: Голубое, Желтое, Красное, Белое и Черное; если не совсем и не безусловно, эти названия все-таки более или менее соответствуют виду этих морей. Кого не поражал изумрудно-зеленый цвет воды Рейна близ Базеля, или Аара близ Берна; кто не восхищался темной лазурью Средиземнаго моря и Неаполитанскаго залива, кто не наблюдал желтых вод Сены у Гавра, заметных среди моря, и вообще всевозможных оттенков, представляемых реками и их притоками? Итак, мы можем трояким образом объяснять цвет водных пространств на Марсе, как и на Земле. Светлыя местности могут быть болотистыми прибрежными равнинами или затопленными временно пространствами. Основной цвет Марсовых морей - зеленый, такой же как и у Земных морей; но этот оттенок меняется, как изменяются же и самые размеры морей. Нам отсюда приходится иногда наблюдать явления, подобныя тем, какие могли бы представить нам обширныя местности, подвергшиеся большому наводнению. Подобно тому как наши реки после бурь делаются желтыми и мутными, точно так-же и на Марсе цвет вод меняется со временами года.
Материки Марса отличаются желтым цветом, это и дает планете тот огненный оттенок, какой замечаем мы простым глазом. В этом отношении Марс существенно разнится от Земли. Наша планета, рассматриваемая издали, должна казаться зеленоватою, потому что зеленый цвет является преобладающим как в наших морях, так и на материках. Благодаря присутствию атмосферы, этот зеленый цвет должен смягчаться и переходит в голубоватый. Астрономы Венеры и Меркурия должны видеть наши моря темно-зелеными, а материки - светлозелеными с разными оттенками, пустыни - желтыми, полярные льды и снега - ярко-белыми; белыми же кажутся им и наши облака, равно как и вершины высоких горных хребтов, покрытыя вечным снегом. На Марсе снега, облака и моря представляются почти в таком же виде, как у нас, но материки его имеют желтый цвет, как будто это сплошныя поля ржи, пшеницы, кукурузы, ячменя или овса.
Эта желтая окраска гораздо сильнее для простого глаза, чем при рассматривании в трубу; чем сильнее увеличение, тем менее она заметна. В чем заключается ея причина? Она не может зависеть от атмосферы, т. е. от того, что атмосфера эта, как иные полагали, краснаго, а не голубого цвета, как наша; потому что в таком случае подобная окраска распространялась бы на всю планету и напряженность ея увеличивалась бы от центра к окружности по мере увеличения толщины атмосфернаго слоя, проходимаго отраженными от планеты лучами. Поэтому нам остается для объяснения сделать два предположения: или материки Марса - сплошныя пустыни, покрытыя песком и другими минералами желтаго цвета, или же допустить, что преобладающий цвет растительности на Марсе - желтый.
Первая из этих двух гипотез находится в полном противоречии с природой Марса, и можно только удивляться, каким образом многие астрономы, допускающие ее, не замечают этого противоречия. Допустить, что эта окраска зависит от цвета минеральной поверхности этого шара, значит допустить, что на этой поверхности нет ничего, никакой растительности, никакого покрова хотя бы из лишаев и мхов, что там нет ни лесов, ни лугов, ни полей, потому что какова бы ни была растительность, покрывающая эту поверхность, во всяком случае мы видим ее, а не голую почву. Следовательно первое предположение равносильно осуждению этого мира на вечное безплодие.
Вид материков Марса прямо внушает нам простую мысль - расширить несколько наш кругозор в ботаническом отношеши и допустить, что растительность не должна быть непременно зеленаго цвета во всех мирах, что хлорофил может проявляться различным образом и что разнообразная и пестрая окраска цветов и листьев у разных видов растений, наблюдаемая нами на Земле, может проявляться во сто крат больше в зависимости от тысячи новых условий. Мы не различаем отсюда форм марсовских растении, но можем заключить, что вся тамошняя растительность, в общей совокупности, от гигантских деревьев до микроскопических мхов, отличается преобладанием желтаго и оранжеваго цветов - по тому ли, что там много красных цветов или плодов такого же цвета, или по тому, что сами растения, т. е. их листья - не зеленаго, а желтаго цвета. Красное дерево с плодами зеленаго цвета по нащим земным понятиям кажется нам нелепостью; но на самом деле достаточно, чтоб химическое соединение частиц или даже простое размещение их произошло иначе, чем на Земле, чтобы один цвет переменился на другой.
В самом деле существование материков и морей показывает нам, что эта планета подобно нашей подвергалась глубоким внутренним переворотам, произведшим поднятие одних местностей и опущение других. Там были свои землетрясения и вулканическия извержения, видоизменившия однообразную вначале и ровную кору этого шара. Следовательно там есть горы и долины, плоския возвышенности и равнины, овраги и прибрежные утесы и скалы. Каким образом дождевыя воды возвращаются в море? - Путем источников, ручьев, речек и рек. Водяная капля, упавшая из облака, как и на Земле, пробирается чрез проницаемые для воды слои, скатывается по склонам, не пропускающим воды, выглядывает наконец на свет божий в прозрачном ключе, журчит в ручье, стремительно бежит в горной речке и величественно и медленно спускается по большой реке до ея устьев. Поэтому трудно не видеть на Марсе зрелищ, сходных с теми, какия представляются нам в различных местностях земли - с ручьями, струящимися по руслам из разноцветных камешков, отсвечивающих всеми цветами радуги при освещении их лучами солнца, с безымянными речками, пересекающими равнины и в виде водопадов скатывающимися в долины и низменности, по которым они медленно катят свои воды к морям. Реки на Марсе, так же как и здесь, получают свою дань от ручьев и потоков; тамошния моря, подобно нашим, бывают то спокойны и гладки как зеркало, то взбудоражены волнами; точно так же, как и здесь, они вздымаются и опускаются под действием солнца и лун, быстро кружащихся по небу Марса, причиняя попеременно приливы и отливы.
Но повидимому материки Марса более плоски и ровны, чем наши, и почти всюду представляют обширныя равнины, потому что с одной стороны здешния моря выступают из берегов и заливают часто громадныя пространства земли, отступая потом на такия же расстояния; с другой же стороны прямыя линии или каналы, открытые в 1879 г. Скиапарелли и с тех пор вновь виденные не только этим астрономом, но и другими, доказывают нам, что здесь возможна геометрическая сеть прямых линий, тянущихся по всем материкам на огромныя расстояния.
Эти прямые линии, приводящия в сообщение все марсовския моря между собою, составляют какую-то удивительную геометрическую сетку. Линии тянутся иногда на протяжении до 5 или 6 тысяч верст, имея до 100 верст ширины. Их цвет повидимому указывает на то, что это действительно каналы, наполненные водою.
Здесь не место описывать подробно эти открытия, но читатели наши могут составить себе представление об этой своеобразной сети каналов, рассматрев карту Скиапарелли, прилагаемую здесь (mars107s.jpg). Большая часть этих каналов состоит из двух параллельных линий, то видимых, то невидимых. Какая удивительная и непонятная для нас география! Но когда-нибудь, без сомнения, удастся разгадать эту тайну.
Ловелл П.
"Марс и жизнь на нём"
Пер. с англ. под ред. А.Р.Орбинского, Одесса: Матезис, 1912
(Из главы V, "Каналы и оазисы на Марсе")
Тридцать лет тому назад те области на Марсе, которыя принимались за материки, казались гладкими пятнами; да и странно было бы ожидать чего-либо другого, рассматривая материки на таком далеком расстоянии.
Но в 1877 году замечательный наблюдатель сделал еще более замечательное открытие. В этом году Скиапарелли, всматриваясь в материки Марса, открыл на них длинныя узкия полосы, который с тех пор получили очень большую известность под названием каналов Марса. Уже при первом поверхностном знакомстве они произвели поразительное впечатление, но чем больше их изучали, тем чудеснее они оказывались. Не будет преувеличением сказать, что эти каналы являются самыми поразительными объектами, какие небо когда-либо показывало нам. Бывают на небе зрелища более ослепительныя, картины, внушающия больше благоговейнаго ужаса; но на мыслящаго наблюдателя, которому посчастливилось видеть их, ничто на небе не производит такого глубокаго впечатления, как эти каналы Марса. Это всего лишь тонкия линии, ничтожныя паутинныя нити, опутывающия своей сетью лик Марсова диска. Но и за миллионы километров пустого пространства, отделяющаго нас от планеты, эти нити неудержимо влекут к себе нашу мысль.
Что касается их ширины, то было бы ближе всего к истине сказать, что они вовсе не имеют ширины. В самом деле, чем благоприятнее были условия наблюдения каналов, тем они оказывались все уже и уже. Тщательныя наблюдения Флагстаффской обсерватории показали, что самые уэкие из них должны иметь, повидимому, не более двух километров ширины. Что столь тонкая линия все еще видима для глаз, обусловливается ея длиной и объясняется это, вероятно, многочисленностью конусов ретины глаза, на которые она действует. Если бы воздействию подвергался один только конус ретины, как это было бы в случае точки, то глаз, конечно, не мог бы открыть этих линий.
