Surdin prelegeri despre astronomie. Descoperirea de noi planete. Efectul de seră și clima planetei

Prelegerea a fost susținută pe 12 iunie 2009 la Festivalul Internațional de Carte Deschisă de la Moscova (susținut de Fundația Dynasty).

Anna Piotrovskaya. Buna ziua. Vă mulțumesc foarte mult că ați venit. Numele meu este Anya Piotrovskaya, sunt directorul Fundației Dynasty. Întrucât tema festivalului de anul acesta este despre viitor, ne-am gândit cum ar fi viitorul fără știință. Și din moment ce știința este ceea ce se angajează fundația noastră - prelegeri publice, granturi, burse pentru studenți, absolvenți, pentru acei oameni care sunt angajați în științele fundamentale ale naturii; organizăm, de asemenea, prelegeri publice și publicăm cărți. Este surprinzător de plăcut că la standul magazinului Moskva toate cărțile non-ficțiune care se vând sunt aproape toate cărți publicate cu sprijinul nostru. Facem prelegeri publice, așa cum am spus, festivaluri de știință și așa mai departe. Vino la evenimentele noastre.

Și astăzi începem un ciclu format din trei prelegeri, care sunt prima, aici, astăzi, a doua va fi mâine și încă una duminică, în ultima zi a festivalului, și îmi face plăcere să vă prezint pe Vladimir Georgievich Surdin , astronom, candidat la științe fizice și matematice , care ne va vorbi despre descoperirile de noi planete.

Vladimir Georgievici Surdin. Mulțumesc, da. În primul rând, îmi cer scuze pentru mediul neadecvat. Încă trebuia să arate imagini într-un mediu adecvat acestui proces. Ne deranjează soarele, ecranul nu este foarte luminos, ei bine... Îmi pare rău.

Așadar, întrucât tema festivalului este viitorul, vă voi spune nu despre viitor în sensul timpului, ci despre viitor în sensul spațiului. Ce spații se deschid în fața noastră?

Traim pe planeta, nu avem alt mod de a exista. Până acum, planetele au fost descoperite foarte rar și toate erau nepotrivite pentru viața noastră. În ultimii ani, situația s-a schimbat dramatic. Planetele au început să fie descoperite cu zeci și sute - atât în ​​sistemul solar, cât și în afara sistemului solar. Există loc pentru fantezie să se desfășoare, măcar pentru a găsi un loc pentru unele expediții măcar și poate pentru extinderea civilizației noastre - și pentru a ne salva civilizația în cazul în care se întâmplă ceva. În general, trebuie să fii cu ochii pe locul: acestea sunt viitoarele trambulină pentru umanitate, cel puțin unele dintre ele. Ei bine, cred că da.

Prima parte a poveștii va fi, desigur, despre partea interioară a sistemului solar, deși granițele sale se extind și veți vedea că înțelegem deja o zonă puțin diferită de sistemul solar și conceptul de „planetă”. " s-a extins. Dar să vedem ce avem în acest sens.

În primul rând, cum ne-am imaginat - ei bine, de fapt, schema sistemului solar nu s-a schimbat, nu? Opt mari... (Deci, indicatorul laser nu funcționează la chestia asta, va trebui să fie un clasic...) Opt planete mari și multe mici. În 2006, nomenclatura s-a schimbat - vă amintiți, erau 9 planete mari, acum sunt doar 8. De ce? Ele au fost împărțite în două clase: planetele mari clasice, cum ar fi Pământul și planetele gigantice, au rămas sub denumirea de „planete” (deși este întotdeauna necesar să se stipuleze - „planete clasice”, „mai mari decât planeta”) și s-a remarcat grupul „planete pitice” - planete pitice, planete - pitici, - al cărui prototip era fosta a 9-a planetă, Pluto, ei bine, și i s-au adăugat câteva mici, le voi arăta mai târziu. Sunt cu adevărat speciali și au făcut ceea ce trebuia punându-le în evidență. Dar acum mai avem doar 8 planete mari. Există suspiciunea că vor fi corpuri în apropierea Soarelui, există certitudinea că vor fi foarte multe corpuri departe de Soare, iar acestea se găsesc constant în intervalele dintre planetele mari, voi vorbi și despre asta. Tot acest lucru mic se numește „obiecte mici ale sistemului solar”.

(Voce din sală. Vladimir Georgievici, este mai bine să iei un microfon, poți să-l iei: nu poți auzi foarte bine din spate.) Este neplăcut să asculți când oamenii vorbesc printr-un microfon, dar în general este dificil, desigur, să depășești acest fond. Bine atunci.

Aici sunt planetele mari. Ei sunt diferiți, iar tu și cu mine trăim pe cei care aparțin grupului Pământului, asemănător Pământului. Aici sunt patru. Toate sunt diferite, nu se aseamănă cu Pământul în niciun sens, doar în sensul mărimii. Vom vorbi despre ei, ei bine, și despre alte corpuri.

Se pare că nici măcar toate aceste planete nu sunt încă deschise. Deschis in ce sens? Măcar aruncați o privire. Am văzut deja aproape toate planetele din toate părțile, ultima rămasă este cea mai apropiată de Soare - Mercur. Încă nu am văzut-o din toate unghiurile. Și știi ce surprize pot fi. Să presupunem că cealaltă parte a Lunii s-a dovedit a fi complet diferită de cea vizibilă. Este posibil să existe niște surprize pe Mercur. Au zburat până la el, navele spațiale au zburat pe lângă el deja de trei ori, dar nu l-au putut fotografia din toate părțile. Există 25 sau 30 la sută din suprafață care nu a fost încă văzută. Acest lucru se va face în următorii ani, în 2011, satelitul va începe deja să lucreze acolo, dar există încă un revers misterios al lui Mercur. Adevărat, este atât de asemănător cu Luna, încât nu are sens să te aștepți la surprize supranaturale.