При сравнительном разнообразии каналов тем более поразительным является тот факт, что каждый из них на всем своем протяжении имеет совершенно одинаковую ширину. Насколько лишь возможно различить, в ширине вполне развитого канала нет сколько-нибудь заметных различий по всей длине его от одного конца до другого. Лишь вычерченная на бумаге по линейке прямая линия может сравниться с каналом по правильности и равномерности.
Как ни поразителен вид одного отдельнаго канала, но это ничто в сравнении с тем впечатлением, которое производит на наблюдателя количество их и еще более их расчлененность. Когда Скиапарелли закончил работу, которой он посвятил свою жизнь, им было открыто всего 113 каналов; в настоящее время число это возросло до 437 благодаря новым каналам, открытым во Флагстаффе. Так же, как и с открытием астероидов, позже найденные каналы вообще меньше и потому хуже видны, чем открытые раньше. Но это правило не без исключений; и --- здесь лежит отличие от охоты за астероидами --- исключение в данном случае объясняется не тем, что в безбрежных небесах можно легко пропустить объект: причина кроется в самом канале.
Эти многочисленныя линии образуют сочлененное целое. Каждая соединена с ближайшей (и даже с несколькими ближайшими) самым непосредственным и простым образом: они встречаются своими концами. Но так как каждая из них имеет свою особую длину и свое особое направление, то в результате получается, так сказать, неправильная правильность. Получается такая картина, как будто весь диск оплетен кружевом сложнаго и изящнаго рисунка, покрывающим лик планеты. Таким образом поверхность планеты разделяется на большое число многоугольников, клеточек Марса.
Одной из самых замечательных особенностей этих линий является их расположение. Они соединяют друг с другом все выдающееся пункты поверхности. Если мы возьмем карту планеты и все бросающаяся в глаза места на ней соединим прямыми линиями, то мы найдем, к нашему изумлению, что получилось воспроизведение действительности. То обстоятельство, что эти линии с одной стороны находятся в такой зависимости от топографии, а с другой стороны совершенно не зависят от того, какия области они пересекают, весьма красноречиво говорит нам о характере этих образований: оно показывает, что эти линии более поздняго происхождения, чем сами главныя особенности поверхности. В самом деле, об этом наши линии свидетельствуют независимо от того, что они представляют собой. Коротко говоря, характерныя свойства и расположение этих линий показывают, что уже после того, как поверхность планеты сформировалась в главных чертах, линии были наложены на эти последния.
Долгое время пионеры, которые открывали этот новый мир, не разглашали своих открытий, так как неумеющие смотреть в телескоп раскритиковывали все это, какъ пустыя мнения и иллюзии: так легко люди поддаются обманчивому голосу предубеждения. Но в 1901 году на Флагстаффской обсерватории были начаты попытки заставить эти открытия самим поведать о себе миру путем собственной записи на фотографической пластинке. Прошло однако много времени прежде, чем удалось заставить их сделать это. Первая попытка не дала никакого результата, вторая, два года спустя, была более удачна: посвященные, но только одни они, могли уже видеть слабые намеки; но спустя еще два года долгия усилия увенчались успехом. Наконец-то удалось запечатлеть эту странную геометричность на снимке. Фотографический подвиг, заключавшийся в том, чтобы заставить эти линии держаться неподвижными относительно камеры достаточно долгое время, т. е. уловить воздушныя волны такой длины, чтобы изображеше каналов успело закрепиться на фотографической пластинке, --- этот подвиг совершил Лампланд. Тщательное изучение, терпение и искусство помогли ему добиться успеха в этом необыкновенном деле, о котором Скиапарелли с удивлением писал автору этой книги: "я никогда не поверил бы, что это возможно".
Как ни удивителен вид каналов, но изучение раскрыло в них нечто еще более удивительное: их вид изменяется в зависимости от времени. Каналы постоянны по своему положению и непостоянны по своему характеру. В одну эпоху они являются объектами, которые бросаются в глаза, так что их почти невозможно не заметить, в другую, спустя немного месяцев, приходится напрягать всю остроту зрения, чтобы только найти их. Но и это еще не все; некоторые показываются, когда другие остаются скрытыми, а эти другие появляются, когда первые становятся невидимыми. Целыя области бывают охвачены таким самопроизвольным исчезновением и самопроизвольным появлением, тогда как в соседних областях одновременно происходит противоположное.
Наше изучение приводит, по-видимому, к заключению, что ростом и убылью этих странных образований управляет определенный закон. Вода, освобожденная таянием полярных покровов, оживляет каналы, они быстро становятся явственными, остаются такими в течение нескольких месяцев и затем медленно замирают. Каждый в свою очередь совершает предначертанный круг и процесс оживления медленно, но уверенно шествует от широты к широте вниз по диску.
Мы заключаем, что явления, обнаруживаемыя каналами, объясняются вегетацией. Не просто перенос воды, но следующее за переносом превращение дает нам ключ к пониманию. Не самое вещество воды, но животворящий дух, пробуждаемый ею, порождает те явления, которыя мы видим. Накопленная в виде снега вода, сбросив ледяныя оковы и освободившись из зимних вместилищ, начинает течь и на своем пути вызывает к жизни растительность. Последняя является действительной причиной того, что мы видим каналы с постепенно возростающей ясностью.
Ничто не может задержать этого размереннаго движения, никакия препятствия не отклоняют его пути. По порядку достигается и проходится один пояс за другим, пересекается даже экватор и волна заливает территорию другого полушария. Издали по ея следам идет более медленный процесс убыли. Но тем временем с покрова другого полюса уже дан импульс такого же характера; он передается таким же образом, но в обратную сторону, шествуя к северу, как первый импульс шел к югу. Каждый Марсов год большая часть планеты дважды является ареной этих сменяющихся противоположных волн, вызывающих к жизни растительность, неуклонно несущихся вперед, не взирая ни на какия препятствия. Марс имеет поэтому два периода произрастания; один приходит из арктическаго пояса планеты, а другой из антарктическаго и экватор ея --- любопытно заметить --- пополугодно связан то с одним, то с другим полюсом.
Есть что-то возбуждающее в представлении об этой согласованности движения, соразмереннаго с течением года. Глаз, кажется, почти схватывает шаг этого безмолвнаго движения в униссон с постепенным потемнением каналов. И то, что оно несет жизнь, а не смерть, ни на йоту не уменьшает вызываемаго им возбуждения. При всей мирности цели, ритмическое величие явления вызывает в нас мысль о чемъ-то могучем. Это впечатление вполне подходит к имени планеты, оправдывая его в хорошем, не зловещем смысле. Планета, названная по имени бога брани, остается верной его характеру по размеренной правильности происходящих на ней величественных изменений.
Г. Спенсер-Джонс
"Жизнь на других мирах"
(H. Spencer Jones "Life on other worlds",
London, 1940)
Пер. с англ. А.К.Фёдоровой-Грот под ред. проф. Н.И.Идельсона
М.-Л.: ОГИЗ, 1946
(Из главы VIII, "Марс - планета угасшей жизни")
Многие считают, что Марс наиболее интересный небесный объект, так как это единственный мир, для которого у нас, по-видимому, имеются прямые доказательства жизни и так как, по мнению некоторых астрономов, изучение Марса приводит к убеждению о существовании на нём разумных существ.
Наши возможности для удовлетворительных наблюдений Марса в известной мере ограничены. Его видимый диаметр изменяется от 3,5 секунды дуги, когда Марс находится в наибольшем удалении, до 25 секунд в наиболее благоприятных противостояниях. В этих случаях диаметр его изображения, видимый в телескоп, приблизительно в 7 раз больше, а поверхность изображения примерно в 50 раз больше, чем когда планета находится в наибольшем удалении от Земли. Для изучения тонких деталей на поверхности планеты условия более или менее благоприятны в течение только немногих месяцев до и после противостояния, иными словами, примерно несколько месяцев в течение каждых двух лет.
Предположим, что в нашем распоряжении имеется большой телескоп с фокусным расстоянием в 7,5 м. При наиболее благоприятных противостояниях диаметр изображения Марса в фокальной плоскости такого инструмента несколько менее 1 мм, при наименее благоприятных - приблизительно в два раза меньше; при наибольшем удалении планеты он равен примерно 0,1 мм.
При столь малом размере изображения даже в большой телескоп оказывается невозможным изучить тонкие детали строения поверхности Марса с помощью фотографии. Эти детали настолько сложны в своей структуре, что многие из них мельче зёрен фотографической пластинки; к тому же планета никогда не бывает достаточно ярка, чтобы её можно было фотографировать моментально. Необходимы снимки с выдержкой; но тогда лёгкие токи атмосферы, которые всегда имеются в большей или меньшей степени, совершенно затушёвывают наиболее тонкие детали изображения. Если мы попытаемся обойти затруднение с зернистостью пластинки, применяя мелкозернистые пластинки малой чувствительности, то приходится значительно увеличивать выдержку; но вместе с этим возрастает и вредное влияние неспокойствия атмосферы. Таким образом, в обоих случаях имеется предел для деталей, которые могут быть обнаружены фотографически. В этом причина того обстоятельства, что на фотографиях Марса видно меньше деталей, чем на рисунках, выполненных опытными наблюдателями. При визуальных наблюдениях всегда есть возможность выждать момент, когда атмосфера на короткое время успокоится и все детали будут резко очерчены. Почти в каждую ясную ночь можно отметить несколько коротких интервалов, во время которых условия видимости становятся гораздо лучше, чем они бывают в среднем.
Первое, действительно детальное и тщательное изучение поверхности Марса было выполнено итальянским астрономом Скиапарелли при весьма благоприятном противостоянии Марса в 1877 г. Скиапарелли был весьма искусным наблюдателем; он имел в своём распоряжении отличный телескоп; условия наблюдений были хороши, и Марс находился тогда на исключительно близком расстоянии от Земли. Существование тёмных областей на поверхности планеты, выделяющихся на её общем красно-коричневом фоне, было уже известно, и предполагалось, что эти пятна представляют собой моря, а самый фон планеты - области суши на её поверхности. Но в 1877 г. Скиапарелли открыл, что на Марсе имеются не наблюдавшиеся до тех пор темноватые полосы; они пересекают области суши (или "континенты") и соединяют друг с другом различные "моря". Скиапарелли ввёл для этих полос название canali, что в переводе означает проливы или каналы. Однако, сходство итальянского слова с английским словом "канал" было причиной того, что термин, введённый Скиапарелли, стали понимать в несколько более узком смысле, чем сам он имел в виду; отсюда произошло довольно много неясностей и неверных толкований. [Прим.: В его более общем смысле, итальянское слово canali обозначает всякий узкий проток воды, но не обязательно искусственно сооружённый. - Ред.книги.]
Заключение, к которому пришёл Скиапарелли после длительного изучения планеты, состояло в том, что эти "каналы" были постоянными образованиями на её поверхности. Их длина и расположение оставались неизменными или колебались только в небольших пределах. Но вид их и самая степень видимости изменялись значительно от одного противостояния Марса к другому, или даже в течение нескольких недель. К тому же эти изменения вида "каналов" не были одновременны; они появлялись неожиданным образом, так что один "канал" мог сделаться неотчётливым или даже невидимым, в то время как "канал" по близости становился очень заметным. "Каналы" пересекали друг друга под всевозможными углами, но обычно они встречались у небольших тёмных пятен, которые Скиапарелли истолковал, как озёра. Каждый "канал" оканчивался либо у озера, либо у другого "канала", либо у моря. Но ни один из них не был срезан посреди континента, оставаясь как бы без начала или конца.
Заключение Скиапарелли (1893 г.), весьма продуманное, состояло в том, что "каналы" в действительности представляют собой борозды или углубления на поверхности планеты, предназначенные для протока воды. Изменения внешнего вида "каналов" Скиапарелли приписывал наводнениям, вызванным таянием снегов, за которым следовало всасывание воды в почву, и в отдельных случаях её высыхание. Скиапарелли добавлял, что вся паутина "каналов" представляет собой, вероятно, геологическое образование, так что нет необходимости предположить в них результат созидательного труда разумных существ.
Крупным поборником теории искусственного происхождения каналов был американский астроном Парсиваль Лоуэлл. В 1894 г. Лоуэлл основал обсерваторию в Флагстаффе в штате Аризона специально для изучения планет и в особенности Марса. Местоположение этой обсерватории на большой высоте в сухой Аризоне было выбрано из-за превосходных атмосферных условий. Здесь в течение долгих лет Лоуэлл и его сотрудники упорно изучали Марс, когда только его положение было удобным для наблюдений, и собрали значительный фактический материал, относящийся к изменениям на его поверхности.
Лоуэлл утверждал, что и он также наблюдал раздвоение или спаривание некоторых каналов, о чём, как мы уже говорили, ещё ранее сообщал Скиапарелли. По описаниям Лоуэлла значительная часть каналов оставалась постоянно и неизменно одиночной, но некоторая часть их по временам казалась таинственным образом раздвоенной; при этом второй канал был как бы точной копией первого, т. е. он проходил по всей его длине рядом с ним и на постоянном от него расстоянии подобно (как мы уже говорили) двум путям железнодорожного полотна. Расстояние между двумя каналами в одной паре изменялось по Лоуэллу от 120 до 600 км.
Лоуэлл заключал, что "каналы" являются искусственными протоками, созданными разумными существами для переноса тающих вод от полюсов на всю поверхность планеты и проведёнными от точки к точке по кратчайшему пути. По мере того как вода распространяется по каналам, орошение вызывает появление растительности вдоль их берегов; в оазисах, где встречаются каналы, находятся плодородные области, где и живут марсианские существа.
В чём же причина необходимости проведения этих гигантских ирригационных сетей? Указать её отнюдь нетрудно. Они вызываются инстинктом самосохранения обитателей планеты; постепенно превращающейся в безводные пустыни. В усиливающемся недостатке воды марсиане получили предупреждение об ожидающей их судьбе. Все остальные вопросы отошли для них на второй план по сравнению о жидненной необходимостью добывать воду. Единственным местом, где имеются запасы воды и откуда её можно получить, являются полярные шапки; отсюда весь строй жизни на Марсе должен иметь как бы своим центром задачу приспособить эти запасы воды к запросам жизни. Но раз добывание её стало их главной задачей и заботой, то что удивительного в том, что именно плоды этих работ раскрыли их существование перед взором людей.
Только при наличии разумного населения и никаким другим образом можно было предупредить неизбежное и всё усиливающееся высыхание планеты. Очевидно, недостаток воды не мог сказаться внезапно; для этого необходим медленный и постепенный процесс. Местные нужды заставляли обращаться к более отдалённым запасам, как это делается и на Земле, чтобы обеспечить надлежащую подачу воды в крупных центрах и городах. Так постепенно на Марсе переходили к запасам воды на всё больших расстояниях, пока, в конечном счёте, вся планета не покрылась обширной сетью каналов, обеспечивающих воду и возможность развития растительного мира на планете.
Такова была в её основе теория Лоуэлла; привлекательная, остроумная и логичная - если только та, доставленная наблюдениями база, на которой она покоится, может быть принята. Но именно здесь и возникает затруднение; хотя некоторые наблюдатели Марса, имевшие в своём распоряжении инструменты средних размеров, и подтверждали наблюдения Лоуэлла, но были и такие наблюдатели, которым не удавалось констатировать основные явления, составлявшие базу его теории; некоторые из них обладали больтой остротой зрения, пользовались заслуженной репутацией и работали на мощных инструментах и в превосходных условиях. Вопрос о природе деталей, наблюдаемых на Марсе, сделался предметом жестокой полемики. Но время шло; полемика замерла; теперь мы достигли некоторого согласия в отношении того, что собственно мы в состоянии увидеть на Марсе. Попробуем осмотреться во всём положении вещей и выяснить, что можно теперь считать установленным вне всяких сомнений.
Климат Марса можно сравнить с климатом высокогорных областей на Земле в ясные дни. Днём на Марсе солнечное излучение очень редко поглощается облаками или туманами. В течение ночи тепло быстро отдаётся поверхностью в пространство, и наступает резкий холод. Это - климат крайностей. Колебания температуры от дня к ночи и от одного времени года к другому очень значительны, К тому же времена года здесь продолжительнее, чем на Земле, и их длина усиливает разницу между летними и зимними условиями. Сезонные колебания выражены более резко в южном полушарии, чем в северном. Расстояние между Марсом и Солнцем в течение его обращения по орбите иаменяется на 40 млн. км. Марс ближе всего к Солнцу, когда на его северном полушарии зима, а на южном - лето, и он дальше всего от Солнца, когда лето на северном полушарии, зима - на южном. Поэтому на южном полушарии лето теплее, а зима холоднее, чем на северном.
Мы были вынуждены отвергнуть те соображения, на которых Лоуэлл основывал свою теорию о жизни на Марсе разумных существ. Однако, не имеется ли достаточных доказательств существования на нём каких-либо форм жизни вообще, хотя бы и не обязательно жизни разумной? Температура здесь не настолько высока и не настолько низка, чтобы мы могли совершенно исключить возможность жизни, хотя значительное суточное колебание температуры и быстрота её изменений могли бы оказаться очень тягостными для любой формы жизни, с которой мы знакомы на Земле. Водяные пары, несомненно, имеются в его атмосфере, и есть доказательства наличия кислорода, хотя запасы его, быть может, и приближаются к истощению. Не существует причин, по которым жизнь на Марсе не могла бы приспособиться к таким условиям.
О том, что на поверхности Марса время от времени происходят изменения, мы уже говорили. Некоторые из них носят чисто сезонный характер, другие же совершенно нерегулярны. Лоуэлл утверждал, что ему удалось установить волну потемнения, распространяющуюся в направлении экватора планеты по мере таяний ледяной шапки в летнем полушарии. Эти указания его не были полностью подтверждены другими наблюдателями, которые находили, что эти изменения и не так просты и не так ярко выражены. Однако, все, по-видимому, сходятся в том, что имеются большие изменения как внешнего вида, так и окраски различных деталей, совпадающие со сменой времён года. Эти изменения было бы трудно объяснить иначе, как допустив сезонный рост растительного покрова. Растительность покрывает тёмные участки планеты, остальная её часть представляет собой пустыню. По мере того, как ледяная шапка тает, влага достигает более низких широт, возможно в виде потоков и рек, но более вероятно - в дождях или в росе. С появлением влаги растительный мир оживает, и окраска площадей, покрытых растительностью, переходит в зелёные тона. Когда же возвращается зима, зелёный цвет постепенно уступает место серому и коричневому.