Și, desigur, corpurile mici ale sistemului solar nu sunt absolut încă epuizate. Ele se grupează în principal în spațiul dintre Jupiter și Marte - orbita lui Jupiter și orbita lui Marte. Aceasta este așa-numita centură principală de asteroizi. Până de curând, erau mii, iar astăzi există sute de mii de obiecte.

De ce se face asta? În primul rând, desigur, instrumente grozave. Cel mai regal telescop, Hubble, care operează pe orbită, este cel mai vigilent de până acum, bine că l-au reparat. A fost o expediție recent, va funcționa încă 5 ani, apoi se va termina, dar va fi înlocuită cu noi instrumente spațiale. Adevărat, este rar folosit pentru a studia sistemul solar: timpul său de funcționare este costisitor și, de obicei, funcționează pe obiecte foarte îndepărtate - galaxii, quasari și nu numai. Dar, atunci când este necesar, este implementat și în sistemul solar.

Dar pe suprafața Pământului au apărut cu adevărat multe instrumente astronomice, care deja aveau ca scop explorarea sistemului solar. Aici se află cel mai mare observator din lume de pe Muntele Mauna Kea – un vulcan stins de pe insula Hawaii, foarte înalt, de peste patru kilometri. Este greu să lucrezi acolo, dar există astăzi cele mai mari instrumente astronomice acolo.

Cele mai mari dintre ele sunt aceste două, două telescoape frați cu diametrele oglinzilor principale - și acesta este parametrul principal ... (Deci, acest indicator nu este vizibil.) Parametrul principal al telescopului este diametrul oglinzii sale , deoarece aceasta este zona de colectare a luminii; prin urmare, adâncimea vederii în Univers este determinată de acest parametru. Aceste două telescoape sunt ca doi ochi, nu din punct de vedere stereoscopic, ci din punct de vedere al clarității imaginii, ca un telescop binocular funcționează foarte bine, iar cu ajutorul lor au fost deja descoperite multe obiecte interesante, inclusiv în sistemul solar.

Vezi ce este un telescop modern. Aceasta este camera unui telescop modern. Aceasta este dimensiunea unei camere. Telescopul în sine are o greutate de până la 1000 de tone, oglinda cântărește zeci de tone, iar camerele sunt de o asemenea scară. Se răcesc; Matricele CCD sunt placa sensibilă care funcționează astăzi în camerele noastre. Există aproximativ același tip de CCD, dar acestea sunt răcite aproape la zero absolut și, prin urmare, sensibilitatea la lumină este foarte mare.

Iată un CCD modern. Acesta este un set de aproximativ la fel... La fel ca într-o cameră bună de uz casnic avem plăci de 10-12 megapixeli, dar aici formează un mozaic, iar în total obținem o zonă de colectare a luminii mult mai mare. Și, cel mai important, în momentul observării, puteți arunca imediat aceste date într-un computer și puteți compara, să zicem, imaginile primite acum și cu o oră mai devreme sau cu o zi mai devreme, și așa observăm obiecte noi.

Computerul selectează imediat acele puncte luminoase care s-au deplasat pe fundalul stelelor fixe. Dacă un punct se mișcă rapid, în decurs de zeci de minute sau ore, atunci nu este departe de Pământ, atunci este membru al sistemului solar. Se compară imediat cu banca de date: dacă acesta este un nou membru al sistemului solar, atunci a fost făcută o descoperire. Pentru întregul secol al XIX-lea, au fost descoperite aproximativ 500 de planete mici - asteroizi. Pentru întregul - aproape tot - secolul al XX-lea, au fost descoperiți 5000 de asteroizi. Astăzi, aproximativ 500 de asteroizi noi sunt descoperiți în fiecare zi (mai precis, în fiecare noapte). Adica fara calculator nici nu am avea timp sa le scriem in cataloage, descoperirile se fac cu atata frecventa.

Uită-te la statistici. Ei bine, desigur, nu am început să desenez secolul al XIX-lea... (Nu știu, este vizibil indicatorul pe acest fundal? Este rău, desigur, dar vizibil.) Așa este creșterea cantitativă a micilor corpurile din sistemul solar, asteroizii, au apărut încet până în 2000 ( ei bine, nu sunt atât de mici - zeci, sute de kilometri). Din 2000, noi proiecte precum telescoapele mari au accelerat dramatic creșterea, iar astăzi avem aproximativ jumătate de milion de asteroizi descoperiți în sistemul solar. Ei bine, într-adevăr, dacă le adunați pe toate și faceți o planetă din ele, atunci se va dovedi a fi puțin mai mult decât luna noastră. În general, planeta este mică. Dar numărul lor este gigantic, varietatea mișcărilor este uriașă, putem găsi întotdeauna asteroizi aproape de Pământ și, în consecință, putem explora.

Iată situația din jurul Pământului, uite. Aceasta este orbita Pământului, aici este planeta noastră însăși, un punct și asteroizii care trec pe lângă ea. Ei bine, nu este în timp real, desigur, această situație a fost calculată pentru 2005, dar uite cât de aproape zboară și cât de des se apropie de Pământ. Când vorbesc despre pericolul asteroidului, uneori îl exagerează - astronomii o fac pentru a obține finanțare sau în alte interese. Dar, în general, acest pericol este real și este necesar să ne gândim la el, cel puțin pentru a prezice mișcarea asteroizilor și a anticipa situația.

Astfel telescoapele văd un asteroid mișcându-se pe fundalul stelelor. Fotografii secvențiale: în primul rând, asteroidul însuși se deplasează în timpul expunerii, se dovedește sub forma unei astfel de linii și, în al doilea rând, se deplasează clar de la o expunere la alta. 3-4 fotografii, iar tu poți (computerul poate) să calculezi orbita și să prezici zborul în continuare al asteroidului.