Как мы уже говорили, цвет поверхности Марса служит определённым доказательством присутствия на нём свободного кислорода, во всяком случае - в прошлом. Но наличие свободного кислорода почти несомненно требует существования растительности. Сопоставляя это заключение с теми доказательствами, которые мы получаем, изучая изменения, происходящие на поверхности Марса, мы можем прийти к выводу, что та или иная форма растительной жизни на Марсе почти несомненно существует.
Мы видели на примере Венеры планетный мир, на котором условия, вероятно, не очень сильно отличаются от тех, которые существовали на Земле много миллионов лет тому назад. Напротив, на Марсе существующие теперь условия таковы, как те, которые, можно думать, установятся на Земле через много миллионов лет, когда Земля утратит значительную часть той атмосферы, которой она обладает теперь.
И.Ф. Полак
"Планета Марс
и вопрос о жизни на ней"
Из-ние третье, дополненное, М.: ГОНТИ, 1939
(Из главы "Теории Марса")
Теория Ловелла
Для объяснения явлений, которые Ловелл видел на поверхности Марса, он придумал свою известную теорию обитаемости планеты. Впрочем, весьма вероятно, что не теория явилась выводом из наблюдаемых фактов, а, наоборот, самые явления, открытые на Флагстаффской обсерватории, были следствием заранее предвзятой идеи. Твердое убеждение, что Марс населен высоко организованными разумными существами, заставило Ловелла и большую часть его сотрудников создать из бледных, мимолетных теней на диске планеты ту картину, которую они желали видеть и которая, к сожалению, очень далека от действительности.
По мнению Ловелла, Марс, благодаря своим меньшим размерам, развивался быстрее Земли и в настоящее время находится в той стадии эволюции, через которую Земле тоже суждено пройти, но в очень отдаленном будущем. В этом отношении Марс "играет для Земли роль пророка", и притом пророка зловещего.
Какова же та печальная участь, которая уже постигла нашего небесного соседа и когда-нибудь постигнет и Землю? Это - высыхание , отвечает Ловелл. Марс по своей величине занимает среднее место между Землей и Луной; такое же промежуточное положение между этими мировыми телами занимает он и по количеству влаги. На Земле еще почти 3/4 поверхности покрыты водой, на Луне же вся поверхность превратилась в сплошную пустыню. На Марсе безводная, безжизненная пустыня захватила уже почти столько, сколько на Земле занимает океан, именно - все красновато-желтые пространства или "материки" планеты. Только на одной трети с небольшим на поверхности Марса, в области так называемых "морей", еще держится влага в таком количестве, что там возможна растительность. Итак, по Ловеллу, моря Марса - это места, покрытые растительностью. Это доказывается изменением их вида в разные времена года; они бледнеют зимой и становятся особенно темными к середине лета. Подобные же изменения окраски мы видели бы на материках Земли, если бы могли наблюдать ее с другой планеты.
Где же и в каком виде находится на Марсе вода, питающая эту растительность? Главным, даже, вероятно, единственным источником воды, поддерживающим растительность на всей планете, являются полярные снега , которые летом тают и вода которых могла бы в это время быть использована для орошения... если бы на Марсе кто-нибудь устроил подходящую оросительную систему. И вот, по глубокому убеждению Ловелла, на Марсе такая гигантская оросительная сеть существует; она является созданием живых существ , которые по разуму и технической мощи настолько же превосходят людей, насколько гигантская "канализация" Марса превосходит наши земные каналы. Обитатели этого мира, погибающего от высыхания, приняли все меры к тому, чтобы сохранить и использовать скудный запас воды, еще сохранившийся на планете, главным образом в ее атмосфере (в виде водяного пара). Зимой эти пары осаждаются около полюса и образуют снежный покров. С наступлением весны, когда снег превратился в воду, а вода еще не успела превратиться в пар, начинают действовать какие-то колоссальные механические приспособления, перекачивающие воду от полюса к экватору по системе труб или сравнительно узких каналов, благодаря которым вода проникает в самые отдаленные уголки планеты.
Но самые каналы с Земли не видны. Те линии и полоски, которые мы называли этим словом, в действительности так широки, что даже Ловелл не решается допустить, чтобы обитатели Марса могли прорыть проливы в десятки километров шириной, тянущиеся на тысячи километров. То, что мы видим с Земли, - это полоса орошенной и покрытой растительностью почвы; посредине ее проходит узкий настоящий канал, поддерживающий жизнь на более или менее широком пространстве, а дальше, по обе стороны зеленеющей полосы, простирается мертвая, выжженная пустыня. Таким образом волна потемнения и появления каналов, распространяющаяся на Марсе каждую весну от полюса к экватору, означает оживление растительности, "весенний румянец, который разливается по лицу планеты, пробуждающейся от зимнего сна". На Земле волна пробуждения природы распространяется в противоположном направлении, от экватора к полюсам; у нас растительность оживает с усилением солнечного нагревания, на Марсе - с появлением воды, которая орошает раньше полярные области, чем экваториальные.
Вот в кратком изложении эта увлекательная теория, которая получила широкую известность благодаря остроумию и литературному таланту Ловелла.
Теория Маундера и Черулли
Самым горячим противником ловелловой картины поверхности Марса является английский астроном Маундер. Он собрал все факты и соображения, говорящие против геометрической сети каналов, и проделал с той же целью ряд любопытных опытов.
При наблюдениях планет замечались несомненные темные линии правильной формы. Это - деления кольца Сатурна, так называемые линии Кассини и Энке, темные "щели", которыми отделяются друг от друга концентрические кольца, расположенные вокруг этой замечательной планеты. Как и следовало ожидать, эти щели видны тем лучше, чем сильнее инструмент; например, главное деление, "линия Кассини", с трудом заметно в трех- или четырехдюймовую трубу в виде очень тонкой слабой линии и представляется широкой черной полосой в самые мощные инструменты нашего времени. Совсем не то происходит, как мы видели, с каналами Марса. В более сильные трубы они сплошь и рядом видны не лучше, а хуже, чем в слабые. Сам Ловелл отмечает, что они как бы "вовсе не имеют ширины" и кажутся тем уже, чем условия наблюдения благоприятнее. Они не подчиняются, таким образом, законам оптики и, следовательно, субъективны.
Почти одновременно с Маундером и совершенно независимо от него к тем же самым выводам пришел итальянский астроном Черулли. Во время противостояния 1896 г. ему удалось рассмотреть, что некоторые из каналов Скиапарелли представляют сложную систему отдельных мелких пятнышек. Это заключение он распространил и на остальные каналы. Больше всего заинтересовало астрономический мир его открытие каналов на... Луне. Черулли показал, что если рассматривать Луну в слабый бинокль, то без труда можно заметить на поверхности нашего спутника прямые темные линии, которые при наблюдении в телескоп совершенно исчезают. Такие же каналы можно открыть и на фотографиях Луны, только не на больших фотографиях с помощью громадных инструментов, а на фотографиях с горошину величиной, если их рассматривать простым глазом!
Теория Антониади
Антониади разделяет взгляд Ловелла, что Марс представляет собой планету, гораздо дальше продвинувшуюся в своем высыхании, чем наша Земля. Большая часть его поверхности покрыта желто-красными безводными пустынями. Темные части ("моря"), несомненно, изменяющие свой цвет и густоту окраски могут быть покрыты растительностью, аналогичной растительности земных полупустынь (так называемая "ксерофильная" растительность). Эта растительность может, по крайней мере частично, существовать за счет подпочвенных вод.
Настоящих морей на Марсе нет, в лучшем случае есть только большие озера. Темные области, не меняющие своей окраски, должны иметь какую-то другую природу.
Никакой правильной геометрической сети прямых линий - каналов - на Марсе не существует. Пятна на планете везде имеют очень сложное строение, чрезвычайно неправильное и совершенно естественное. Но во многих случаях неправильные детали поверхности Марса располагаются полосами как на Земле. Вспомним "прямые" линии наших географических карт малого масштаба: цепи гор и островов, долины больших рек, береговые линии некоторых материков. Такие же "прямые" линии есть и на Луне (горные цепи, трещины, светлые полосы). Почему же им не быть и на Марсе, твердая кора которого образовалась, вероятно, в результате тех же процессов, что и земная кора? На местах этих-то приблизительно прямых полос карты Марса наши слабые трубы и показывают неясные черточки-каналы. В более сильные инструменты прямые черточки исчезают, разделяясь на множество пятен. Эта теория пользуется теперь почти всеобщим признанием.
Остальные теории, изложенные ниже, все предполагают, что на Марсе имеются длинные прямые каналы, и пытаются их так или иначе объяснить. Поэтому в настоящее время они имеют почти только историческое значение.
Теория Аррениуса
Каналы - трещины или "расселины" в коре Марса, подобные существующим на Земле "геотектоническим линиям". Иногда такая трещина в коре планеты не видна, а ее существование обнаруживается цепью "озер", расположенных вдоль длинной расселины. Эти озера и долины наполнены, однако, не водой, а грязью (как некоторые озера земных пустынь), которая образуется из пыли пустынь, нанесенной ветрами. Влага превращающая пыль в грязь, частью выступает из недр планеты в виде источников, частью поглощается из воздуха.
Теория Пикеринга
Отдаленно напоминает предыдущую. По ней каналы - тоже длинные полосы болотистой почвы, причем вода, увлажняющая эти места, осаждается из атмосферных паров. Направление и положение "каналов" определяется главным образом не геологическими, а метеорологическими причинами, именно воздушными течениями, которые переносят воздушные пары от полюсов (при таянии полярных льдов) к экватору. Вследствие вращения Марса около оси направление этих воздушных течений отклоняется от меридиана, подобно земным пассатам. Автор по форме некоторых каналов пытается даже определить скорость и направление ветров в атмосфере планеты.
Теория Баумана
Эта теория идет совершенно в разрез со всеми другими и самая возможность ее появления доказывает, как мало мы еще знаем природу Марса. По Бауману, поверхность Марса представляет не сушу, а замерзший океан, а темные пятнышки, обыкновенно называемые "озерами", это - как раз суша, именно острова вулканического происхождения, покрытые вулканами, действующими еще и теперь. Вулканическая пыль, падавшая с незапамятных времен на обледенелую поверхность планеты, покрыла ее желтым налетом, и на этой своеобразной почве развилась полярная растительность (темные "моря"). Летом эта растительность распространяется далеко к полюсам, и под нею почти исчезают "полярные шапки", чем и объясняется их периодическое уменьшение. Каналы - трещины во льду, одни древнего, другие нового происхождения. Объясняет теория Баумана и удвоение каналов; для объяснения изменения вида некоторых "озер" (или, по этой теории, "островов") она прибегает к вулканическим извержениям и т. п.
Содержание статьи
ВЕЛИКИЕ ПРОТИВОСТОЯНИЯ МАРСА. Великие противостояния Марса – эпохи наиболее тесного сближения Земли и Марса, предоставляющие астрономам возможность детально исследовать эту планету с помощью телескопов. Великие противостояния наступают регулярно, с промежутком в 15 или 17 лет и в последние столетия неизменно приносят ученым ценные открытия в изучении природы Марса – планеты, более других похожей на Землю по условиям, необходимым для жизни.
Взаимное движение Земли и Марса.
Земля и Марс – космические соседи, орбита Марса располагается следом за орбитой Земли. Оборот Земли по орбите происходит за год, а Марса – почти за два земных года (точнее – за 686, 94 земных суток). Поэтому Земля, двигаясь по орбите меньшего радиуса, сначала обгоняет медлительный Марс, но вскоре, обогнав его на круг, вновь оказывается в роли догоняющего. Так они движутся уже несколько миллиардов лет, регулярно сближаясь и вновь удаляясь друг от друга.
Сближения Земли и Марса происходят примерно через каждые два года; точнее – в среднем через 780 суток. Эти события называют «противостояниями», поскольку Марс в это время располагается на небосводе в точке, диаметрально противоположной Солнцу, т.е, с точки зрения земного наблюдателя, он противостоит Солнцу. Астрономы ждут этих моментов: в период противостояния, длящийся 2–3 месяца, Марс близок к Земле и его поверхность удобнее всего изучать в телескоп.
Если бы орбиты Земли и Марса были совершенно круглыми и лежали в одной плоскости, то все противостояния этих планет были бы одинаковы. Но орбиты планет немного наклонены друг к другу и эллиптичны. Правда, земная орбита лишь чуть-чуть отличается от окружности, но орбита Марса вытянута весьма заметно. А поскольку время между противостояниями немного больше двух лет, то Земля за это время совершает чуть больше двух оборотов по орбите, а Марс – немного больше одного оборота. Значит, при каждом противостоянии эти планеты встречаются в разных местах своих орбит, приближаясь друг к другу на разное расстояние (рис. 1). Если противостояние случается в период нашей зимы, – с января по март, – то расстояние от Земли до Марса довольно велико, около 100 млн. км. Но если Земля сближается с Марсом в конце лета, когда Марс проходит перигелий своей орбиты, то его расстояние от нас сокращается всего до 56–60 млн. км. Такие благоприятные для астрономических наблюдений противостояния называют великими, они случаются через каждые 15 или 17 лет и непременно приносят астрономам новые знания о природе Красной планеты. Противостояние тем благоприятнее, чем ближе оно приходится к 28 августа, так как в этот день Земля проходит ближе всего к перигелию орбиты Марса.
| Великие противостояния Марса с 1830 г. по 2035 г. | |||
| Дата | Расстояние | ||
| год | день | а. е. | млн. км |
| 1830 | 19 сентября | 0,3885 | 58,12 |
| 1845 | 18 августа | 0,3730 | 55,80 |
| 1860 | 17 июля | 0,3927 | 58,75 |
| 1877 | 5 сентября | 0,3771 | 56,41 |
| 1892 | 4 августа | 0,3777 | 56,50 |
| 1909 | 24 сентября | 0,3919 | 58,63 |
| 1924 | 23 августа | 0,3729 | 55,79 |
| 1939 | 23 июля | 0,3893 | 58,24 |
| 1956 | 10 сентября | 0,3789 | 56,68 |
| 1971 | 10 августа | 0,3759 | 56,23 |
| 1988 | 22 сентября | 0,3931 | 58,81 |
| 2003 | 28 августа | 0,3729 | 55,79 |
| 2018 | 27 июля | 0,3862 | 57,77 |
| 2035 | 15 сентября | 0,3813 | 57,04 |
Самым знаменитым среди великих противостояний Марса по праву считают случившееся в начале сентября 1877. Именно тогда американский астроном Асаф Холл (1829–1907) открыл два единственные спутника Марса – Фобос и Деймос. И тогда же итальянский астроном Джованни Скиапарелли (1835–1910) открыл знаменитые марсианские «каналы». Называя темные пятна на Марсе морями и заливами, а соединяющие их линии – каналами, Скиапарелли просто следовал астрономической традиции, хорошо понимая, что Марс, скорее всего, – сухая планета. И он оказался прав: сегодня поэтическое название Марса – Красная планета – вытесняется менее поэтическим – Пустынная планета. Но после открытия Скиапарелли некоторые энтузиасты восприняли итальянское слово canali всерьез и даже полагали, что это искусственные сооружения, созданные разумными марсианами для орошения полей.
Это предположение ученых вызвало большой резонанс в обществе и на многие годы сделало Марс самой популярной планетой. Достаточно вспомнить, что именно под впечатлением этих открытий Герберт Уэллс написал самый знаменитый роман о Марсе – Война миров (1898). После появления на свет литературного шедевра Уэллса очарование Марсом еще долго не оставляло писателей: Аэлита Алексея Николаевича Толстого (1923), Марсианские хроники Рэя Брэдбери (1950), Путь марсиан Айзека Азимова (1955), и т.д. Каждое противостояние Марса вызывало всплеск интереса к нему, но особенно долгожданными были великие противостояния.
После начала космических исследований Марса великие противостояния потеряли свою научную уникальность. Однако исследователи планет и любители астрономии неизменно стараются использовать их для более детального изучения Красной планеты. До сих пор каждое великое противостояние Марса приносило новые знания о поверхности и атмосфере этой удивительной планеты. Исключительный интерес представляет противостояние 2003 года – не просто великое, а величайшее: столь близко Марс не подходил к Земле ни разу за всю историю астрономических наблюдений! Правда, почти столь же близкие противостояния Марса наблюдались в 1640, 1766, 1845 и 1924 годах (в 1924 расстояние до Марса было всего на 1900 км больше, чем в 2003). Из этого следует, что «почти величайшие» противостояния происходят примерно раз в 80 лет, т.е. всего однажды на протяжении сознательной жизни человека.
Формальная дата «величайшего противостояния Марса» – 28 августа 2003, но максимальное сближение Земли с Марсом до расстояния в 55 758 005 км наступит 27 августа в 9 час. 52 мин. по всемирному времени (в 13:52 московского времени). По счастливому стечению событий именно на этот день приходится новолуние, так что условия для астрономических наблюдений будут идеальные (если погода не подведет). Впрочем, следует помнить, что условия для наблюдения Марса будут великолепными в течение нескольких месяцев, по крайней мере, весь август и сентябрь.
Для наблюдателей планеты основным фактором является угловой диаметр ее диска. В период противостояния 2003 диаметр диска Марса будет превышать 20"" в течение 11 недель – с 19 июля по 4 октября; столь длительного «наблюдательного окна» у нынешнего поколения астрономов еще не было. В конце августа видимый диаметр диска достигнет 25"", поэтому при наблюдении даже в простой школьный телескоп с 75-кратным увеличением Марс будет выглядеть как Луна для невооруженного глаза. В безоблачную ночь не заметить планету на небе в этот период будет просто невозможно: ее красноватый огонек станет сиять значительно ярче любой звезды, достигая 2,5 звездной величины. В районе полуночи Марс будет виден на юге, к сожалению, не очень высоко над горизонтом: на широте Москвы он поднимется до 18,5°; для южан – выше, для северян – ниже.