Acesta este slide-ul pe care ți-l arăt cu un motiv. Anul trecut, pentru prima dată în istoria științei, a fost posibil să observăm un asteroid care se apropie de Pământ, să-i calculăm orbita, să înțelegem că se va prăbuși în atmosferă (este mic, de câțiva metri, nu a fost nimic teribil), se prăbușește în atmosfera Pământului. Unde exact - aici pe această hartă... de fapt, aceasta nu este o hartă, aceasta este o fotografie făcută de pe un satelit. Aici avem Egiptul, iar aici Sudanul, aici este granița dintre ei. Și exact în locul în care era de așteptat să cadă asteroidul, s-a observat intrarea lui în atmosferă, arderea și zborul.

Acest lucru a fost observat și de pe Pământ: aici s-a prăbușit în atmosferă, a fost parțial fotografiat și chiar au ghicit aproximativ locul unde va cădea și, după două săptămâni de căutare, au găsit cu adevărat o grămadă de resturi, fragmente, meteoriți. Acolo. Pentru prima dată, a fost posibil să se observe apropierea unui asteroid și să ghicească cu precizie locul unde va cădea.

Acum o astfel de muncă se face sistematic; Ei bine, este adevărat, nu a existat încă un al doilea astfel de caz, dar va exista, sunt sigur. Acum puteți colecta deja meteoriți nu întâmplător rătăcind în jurul Pământului și căutând unde ar putea zace meteoritul, ci pur și simplu urmăriți în mod destul de conștient zborul asteroidului și mergeți la asta ... ei bine, este mai bine să așteptați până când acesta cade și apoi mergi in acel loc unde va cadea meteoritul. Este foarte important să găsești meteoriți proaspeți care să nu fie contaminați cu materialul biologic al Pământului pentru a vedea ce avea el acolo în spațiu.

Situația cu alte corpuri mici, și anume cu sateliții planetelor, se schimbă și ea foarte rapid. Iată numărul din 1980 de sateliți aparținând fiecărei planete. Pe Pământ, desigur, numărul lor nu s-a schimbat, mai avem o Lună, Mercur și Venus nu au deloc sateliți. Marte încă mai are două dintre ele - Phobos și Deimos, dar planetele gigantice, și chiar și micul Pluto, au descoperit un număr enorm de noi sateliți în ultimele două decenii.

Ultimul lui Jupiter a fost descoperit în 2005, iar astăzi există 63 de luni acolo. Toate manualele școlare nu mai corespund realității în niciun fel.

Saturn are astăzi 60 de luni. Desigur, majoritatea sunt mici, cu dimensiuni cuprinse între 5 și 100 km. Dar există și unele foarte mari: de exemplu, Titan, acest satelit portocaliu, este mai mare decât planeta Mercur, adică, în general, este o planetă independentă, voi vorbi despre asta astăzi. Dar soarta a hotărât că a devenit un satelit al lui Saturn, așa că este considerat nu o planetă, ci un satelit.

Uranus are astăzi 27 de luni cunoscute, Neptun are 13, iar cei mai mari dintre ei sunt foarte interesante.

Aici am postat o fotografie cu Triton, acesta este cel mai mare satelit al lui Neptun, și uite: are propria Antarctica, această calotă glaciară la polul ei sudic. Aici scara nu se respecta, bineinteles, ca sa vezi detaliile, eu usor, de patru ori, am marit dimensiunea lui Triton, fata de Neptun, nu este atat de mare. Dar are dimensiunea Lunii noastre - în general, este, de asemenea, un corp destul de mare și, deoarece este departe de Soare, păstrează (departe de Soare - înseamnă rece) atât gheața la suprafața sa, cât și chiar rarefiată. atmosferă în apropierea suprafeței sale. Adică, din toate punctele de vedere, o planetă independentă mică, dar interesantă, dar îl însoțește pe Neptun în zborul său, nu este nimic de care să vă faceți griji.

Și chiar și Pluto, care s-a dovedit a fi deja o planetă pitică astăzi, și-a găsit și propriul sistem de sateliți. În 1978, primul a fost descoperit în posesia sa - acesta, Charon. Are aproape aceeași dimensiune cu Pluto însuși, motiv pentru care astăzi numim această pereche o planetă dublă. Au o diferență de dimensiune de aproximativ 4 ori doar. O astfel de planetă micro-dublă.

Dar cu ajutorul telescopului Hubble în 2005, au reușit să detecteze încă două în apropierea lui Pluto și Charon - aici, dacă observați, aici sunt puncte strălucitoare - două obiecte mici. S-a dovedit că Pluto nu are unul, ci trei - cel puțin trei sateliți.

Li s-au dat astfel de nume din mitologia asociată cu iadul: Hydra și Nyx. Mai sunt destule nume mitologice. Cu greu, într-adevăr; uneori trebuie să inventezi ceva, dar, în general, mitologia – greacă, romană – este atât de extinsă încât, oricât ai deschide, este destul deocamdată. Cel puțin suficient pentru sateliți.

Fiecare planetă este capabilă să țină lângă ea, într-un spațiu limitat, sateliți. Acesta este, de exemplu, Soarele, Pământul și aceasta este zona pe care Pământul o controlează cu gravitația sa - zona Roche. Luna se mișcă în această regiune și, prin urmare, este conectată la Pământ. Dacă ar fi puțin mai departe de granița sa, ar merge ca o planetă independentă. Așadar, pentru fiecare planetă, în special pentru cele gigantice - Jupiter și Saturn - aceste zone, care sunt controlate de propria sa gravitație, sunt foarte mari și, prin urmare, există mulți sateliți, trebuie să fie scoase. Dar natura lor este diferită, acesta este un fapt.

Priviți cum este aranjat sistemul sateliților lui Saturn. Am scos poza din centru, lângă Saturn toți sateliții se mișcă în aceeași direcție, în același plan, aproximativ la fel ca planetele din sistemul solar. Adică, acesta este un model mic al sistemului solar. Evident, toți s-au născut împreună cu planeta însăși și s-au format în același timp - acum 4,5 miliarde de ani. Iar restul, externi, sateliții se mișcă aleatoriu, orbitele lor sunt înclinate în unghiuri diferite, se mișcă pe orbite într-una sau alta (zicem - în sens înainte sau înapoi). Și este clar că aceștia sunt sateliți dobândiți, adică sunt capturați de pe asteroizii sistemului solar. Ei pot fi capturați astăzi, pierduți mâine; aceasta este o populație atât de schimbătoare pe planetă. Și acestea, desigur, sunt veșnice, s-au format de mult și nu vor dispărea niciodată nicăieri.