Открытие спутников Марса.
С великими противостояниями прошедших двух столетий связаны самые громкие открытия в истории изучения Марса. Важнейшие из них – спутники Марса и «каналы» на поверхности этой планеты. Вторая половина XIX в. – техническая революция в астрономии – строились невиданно крупные и совершенные телескопы, которые устанавливались в тщательно выбранных местах с хорошим качеством изображений. Это обеспечило прорыв во всех областях астрономии, в том числе и в планетной. Имена великих астрономов-наблюдателей: Скиапарелли , Ловелла , Антониади , Пикеринга, и др. были в те годы очень популярны. Их работа стала известна широкой публике благодаря живым и увлекательным книгам энтузиастов астрономического просвещения – Фламмариона, Мейера, Клейна, Полака, и др. В области изучения планет наибольший интерес вызывал (и до сих пор вызывает) Марс. Специалистов он привлекает уникальной возможностью изучать поверхность планеты в телескоп, поскольку у других планет поверхность либо закрыта плотной атмосферой, либо нет условий для ее наблюдений (Меркурий слишком близок к Солнцу, а Плутон слишком далек). Интерес неспециалистов к Марсу был высоким, благодаря открытию его спутников и каналов, поскольку каналы почти сразу после открытия, а спутники уже в ХХ в. считались искусственными сооружениями.
История открытия спутников Марса чрезвычайно любопытна. В 1727 появилось знаменитое произведение английского писателя Джонатана Свифта Путешествия Гулливера . В третьей части книги Свифт изображает страну Лапуту, в которой живут одни математики. Обитатели этой страны отличаются невероятной рассеянностью и имеют курьезный вид, но занимаются наукой гораздо успешнее, чем реальные английские ученые. «Они посвящают большую часть своей жизни наблюдениям небесных тел с помощью инструментов, далеко превосходящих наши по своим качествам. Их телескопы имеют длину не более 3 футов, но увеличивают сильнее и дают более яркие изображения светил, чем наши стофутовые трубы. Это преимущество дало им возможность далеко опередить в своих открытиях наших европейских астрономов... Они открыли два маленьких спутника, обращающиеся около Марса, из которых ближайший находится от центра планеты в точности на расстоянии трех ее диаметров, а внешний – на расстоянии пяти диаметров; первый делает полный оборот в 10 ч., а второй в 21,5 часа, так что квадраты их времен обращения относятся, как кубы расстояний от центра Марса, из чего очевидно, что они подчиняются тому же закону тяготения, который управляет и другими небесными телами».
Нельзя сказать, что реальные астрономы не искали спутники у Марса. После обнаружения Галилеем 4-х спутников у Юпитера, поиск новых спутников стал актуальной научной задачей. Ко второй половине XIX в. было открыто 7 спутников у Сатурна, 4 спутника у Урана, 1 спутник у Нептуна, но самые тщательные поиски спутников Марса не давали никаких результатов. В кругу астрономов стал распространяться взгляд, что у Марса совсем нет спутников.
Во время великого противостояния 1877 года за поиски спутников Марса принялся американский астроном Асаф Холл с помощью созданного в 1873 фирмой Кларка 24-дюймового рефрактора Вашингтонской обсерватории, который был тогда сильнейшим инструментом в мире. 11 августа Холл заметил слабую звездочку на расстоянии трех диаметров от планеты; 16 августа он нашел ее вновь и, наблюдая ее движение, убедился, что это действительно был спутник Марса. На следующую ночь он увидал еще одну звездочку уже у самого диска планеты, вскоре она исчезла и через 3 часа появилась ненадолго у другого края планеты. Подобное же явление повторялось и в следующие ночи. Холл подумал сначала, что у Марса три спутника, если не больше: казалось невероятным, чтобы спутник мог так быстро обращаться вокруг планеты, которая сама делает один оборот в 24 часа с лишним. Но через несколько дней выяснилось окончательно, что у Марса действительно только два спутника, которым Холл дал имена Фобос и Деймос – страх и ужас; так назывались в греческой мифологии сыновья бога войны. Самая замечательная особенность этих спутников – крайне малое расстояние от планеты и связанный с этим короткий орбитальный период. Первый спутник находится от центра планеты на расстоянии только 9380 км, а от поверхности планеты даже на 6000 км, т.е. в 65 раз ближе, чем Луна от Земли; а второй – на расстоянии 23500 км. Время обращения около Марса составляет для Фобоса 7 час 39 мин, для Деймоса – 30 час 18 мин. Как видно, эти числа не слишком сильно отличаются от времени обращения фантастических спутников, выдуманных Свифтом. До сих пор не вполне ясно, на что опирался он в своем удивительно точном предвидении.
Первый спутник, Фобос, обращается около Марса быстрее, чем вращается сама планета. С поверхности Марса движение Фобоса выглядело бы весьма непривычным: он восходит не на востоке, а на западе, быстро движется навстречу суточному обращению небесного свода и уже через 5,5 часов заходит на востоке, чтобы еще через столько же времени вновь взойти на западе. Нередко случается, что он успевает взойти два раза в течение одной ночи. При этом он с необыкновенной быстротой меняет свой вид – от его «новолуния» до «полнолуния» проходит менее четырех часов.
Довольно необычно движется и Деймос. Восходит он, правда, на востоке, но поднимается в пять раз медленнее остальных светил. На полное суточное обращение он затрачивает 5 суток и за это время 4 раза проделывает полную смену фаз (от «новолуния» до «новолуния»).
Открытие спутников Марса задержалось из-за очень малого их размера. Оба они имеют неправильную форму с наибольшим и наименьшим диаметрами у Фобоса 26 и 18 км и у Деймоса 16 и 10 км. В телескоп рядом с ярким Марсом их заметить очень трудно. Многолетние наблюдения за движением этих спутников выявили любопытную особенность Фобоса: его орбитальный период понемногу уменьшается. Это дало повод известному советскому астрофизику И.С.Шкловскому выдвинуть экстравагантную гипотезу: «Движение Фобоса тормозится атмосферой Марса. Это возможно лишь в том случае, если спутник имеет очень низкую плотность, а практически – если он полый внутри. Следовательно, спутники Марса – искусственные!» Идея Шкловского имела огромный успех до того момента, пока данные с межпланетных зондов не убедили астрономов, что Фобос и Деймос – естественного происхождения.
Наблюдение поверхности Марса.
Марс труден для астрономических наблюдений по нескольким причинам. Во-первых, он невелик, поэтому, несмотря на его сравнительную близость к Земле в периоды противостояний, угловой диаметр диска планеты не превышает 25,1"". Даже при наблюдении Марса в очень сильную трубу при увеличении в 500 раз (обычно более сильные увеличения редки) его диск виден под углом не более 209", т.е. как Луна в полевой 7-кратный бинокль. Но это касается только углового размера диска; четкость же и яркость изображения Марса далеко не так хороши, как при наблюдении Луны в бинокль. Сильное увеличение телескопа делает очень заметным атмосферное размытие изображений, вызванное турбулентностью земной атмосферы. К тому же, в отличие от Луны, Марс имеет собственную атмосферу, которая порой бывает весьма непрозрачна. К несчастью для астрономов, периоды песчаных бурь в атмосфере Марса приходятся на время его прохождения через перигелий орбиты, а значит, на периоды великих противостояний.
Поэтому любителя астрономии, который в первый раз смотрит на Марс в телескоп, обыкновенно постигает горькое разочарование: на диске планеты он не замечает тех разнообразных деталей, которые привык видеть на опубликованных в книгах картах Марса. Но дальнейшие наблюдения приводят к «тренировке глаза», позволяют выбрать удачный момент наилучшей прозрачности атмосферы Марса и наибольшего спокойствие земной атмосферы, так что со временем на Марсе становятся заметными все более тонкие детали поверхности. Немалую роль при этом играет качество и размер телескопа, а также место его установки.
Первым увидел детали на Марсе и сделал их зарисовки итальянский астроном Франческо Фонтана (1585–1656). Наблюдая планету в телескоп в 1536–1538, он открыл фазы Марса, подобные лунным, но не достигающие столь большого ущерба. Следующее открытие, гораздо более важное, было сделано Гюйгенсом в 1672. Оказалось, что на красновато-желтом диске планеты есть два белых пятна, расположенные у краев диска в двух диаметрально противоположных точках. В то время как другие пятна поверхности непрерывно и довольно быстро меняют свое положение вследствие вращения планеты, оба белых пятна остаются почти неподвижными. Отсюда заключили, что они расположены близ полюсов Марса. Долгое время эти пятна не привлекали к себе особого внимания. Только в 1784 Вильям Гершель после шестилетних тщательных наблюдений открыл, что полярные пятна испытывают замечательные изменения: они поочередно растут и убывают, причем этот рост находится в прямой зависимости от времен года: например, когда в северном полушарии Марса бывает зима, северное пятно имеет наибольшие размеры. С наступлением весны оно начинает уменьшаться, и это продолжается в течение всего лета. Стало очевидно, что это полярные снеговые шапки.
Позже планету наблюдали многие известные астрономы, но данные о деталях ее поверхности накапливались медленно. Начало детального изучения «географии Марса» относится к великому противостоянию 1830. Тогда планету начал наблюдать И.Медлер в Берлине на маленькой частной обсерватории, устроенной банкиром и любителем астрономии Вильгельмом Бером на балконе своего дома. Несмотря на более чем скромные размеры инструмента (труба диаметром 11 см), казалось бы, совершенно недостаточные для этой цели, систематические и настойчивые наблюдения Медлера и Бера дали прекрасные результаты. Было выяснено, что пятна на поверхности планеты остаются постоянными, как на Луне. По ним Медлер очень точно определил период вращения Марса. Удалось составить даже небольшую карту всей поверхности планеты. Наблюдения продолжались до 1837, и при каждом следующем противостоянии можно было найти детали, занесенные на первую карту, а некоторые из них удалось узнать даже на рисунках, сделанных в конце XVII в.
После работ Медлера прошло лет двадцать, в течение которых не было сделано никаких новых шагов к изучению Марса, и только в 1860-х годах оживился интерес к этой планете. Марс стали изучать такие выдающиеся астрономы, как Секки и Локьер , и один из величайших наблюдателей всех времен, самодеятельный английский астроном Уильям Даус (1799–1868), который во время противостояния 1864 сделал отличные зарисовки Марса, позволившие создать карту планеты, превосходившую по полноте все предыдущие. Эту работу выполнили голландец Фридрих Кайзер (1808–1872) и англичанин Ричард Проктор (1837–1888), издавшие в 1869 новые карты Марса, на которых впервые появились названия деталей поверхности, в основном в виде имен астрономов, занимавшихся изучением Марса. Эта номенклатура была принята и другими астрономами, например Фламмарионом в его многочисленных сочинениях. Но позже ее вытеснила латинская номенклатура, предложенная итальянским астрономом Джованни Скиапарелли, в которой названия были взяты из древней географии (например, Hellas, Atlantis, Hesperia, и т.д.).
Самое заметное пятно на Марсе, громадный треугольный «залив», открытый еще Гюйгенсом, на картах Скиапарелли назван Syrtis Maior (Большой Сирт; на Земле есть такой залив у северного берега Африки); другое название – «Море песочных часов» (Mer du Sablier), так как его заостренная книзу (т.е. к северу) форма напоминает песочные часы. Светлые области были названы материками, а темные – морями. Названия эти даны совершенно условно, как на Луне, чьи «моря», как известно не содержат воды. Поэтому мы встречаем на Марсе «острова», «озера», «заливы» и т.п. Скиапарелли отлично понимал, что названные так образования по своей природе могут оказаться совсем непохожими на земные «острова» и «озера».
Открытие марсианских «каналов».
Новая эпоха в изучении планеты началась с великого противостояния 1877, во время которого были открыты не только спутники Марса, но и поразившие всех «каналы». Впервые их отчетливо обнаружил Скиапарелли, обладавший необычайно острым зрением. Измерения, которые он вел затем в продолжение семи противостояний, до 1890, привели к составлению новых карт планеты, несравненно более точных, чем все прежние карты. Скиапарелли заметил, что светлые «материки» Марса изрезаны множеством тонких темных линий, образующих сложную сеть. Он назвал эти линии canali, что по-итальянски означает как естественные проливы, так и рукотворные каналы. Но Скиапарелли не связывал с этим названием представления об искусственном происхождении марсианских «каналов». Такое название соответствовало картографической традиции, поскольку на поверхности планеты уже имелись «моря», «заливы» и т.п.
К сожалению, на другие языки этот термин был переведен словом «канал» в смысле искусственного водного протока и сейчас же вслед за этим сама собой явилась мысль о том, что на Марсе живут разумные существа, которые соорудили на поверхности планеты гигантскую сеть невероятно длинных и широких каналов. Появилось немало энтузиастов, поддерживающих эту идею.
Одним из этих энтузиастов, много сделавшим для изучения Марса и других планет, был американский астроном Персиваль Ловелл , на свои средства построивший великолепную обсерваторию в Аризоне. В 1894–1896 он составил и опубликовал карту Марса, на которую нанес множество одиночных и сдвоенных каналов, прямых как стрела, тянущихся на тысячи километров. В многочисленных комментариях Ловелла и в его прекрасно изданных книгах о Марсе речь шла не просто о жизни на этой планете, но и о разумных ее обитателях.
По описанию Скиапарелли каналы представляют собой длинные, правильные линии. Все они очень длинны, от нескольких сот до 3000–4000 км и больше. Некоторые из них в телескоп представляются сравнительно широкими, так что их действительная ширина должна доходить до 200–300 км. Большинство же кажется тонкими, как паутинки. Но и эти последние в действительности очень широки; по мнению Скиапарелли, они должны иметь в ширину около 30 км, так как только такие линии можно заметить с Земли. Каждый канал «впадает» своими концами в море или озеро или в другой канал. В некоторых озерах сходится до восьми каналов.
К каналам, открытым Скиапарелли, Ловелл добавил значительное количество новых, причем ширину некоторых он оценивал всего в 2 км. Используя превосходный рефрактор с отверстием в 60 см Ловелл с помощниками ревностно наблюдал Марс в течение 20 лет. Некоторые его результаты стали классическими: например, он с полной определенностью доказал, что марсианские «моря» лишены жидкой поверхности и не имеют ничего общего с земными морями. Геометрическую сеть каналов Ловелл считал искусственной, созданной разумными обитателями Марса.
Однако великое противостояние 1909 года принесло разочарование сторонникам марсианской цивилизации: новые крупные телескопы и близкое расположение Марса к Земле позволили провести наблюдения, подорвавшие веру в искусственные каналы. Особенно отличился при этом французский астроном Антониади. Проведя большую серию наблюдений на прекрасном большом телескопе в Медонской обсерватории под Парижем и получив замечательно точные зарисовки вида поверхности планеты, Антониади показал, что «каналы» представляют собой неправильные темные полосы, образуемые отдельными пятнами различной величины.
Продолжая наблюдения Марса, Антониади показал, что эта планета все же не совсем мертвое тело: во время великого противостояния 1924 он в течение четырех ночей наблюдал светящиеся выбросы на краю диска планеты, над областью Hellas. Открытия Антониади вновь вызвали живейший интерес широкой публики к Марсу. Все ожидали следующего великого противостояния 1939. К тому моменту астрономическая техника, особенно спектроскопия, получила большое развитие, поэтому основное внимание в тот год было направлено на изучение атмосферы Марса.
После 1939 интересы ученых окончательно развернулись от поверхности Марса к его атмосфере. А после 1964, когда стали доступны детальные снимки Марса, переданные с борта межпланетных аппаратов, и никаких «каналов» на них не оказалось, эта проблема как научная вообще была забыта, хотя и не решена. Любители астрономии многих стран в течение последних десятилетий продолжали систематические визуальные исследования поверхности и метеорологических явлений Марса, накопив таким образом обширный материал. Подобные наблюдения ни в коем случае не следует прекращать и теперь, когда на околомарсианской орбите непрерывно работают автоматы: визуальные наблюдения с Земли необходимо продолжать для того, чтобы была возможность сопоставить их с гораздо более детальными данными марсианских зондов и таким образом привести в единую систему данные, накопленные астрономами прошедших эпох.
Не исключено, что некоторые идеи столетней давности найдут почву в новейших фактах о Марсе. Например, планетологи опять обсуждают возможность существования открытых водоемов в низинах Марса. Скоро мы узнаем об этом значительно больше: в конце 2003 и начале 2004 на орбиту вокруг Марса выйдут несколько новых спутников, а на поверхность планеты опустятся зонды с марсоходами и приборами для анализа грунта и атмосферы.
В периоды великих противостояний Марса интерес любителей астрономии к нему значительно усиливается. Для проведения самостоятельных наблюдений желательно иметь телескоп с диаметром объектива не менее 10 см, тогда наверняка можно увидеть южную полярную шапку Марса. Но значительно интереснее наблюдать в телескоп диаметром от 20 до 30 см. При определенном терпении, дождавшись благоприятного состояния атмосферы, дающего хорошее изображение, и применив окуляр с большим увеличением, можно заметить главные географические образования планеты – «моря», «заливы» и, возможно, некоторые «каналы». Желательно при наблюдении Марса использовать светофильтры – желтый, оранжевый и красный, усиливающие контраст деталей. Карту, показывающую Марс таким, как он будет виден в телескоп умеренного размера в период великого противостояния 2003 г., можно найти на сайте Ассоциации наблюдателей Луны и планет (www.lpl.arizona.edu).
Владимир Сурдин
Примерно каждые два года (точнее – в среднем через 780 суток) Земля и , двигаясь по своим орбитам, оказываются на максимально близком расстоянии. Эти события называют противостояниями Земли и Марса, поскольку Марс в это время располагается на небосводе в точке, диаметрально противоположной Солнцу, т.е, с точки зрения земного наблюдателя, он «противостоит» Солнцу.