În general, procesul de formare a sistemului solar devine clar treptat. Aceasta este, desigur, o imagine, dar așa ne imaginăm primele sute de milioane de ani din viața Soarelui și a materiei circumsolare. Mai întâi s-au format planete mari, apoi materia a început să crească în jurul lor, atrase de gravitație. Din ea s-au format sateliți, inele; Toate planetele gigantice au atât inele, cât și luni. Acest proces semăna cu formarea sistemului solar însuși.

Adică s-a organizat o zonă în interiorul sistemului solar - planeta și mediul său - care, la scară mică, a urmat aproximativ aceeași cale în dezvoltarea sa.

La marginile îndepărtate ale sistemului solar, cu aproximativ 15 ani în urmă - deja mai mult, cu aproximativ 20 de ani în urmă - a fost descoperită o regiune locuită de microplanete foarte speciale. Acum o numim centura Kuiper, pentru că acum 50 de ani astronomul american Kuiper a prezis existența ei. Dincolo de orbita lui Neptun se află orbita lui Pluto, iar acum înțelegem că el este membru al unei mari colectivități care zboară în regiunile exterioare ale sistemului solar. Astăzi, acolo au fost deja descoperite câteva mii de obiecte, puteți vedea cel mai mare dintre ele.

Aici, pentru scară, Pământul și Luna, și Pluto - apropo, aceasta este o imagine reală a lui Pluto, nu avem nimic mai bun astăzi, pentru că este departe și este greu de văzut detaliile, dar Telescopul Hubble a putut să vadă ceva acolo. Acestea sunt desene; Desigur, nu vedem suprafața corpurilor îndepărtate. Dar uite: corpuri mai mari decât Pluto au fost deja descoperite în centura Kuiper. Din acest motiv, tocmai a fost identificat un grup de planete pitice. Deoarece Pluto nu este nimic special, este probabil un membru al unei mari frății de planete pitice. Sunt independenți și interesanți.

Aici sunt toate desenele. Alături de imaginea Pământului pe o scară, dar toate acestea sunt imagini pictate. Cum ne imaginăm cele mai mari obiecte din centura Kuiper? Este imposibil să le vezi suprafața: în primul rând, sunt departe, iar în al doilea rând, sunt foarte slab iluminate de Soare, deoarece sunt departe. Dar atenție: Pluto are trei sateliți, iar Eris - cel puțin unul (deja descoperit), Haumea - doi sateliți mari. Adică corpurile sunt destul de independente, complexe, au sisteme de sateliți... Aparent, au și atmosferă, doar că aceste atmosfere sunt înghețate, înghețate, e frig acolo. Și pentru Pluto, care se mișcă pe o orbită alungită și uneori zboară până la Soare - îl puteți vedea aici: uneori se îndepărtează de Soare și acolo, desigur, totul îngheață, gheața și zăpada zac la suprafață. Uneori, în acest punct al orbitei, se apropie de Soare, iar apoi atmosfera lui, sau mai bine zis, gheața de pe suprafața sa, se topește, se evaporă, iar planeta este învăluită în atmosfera sa timp de câteva decenii, apoi atmosfera îngheață din nou și cade la suprafata planetei sub forma de zapada .

Aceasta, apropo, este o variantă a viitorului pentru dezvoltarea civilizației Pământului. Astăzi trupurile sunt reci, dar într-o zi situația se va schimba. Să vedem ce prezic astronomii pentru Pământ astăzi. Ne imaginăm Pământul modern. În trecut, probabil, atmosfera Pământului era mai saturată de gaze și chiar și compoziția gazelor era diferită. Cel puțin a fost mai dens și mai masiv, deoarece gazul se pierde din atmosfera Pământului. În fiecare secundă, aproximativ 5 kg de gaz ies din atmosfera pământului. Pare o prostie, dar în miliarde de ani este destul de mult și în trei miliarde de ani ne așteptăm să vedem Pământul aproape lipsit de atmosferă, parțial pentru că Soarele încălzește Pământul din ce în ce mai mult - ei bine, nu vreau să spun astăzi, la toate vremea se schimbă frecvent, iar strălucirea soarelui se ridică constant. La fiecare miliard de ani, cu aproximativ 8, 10%, fluxul de căldură de la Soare crește. Așa evoluează steaua noastră. În trei miliarde de ani, Soarele va străluci cu 30% mai luminos, iar acest lucru va fi fatal pentru atmosferă. Va începe să se evapore foarte repede, iar oceanele vor pleca și ele cu el, deoarece presiunea aerului va scădea, iar apa va începe să se evapore mai repede. În general, Pământul se va usca. Cât despre temperatură, e greu de spus; poate că temperatura nu se va schimba prea mult, dar când se usucă - asta e sigur, pierde învelișul gazos. Prin urmare, este necesar să ținem cu ochii de unele tramburi pentru dezvoltare, iar planetele reci îndepărtate de astăzi pot deveni calde și favorabile în miliarde de ani.

Iată o imagine, aproximativ cum vedem evoluția Soarelui în 4,5-5 miliarde de ani. Se va umfla și în cele din urmă va distruge Pământul, va intra în stadiul final al evoluției. Gigantul roșu va fi în locul Soarelui - o stea de dimensiuni uriașe, temperatură scăzută, dar un flux de căldură ridicat, pur și simplu din cauza dimensiunii mari, și Pământul se va termina. Nici măcar nu este clar dacă Pământul va supraviețui ca corp individual. Este posibil ca Soarele să se extindă până pe orbita Pământului și să o absoarbă, Pământul se va scufunda în Soare. Dar chiar dacă acest lucru nu se va întâmpla, biosfera va ajunge la sfârșit.

În general, acea zonă din sistemul solar în care viața este posibilă - se mișcă. De obicei se numește „zona vieții”, și uite: acum 4,5 miliarde de ani, zona vieții a capturat Venus, nu era foarte cald acolo, nu ca astăzi, ei bine, a capturat Pământul, desigur, pentru că 4 miliarde cu ani în urmă pe Pământ avea deja viață. Pe măsură ce luminozitatea Soarelui crește, zona de viață se îndepărtează de ea, Pământul se află astăzi în zona de viață, iar Marte cade în zona de viață. Dacă Marte și-ar fi păstrat atmosfera până astăzi, temperatura pe el ar fi confortabilă, râurile ar curge și viața ar putea exista. Din păcate, în acea perioadă, până când zona de viață a ajuns în ea, Marte își pierduse deja atmosfera, atrage slab gazele, se evaporă, iar astăzi, chiar și într-o situație favorabilă, este atât de uscat încât este puțin probabil... Adică , pe nu există viață pe suprafața ei, dar sub suprafață, nu este încă exclus, poate.

Ei bine, atunci zona de viață se va îndepărta de Soare din ce în ce mai repede, acoperind o planetă gigantică. Pe planetele gigantice, desigur, viața este puțin probabilă, dar pe sateliții lor, așa cum veți vedea acum, poate fi foarte bine. Despre ele vom vorbi acum.

Jupiter are multe luni. Practic, acesta este un fleac, dar cei patru așa-numiți „sateliți galileeni”, descoperiți cu doar 400 de ani în urmă, în 1610, de Galileo, atrag atenția de multă vreme. Acestea sunt organisme mari independente.

De exemplu, Io este cea mai apropiată lună mare de Jupiter. Are vulcani.

În primul rând, este o culoare naturală. Vă rugăm să rețineți: o combinație absolut uimitoare, rară de culori pentru spațiu. Acesta portocaliu, gălbui - ei bine, acestea sunt gaze înghețate, desigur. Dar aceasta este toată suprafața acoperită cu compuși de sulf. De ce există atât de mult? Și există vulcani activi. Aici, de exemplu, un flux negru de sulf topit curge din craterul unui vulcan. Acesta este ceea ce vulcanul a împrăștiat în jurul său. Mai găsești încă multe: aici este un vulcan activ, aici... aproximativ 50 de vulcani activi se văd de departe, din spațiu. Îmi imaginez câte dintre ele se vor găsi când vreo stație automată va începe să lucreze pe suprafața Ioului. Pur și simplu arată groaznic.

Așa arată erupția celui mai mare vulcan de pe Io - vulcanul Pele. Imaginea este mult mărită, aici este marginea satelitului, orizontul acestuia, iar acolo, dincolo de orizont, este activ un vulcan. Vedeți, acesta este ceea ce aruncă din el însuși, decolează la o înălțime de aproximativ 300-350 km și o parte chiar zboară în spațiu.

Desigur, suprafața lui Io este rece. Vedeți că gazele de aici au înghețat și s-au așezat sub formă de zăpadă la suprafață. Dar cu cât ești mai aproape de vulcan, cu atât se încălzește. E ca un foc de tabără, știi, iarna un pas pe marginea unui foc este rece, un pas către un foc este fierbinte și poți găsi întotdeauna o zonă unde temperatura este confortabilă lângă foc. O analogie și mai exactă este fumătorii negri de pe fundul oceanelor noastre. Știi: vulcanii mici sunt, mai precis, gheizere care lucrează pe fundul oceanelor noastre. Apa din jur are o temperatură de aproximativ zero, iar ieșirea din acești fumători negri este de aproximativ 400 de grade Celsius. Și acum, la granița dintre apa clocotită și ger, viața înflorește lângă fumătorii negri. Este posibil ca în zona din jurul vulcanilor din Io să existe și o anumită formă de viață la o temperatură confortabilă. Încă nu era nicio modalitate de a verifica, nimeni nu stătea acolo. Erau doar orbitale, nici măcar orbitale - astfel de studii de zbor, rapid.

Al doilea satelit, mai îndepărtat de Jupiter - Europa. Este, desigur, mai rece, vulcanii nu funcționează acolo și întreaga sa suprafață seamănă cu Antarctica noastră. Acesta este un dom de gheață solidă - nici măcar un dom, ci doar o crustă de gheață care acoperă satelitul - dar, judecând după calcule, la o adâncime de câteva zeci de kilometri sub această gheață solidă, apa este lichidă. Ei bine, aceeași situație avem și în Antarctica: domul nostru sudic antarctic este înghețat, dar la o adâncime de trei kilometri sunt lacuri de apă lichidă; acolo, căldura care iese din intestinele planetei topește apa. Același lucru este probabil valabil și pentru Europa. Mi-ar plăcea foarte mult să mă scufund în acest ocean și să văd ce se întâmplă acolo. Acolo unde este apă lichidă, de obicei există viață.

Cum se scufundă? Aceste dungi care împart calota de gheață - cel mai probabil sunt crăpături. Aici - acestea sunt, totuși, culori puternic contrastate, aceasta este o culoare nenaturală - aici ne uităm atent la ele și vedem că gheața proaspătă, merge de-a lungul dungilor. Cel mai probabil, există momente în care domul de gheață se crăpă și de acolo se ridică apa. Din păcate, sursele nu au fost încă văzute.

Așa arată domul de gheață al Europei în culori reale. Are propriile sale cocoașe, aisberguri, este clar că în apropierea gheții are loc un fel de mișcare, schimbările sunt vizibile, se rup. Dar nimeni nu a reușit încă să vadă o crăpătură adevărată, astfel încât să poți privi acolo, în ocean.

În ultimii ani, când s-a făcut această descoperire, astronomii – mai precis, experți în astronautică – au început să se gândească la cum să se scufunde acolo, să lanseze un robot care ar putea căuta acolo forme de viață. Gheața este groasă, cel puțin 30 de kilometri, și poate 100, aici calculele nu sunt foarte precise. Crăpătura nu a fost încă găsită. Există proiecte, mai ales în cadrul NASA, și avem și câțiva oameni în institutele noastre spațiale care sunt implicați în asta. Ei s-au gândit să facă dispozitive complexe cu o sursă de energie nucleară care să se topească prin gheață și să spargă acolo, în general, la limita, și poate dincolo de capacitățile tehnice.