Астрономы ждут этих моментов: в период противостояния, длящийся 2–3 месяца, Марс близок к Земле и его поверхность удобнее всего изучать в телескоп.
Если бы орбиты Земли и Марса были круговыми и лежали строго в одной плоскости, то противостояния происходили бы строго периодически и Марс приближался бы к Земле всегда на одно и то же расстояние. Однако это не так. Хотя плоскости орбит планет достаточно близки и орбита Земли почти круговая, но достаточно велик.
Вот так противостояние Марса выглядит на рисунке: Земля оказывается между красной планетой и Солнцем. Учитывая малые размеры Марса и гигантское расстояние до него, на Землю это, естественно, не оказывает никакого влияния.
Поскольку интервал между противостояниями не совпадает ни с земным, ни с марсианским годом, то максимальное сближение планет происходит в разных точках их орбит. Если противостояние случается вблизи орбиты Марса (это приходится на зиму в северном полушарии Земли), то расстояние между планетами оказывается достаточно велико — около 100 млн. км (всего на 1/3 меньше, чем от Земли до Солнца).
Противостояния вблизи перигелия марсианской орбиты (которые происходят в конце лета) гораздо более тесные — в это время планеты оказываются ближе друг к другу почти в три раза.
При этом если Марс и Земля сближаются на расстояние меньшее 60 млн. км, то подобные противостояния называют великими противостояниями Марса и Земли. Они случаются каждые 15 или 17 лет и всегда использовались астрономами для интенсивных наблюдений планеты.
Справа — как Марс выглядит в простецкий телескоп во время обычного противостояния, а слева — во время великого противостояния
Великие противостояния Марса и Земли
Следующее великое противостояние Марса и Земли случится ещё не скоро — 14 августа 2050 года, а самое последнее было уже достаточно давно — 28 августа 2003 года. Особенно интересно было противостояние 2003 г., – не просто великое, а величайшее: столь близко Марс не подходил к Земле ни разу за всю историю астрономических наблюдений!
Правда, почти столь же близкие противостояния Марса наблюдались в 1640, 1766, 1845 и 1924 годах (в 1924 расстояние до Марса было всего на 1900 км больше, чем в 2003). Из этого следует, что «почти величайшие» противостояния происходят примерно раз в 80 лет, т.е. всего однажды на протяжении сознательной жизни человека.
Максимальное сближение Земли с Марсом до расстояния в 55 758 006 км произошло 27 августа 2003 г. в 9 час. 52 мин. по всемирному времени. В период противостояния 2003 диаметр диска Марса превышал 20» в течение 11 недель с 19 июля по 4 октября; столь длительного наблюдательного окна у нынешнего поколения астрономов еще не было. В конце августа видимый диаметр диска превысил 25», поэтому при наблюдении даже в простой школьный телескоп с 75-кратным увеличением Марс выглядел как Луна для невооруженного глаза.
Земля проходит ближайшую к перигелию орбиты Марса точку всегда в одно и то же время года — примерно 28 августа (примерно из-за того, что земной год не кратен суткам, поэтому дата прохождения этой точки меняется от года к году в пределах суток). Чем ближе к перигелию орбиты Марса оказываются планеты в противостоянии, тем сильнее они сближаются и тем более великим будет противостояние.
Впрочем, нельзя не отметить и того факта, что противостояния Марса в наше время, уже не считается важным событием для профессиональных исследователей (в отличие от любителей). Дело в том, что после начала космических исследований , великие противостояния потеряли свою научную уникальность.
Ну а примерно вот так, Марс выглядит когда никакого противостояния нет. Обратите внимание — даже во времена «величайших» противостояний, Марс никогда не достигает и 1/10 от размера Луны, что бы не говорили любители сенсаций
Годовая таблица ближайших великих противостояний Марса
| Дата | Расстояние | млн.км. | Дата | Расстояние | млн.км. |
| 19 сентября 1830г | 0,3885 а.е. | 58,12 | 10 сентября 1956 | 0,3789 а.е. | 56,68 |
| 18 августа 1845г | 0,3730 а.е. | 55,80 | 10 августа 1971 | 0,3759 а.е. | 56,23 |
| 17 июля 1860г | 0,3927 а.е. | 58,75 | 22 сентября 1988 | 0,3931 а.е. | 58,81 |
| 5 сентября 1877г | 0,3771 а.е. | 56,41 | 28 августа 2003 | 0,3729 а.е. | 55,79 |
| 4 августа 1892г | 0,3777 а.е. | 56,50 | 27 июля 2018 | 0,3862 а.е. | 57,77 |
| 24 сентября 1909г | 0,3919 а.е. | 58,63 | 15 сентября 2035 г. | 0,3813 а.е. | 57,04 |
| 23 августа 1924г | 0,3729 а.е. | 55,79 | 14 августа 2050 г. | 0,37405 а.е. | 55,96 |
| 23 июля 1939 г. | 0,3893 а.е. | 58,24 | 1 сентября 2082 г. | 0.37356 а.е. | 55.884 |
Пик великого противостояния Красной планеты приходится на 27 июля, когда Марс будет находиться к Земле максимально близко.
Sputnik Грузия расскажет, что за явление великое противостояние Марса и какое значение оно имеет в астрологии.
Великое противостояние Марса
Максимальное сближение двух небесных объектов, когда их центры оказываются на одной прямой, а Земля находится при этом между планетой и Солнцем, называется в астрономии противостоянием.
В противостоянии планета пересекает небесный меридиан в полночь, располагается ближе всего к земному шару и имеет максимальный блеск — угловые размеры планеты на небе в это время самые большие в году, да и длится ночная видимость максимально.
Марс, который еще в древности за кроваво-красный цвет был назван в честь древнеримского бога войны, — четвертая от Солнца планета. Совершает Марс оборот вокруг небесного светила за 687 суток.
Расстояние между Марсом и Землей меняется постоянно. Среднее расстояние между планетами составляет 225 миллионов километров.
Когда Земля находится между Марсом и Солнцем, планеты друг от друга находятся на минимальном отдалении. Расстояние между планетами в такой период составляет от 55 до 100 миллионов километров.
Расстояние достигает максимального значения, когда Солнце находится между Марсом и Землей. Планеты в это время находятся в наиболее отдаленных точках своих орбит, и расстояние между ними увеличивается до 400 миллионов километров.
Великими называют противостояния, когда Марс и Земля сближаются на расстояние меньше 60 миллионов километров - они бывают каждые 15-17 лет.
© photo: Sputnik /
Последнее Великое противостояние Марса земляне наблюдали 27 августа 2003 года, а следующее — 27 июля 2018. Марс в это время подойдет к Земле на 58 миллионов километров.
Противостояние Марса в астрологии
Великое противостояние Марса — интересное событие для астрономов, но с точки зрения астрологии такое сближение оказывает негативное влияние на Землю и ее жителей. И чем больше приближается Марс к нашей планете, тем сильнее его отрицательное влияние.
Красная планета, в астрологии, планета действий, войн и агрессии, поэтому в период противостояния Марса на Земле в мировом масштабе возрастает количество терактов, конфликтов, крупных аварий, разного рода эпидемий и экологических техногенных катастроф.
Все самые негативные тенденции проявляются в это время — закрытие предприятий, увольнения с работы, непонимание со стороны разных государств друг другу, травмы, аварии, обострение хронических заболеваний и так далее.
Вероятность особенно возрастает при великом противостоянии - люди становятся более нервными и вспыльчивыми, поэтому астрологи рекомендуют сдерживать свои эмоции, стараться избегать конфликтных ситуаций и не вступать в ссоры. Опасная ситуация в 2018-м продлится до конца августа - начала сентября.
В период великого противостояния Марса астрологи не советуют принимать важные решения и начинать новые дела. В эти дни, особенно 27 июля, нужно быть максимально осторожными - воздержаться от любых резких действий, агрессии и авантюр, чтобы не потерять контроль над ситуацией.
Например, во время великого противостояния Марса энергия нарастает у энергичных людей, которую они не знают куда девать и могут выплеснуть через агрессивность.
Огненные знаки — овен, лев, стрелец становятся в период противостояния Марса более агрессивными. Агрессивность в этот период усилится и у скорпиона, а на остальные знаки красная планета воздействует меньше.
В то же время неэнергичные люди - почувствуют себя лучше. Марс добавляет им энергии, и они становятся более активными и заметными.
По мнению астрологов, люди в дни великого противостояния более внимательно должны отнестись к собственному здоровью. В первую очередь это касается тех, у которых слабая нервная или сердечно-сосудистая система. Эти люди становятся более конфликтными, более раздражительными, сами не понимая того, что с ними происходит.
Астрологи рекомендуют максимально спокойно пройти этот отрезок времени - побольше отдыхать и расслабляться, в любой ситуации проявить максимальное терпение, не спешить с выводами, контролировать свои высказывания, проследить за собственным здоровьем, чтобы пройти этот сложный период без серьезных потерь.
Материал подготовлен на основе открытых источников