Dar, literalmente, anul trecut s-a dovedit că acest lucru nu era necesar. S-a făcut o nouă descoperire, care ne promite mari perspective. Descoperirea nu este în sistemul lui Jupiter, ci în sistemul sateliților lui Saturn. Saturn are, de asemenea, mulți sateliți și aici, fiți atenți: chiar și în această imagine, desigur, nu sunt afișați toți, unul dintre sateliți nu a fost deloc atent.

Acesta este Titan, cel mai mare, și aici am găsit separat o fotografie lângă Titan, unde acest mic satelit trece sub numele de Enceladus. Este atât de mic, de 500 km în diametru, încât a fost considerat obișnuit, de puțin interes. Acum, lângă Saturn - pe orbită în jurul lui Saturn - funcționează o navă spațială bună a NASA, Cassini, și a zburat de mai multe ori către Enceladus.

Și ce a ieșit? Un lucru complet neașteptat.

Așa arată Enceladus de departe. De asemenea, o suprafață înghețată. Dar imediat atrage atenția - geologii acordă imediat atenție acestui lucru - că, așa cum spune, este format din două jumătăți. Partea de nord este acoperită cu cratere de meteoriți, ceea ce înseamnă că gheața este veche, că meteoriți au căzut pe ea de milioane de ani și au fost bătuți corespunzător. Aceasta este o suprafață veche din punct de vedere geologic. Dar partea de sud nu conține un singur crater. Ce, meteoriții nu au ajuns acolo? Este puțin probabil să nu cadă cu țintire. Aceasta înseamnă că un fel de proces geologic reînnoiește constant gheața din sud, iar acest lucru a atras imediat atenția. Ce înseamnă „reînnoiește gheața”? Aceasta înseamnă să turnați apă lichidă pe el și să distrugeți craterele de meteoriți.

Au început să privească îndeaproape emisfera sudică a lui Enceladus. Într-adevăr, am văzut crăpături puternice acolo, vezi ce canion adânc pe suprafața gheții.

(Ei bine, nu pot să nu regret că acest public nu este întunecat, dar este complet nepotrivit pentru o prezentare de diapozitive. De fapt, totul este foarte frumos. Ei bine, bine, cândva data viitoare ne vom aduna într-un mediu întunecat și apoi veți vedea mai multe Dar și aici se vede ceva.)

Și o zonă, literalmente la polul sudic al lui Enceladus, s-a dovedit a fi foarte interesantă. Iată astfel de patru dungi longitudinale. În engleză, au început să se numească „tiger stripes”, acestea nu sunt dungi în sensul unei benzi care se află pe burta unui tigru sau, acolo unde, pe spate, ci acestea sunt cele care rămân din gheare. când tigrul te mângâie. Și într-adevăr, s-a dovedit a fi chiar urmele ghearelor. Adică rupturi la suprafață.

Zburând în spatele satelitului din partea opusă Soarelui, în lumina de fundal, Cassini, aparatul Cassini, a văzut fântâni de apă țâșnind doar din aceste crăpături din gheață. Cele mai naturale fântâni. Desigur, aceasta nu este apă lichidă. Lichidul sparge prin fisuri, prin defecte, se evaporă imediat și îngheață sub formă de cristale de gheață, deoarece zboară în vid și, în esență, acestea sunt fluxuri de zăpadă care zboară deja, dar sub acestea sunt scurgeri de apă, desigur. Un lucru absolut uimitor.

Aceasta înseamnă că obținem materie direct din oceanul înghețat, din oceanul de apă lichidă care există sub suprafața acestui satelit.

În culori artificiale, mult sporite în luminozitate și contrast, arată ca o astfel de super-fântână care trage direct în spațiu, care zboară în spațiu de pe suprafața lui Enceladus. Și această fotografie este orbita lui Enceladus în jurul lui Saturn: iată-l pe Enceladus, de-a lungul orbitei și-a împrăștiat zăpada, aburul și gheața. Adică, unul dintre inelele lui Saturn, cel mai exterior inel, este, în esență, substanța aruncată de Enceladus - vapori de apă și cristale de gheață aruncate de Enceladus în timpurile recente.

Ei bine, acesta este, desigur, un desen fantastic, este puțin probabil ca astronauții să fie pe suprafața acestui satelit în curând, dar aceasta este o fotografie în infraroșu reală. Aceleași patru dungi - sunt calde. Un dispozitiv cu infraroșu, o cameră la bordul lui Cassini, a fotografiat benzile, și puteți vedea că sunt calde, adică apă lichidă de jos sub gheață. Aici vine direct la suprafața gheții și zboară în sus prin crăpături.

La sfârșitul anului trecut, orbita lui Cassini a fost schimbată, astfel încât a zburat direct prin aceste fântâni, așa că a trecut literalmente la suprafața satelitului la o altitudine de 20 km și a strâns această apă. Și a dovedit că acesta este într-adevăr H 2 O zboară de acolo. Din păcate, la bordul Cassini nu există laboratoare biologice, așa că nu poate analiza această apă pentru compoziția microorganismelor. Nimeni nu și-a imaginat că o astfel de descoperire se va întâmpla deloc. Dar acum nimeni, aproape nimeni, nu este interesat de Europa, unde carcasa de 100 de kilometri este de gheață, trebuie să fie forată și forată fără să știe nimeni ce. Toată lumea a redirecționat către Enceladus, din care apa zboară de la sine, și trebuie doar să zbori peste sau să aterizezi un aparat la suprafață și să analizezi această substanță pentru compoziția sa biologică.

Foarte interesant, iar acum doar o mulțime de proiecte au ca scop explorarea lui Enceladus.

Așa ne imaginăm originea acestor fântâni: oceanul subglaciar este apă, iar apa se scurge prin golurile din gheață și se revarsă în vid, zboară și urmează satelitul pe orbită.

Desigur, există și alți sateliți interesanți ai multor planete. De exemplu, îmi place foarte mult Hyperion, unul dintre micii sateliți ai lui Saturn.

Uite, arată ca un burete de mare. De asemenea, nu este clar de ce a apărut în el o astfel de structură. Ca zăpada din martie, topită de razele soarelui. Nu poți urmări totul, pentru fiecare satelit încă nu există suficiente instrumente și aparate științifice. Îi examinăm doar de departe, dar va veni timpul - se vor așeza acolo și vor privi.

Tot ce s-a descoperit în ultimii ani a fost realizat de acest minunat aparat. Aceasta este cea mai scumpă navă spațială interplanetară Cassini-Huygens din istoria astronauticii. Americanii au făcut-o, dar și Europa l-au aplicat... Scuze, americanii au făcut aparatul principal, Cassini, și au dat vehiculul de lansare, Titan, dar acest aparat suplimentar, Huygens, a fost făcut de europeni.

Această sondă, costul întregului proiect este de 3 miliarde de dolari, este, într-adevăr, de astăzi de 10 ori mai mult decât o navă spațială tradițională. Acest lucru a fost lansat cu mult timp în urmă, în 1997, s-a deplasat pe o traiectorie foarte complexă, deoarece aparatul era greu și nu putea fi aruncat imediat pe Saturn. A zburat de pe Pământ la Venus, adică în sistemul solar, apoi înapoi pe Pământ, apoi a zburat din nou până la Venus. Și de fiecare dată, zburând pe lângă planete, a câștigat puțină viteză în plus datorită atracției lor. În cele din urmă, al treilea zbor lângă Pământ l-a aruncat pe Jupiter. Jupiter l-a împins foarte tare, iar dispozitivul a ajuns la Saturn în 2004. Și acum a intrat pe orbită, este primul satelit din istoria astronauticii, un satelit artificial al lui Saturn și operează deja acolo de patru, aproape cinci ani și foarte eficient.

Unul dintre obiectivele principale ale acestui zbor a fost explorarea Titanului. Titan este, desigur, un satelit uimitor. Am spus deja: aceasta este o planetă independentă.

Așa am văzut Titanul înainte ca Cassini să ajungă la el. Este acoperit de atmosferă, atmosfera este rece, opac, totul este ceață și nimeni nu știa ce este la suprafață.

Așa am văzut-o prin atmosferă cu ajutorul instrumentelor Huygens. Are aparate speciale, camere - camere TV, mai exact - care au posibilitatea de a vedea suprafața planetei printr-o fereastră spectrală subțire, unde atmosfera absoarbe puțin. Iată Antarctica lui Titan... Da, rețineți: atmosfera este vizibilă și cât de groasă este! Are aproximativ 500 km grosime, pentru că planeta este mică - ei bine, ca una mică, mai mare decât Mercur - dar totuși, gravitația acolo este mică, așa că atmosfera se întinde foarte departe, nu este apăsată pe suprafața planetei. .

Aceasta este o imagine a părții de sud a Titanului. Aici gheața înghețată zace, evident, ca Antarctica noastră. Au fost multe întrebări interesante despre compoziția atmosferei și a suprafeței.

Așa vedem astăzi suprafața Titanului lângă Polul Sud. S-a dovedit că acolo sunt lacuri - ei bine, este greu să le numim mări, dar lacuri de CH 4 lichid - metan. Temperatura este scăzută, aproximativ minus 200, deci există astfel de gaze în stare lichidă. Dar principalul lucru a fost, desigur, să stai pe suprafața lui.

Aici este aterizatorul Huygens, pe care l-au făcut europenii, au făcut-o foarte bine. Veți fi surprins: a fost făcut la Mercedes-Benz și, prin urmare, este cu adevărat de încredere ... Știți, nu a funcționat foarte fiabil, de fapt. Nu mă refer la mașini, dar acest dispozitiv - au existat două canale radio duplicate și, astfel, un canal radio a eșuat încă; bine că au fost duplicate. Jumătate din informații au dispărut, dar avem jumătate.

Acesta este un scut termic, pentru că la început dispozitivul merge fără nicio frânare, doar cu a doua viteză cosmică, se prăbușește în atmosfera satelitului și este foarte gros, extins.

Apoi aruncă parașute - una, a doua - și coboară treptat la suprafață cu parașuta. A coborât cu parașuta timp de două ore până a atins suprafața. Și în timp ce a fost cu parașuta în aceste două ore, a făcut poze, desigur. Nu foarte de înaltă calitate, ei bine, a fost foarte greu.

Știi, vreau să vorbesc despre toate, au fost o mulțime de lucruri interesante în acest experiment, în aceste călătorii, dar nu există timp. Citeste cumva. Câte probleme tehnice au fost rezolvate literalmente în ultimul moment pentru a vedea orice!

Aceștia sunt nori. Acum de la o înălțime de 8 km putem vedea suprafața Titanului. Acum a trecut deja prin nori; bine, aici sunt vizibili încă doi nori, dar practic vedem deja o suprafață solidă. Și imediat o surpriză. Pe o suprafață tare, există zone plane care seamănă cu fundul mării. Și există secțiuni încrucișate, muntoase, iar pe ele se văd clar meandrele unor râuri. Ce curge în aceste râuri, ce fel de lichid - poate același metan, cel mai probabil, sau cândva curgea. Dar uite: evident, delta, mai departe fundul mării, aici sistemul montan - foarte asemănător ca geografie cu Pământul. Și în ceea ce privește atmosfera - în general, o copie a Pământului. Atmosfera lui Titan, spre deosebire de toate celelalte planete...

Ei bine, să luăm Venus: atmosfera de acolo este CO 2 pur, otravă pentru noi. Pe Marte: CO 2 , dioxid de carbon, otravă. Luăm Titan: atmosfera este formată din azot molecular. Și acum avem 2/3 din azot molecular aici. În general, pentru noi este doar un mediu neutru normal. Nu există oxigen acolo, desigur, dar mediul cu azot este încă foarte bun. Presiunea la suprafață este de o atmosferă pământească și jumătate, adică aproape ca în această cameră. Temperatura este puțin rece, dar e în regulă. Caldura este mortală pentru experimente, frigul este chiar favorabil, deoarece nu este nevoie să răciți aparatul, se va răci singur.

Și așa s-a așezat la suprafață. (Acesta este un desen, aceasta nu este o fotografie.) Iată o mașină mică așezată și ne-a transmis date despre Titan timp de două ore.

Acesta este singurul cadru de televiziune transmis ei. Există un orizont, este chiar lângă aparatul propriu-zis, aici sunt pavajul - evident, aceasta este apă înghețată; la o temperatură de minus 180, apa este ca o piatră, solidă, și până acum nu știm nimic mai mult despre ea.

De ce este el interesant? Pentru că compoziția sa de gaz și temperatura suprafeței, după cum cred biologii, sunt foarte apropiate de ceea ce aveam pe Pământ acum patru miliarde de ani. Poate că prin explorarea Titanului, putem înțelege primele procese care au precedat evoluția biologică pe Pământ. Prin urmare, i se acordă multă atenție și va fi încă explorat. Acesta este primul satelit al planetei (cu excepția Lunii), pe care a aterizat o stație automată.

Întrebare de la sol. Dar Huygens?

V. G. Surdin. Huygens s-a terminat. Bateria s-a terminat, a funcționat două ore și gata. Dar nu numai. Acolo totul a fost calculat astfel încât el a lucrat două ore. Pentru că nu avea suficientă putere de transmisie pentru a comunica cu Pământul și a comunicat prin orbiter și a zburat, și atât, conexiunea s-a oprit. Nu, ei bine, și-a făcut treaba.

asteroizi. Navele spațiale au zburat deja spre asteroizi, acum putem deja să vedem ce fel de corpuri sunt. Nu a fost o mare surpriză, chiar ne-am imaginat asteroizi așa: fragmente, mari sau mici, corpuri preplanetare.

Așa arată asteroizii când navele spațiale zboară, aceasta este o serie de cadre, doar pentru a vedea. Este clar că se confruntă cu ciocniri reciproce.

Uită-te la uriașul crater găsit pe asteroidul Stern. Uneori, craterele sunt atât de mari încât nu este clar cum acest corp în sine nu s-a spart la impact.

Pentru prima dată, am reușit să zburăm recent și aproape să aterizăm pe suprafața unui asteroid. Iată acest asteroid. Cine crezi că a făcut-o, ce țară?

V. G. Surdin. Ei bine, știi... Dar destul de neașteptat, japonezii au făcut-o. Japonezii sunt oarecum foarte modesti în ceea ce privește cercetările lor spațiale. Sau, mai degrabă, nu.

Aparatul japonez, într-adevăr primul aparat japonez interplanetar, a zburat până la acest asteroid cu numele japonez Itokawa - dar, aproximativ vorbind, l-au deschis special pentru acest caz și i-au dat acest nume. Un asteroid foarte mic, de doar 600 de metri de-a lungul axei sale lungi - ei bine, de la stadionul Luzhniki.

Un aparat atât de mic a zburat până la el, care - aici în această fotografie puteți vedea umbra din el - și-a fotografiat umbra căzând pe suprafața asteroidului Itokawa.

Treptat, s-a apropiat de el (bine, asta, bineînțeles, vezi desenul), nu s-a așezat pe suprafața lui, ci a plutit deasupra ei la o distanță de aproximativ 5 sau 7 metri. Din păcate, a început să se comporte... - aici sunt japonezii, dar totuși au început să se comporte - electronice, iar apoi nu suntem siguri ce sa întâmplat cu el. Trebuia să arunce un robot mic la suprafață - aici este desenat aici - dimensiunea de... aceasta este dimensiunea robotului, dar, deoarece gravitația pe asteroid este aproape zero, acest robot, împingând cu mici astfel de antene, trebuiau să sară la suprafață. Nu a fost primit niciun semnal de la el - se pare că nu a lovit doar suprafața.

Dar a fost făcut un experiment mult mai interesant. Cu ajutorul unui astfel de aspirator - aici țeava iese în afară - a fost prelevată o probă de sol de pe suprafața acestui asteroid. Ei bine, aspiratorul de acolo, desigur, nu funcționează, există un spațiu fără aer. Prin urmare, a tras la suprafață cu bile mici de metal, bilele au provocat astfel de microexplozii și o parte din praful de la acest asteroid ar fi trebuit să ajungă în această țeavă. Apoi a fost împachetat (ar fi trebuit să fie împachetat) într-o capsulă specială, iar aparatul a pornit spre Pământ. Acest experiment a fost special pentru a livra substanța unui asteroid pe Pământ. Pentru prima dată în istorie. Dar motoarele s-au încurcat și, în loc să zboare mult timp spre Pământ, acum învârte încet revoluții în jurul Soarelui și încă se apropie încet de Pământ. Poate că peste un an sau un an și jumătate, dacă mai este în viață, va ajunge pe Pământ și va aduce pentru prima dată mostre de sol de la un asteroid.

Dar solul a fost deja obținut din comete. Cometele sunt remarcabile prin faptul că au fost înghețate de miliarde de ani. Și există speranță că aceasta este aceeași substanță din care s-a format sistemul solar. Toată lumea visa să-și ia mostrele.

Aici, în 2006, aparatul Stardust a zburat până la acest nucleu al cometei Wild-2. A fost dispusă în așa fel încât, fără a ateriza pe suprafața unei comete, să se preleveze o probă din substanța acesteia.

Acest aparat a fost atașat de coada cometei, din capsulă a fost desfășurată o capcană specială, care s-a întors apoi pe Pământ, este de dimensiunea unei rachete de tenis, sub forma unei structuri de vafe, iar celulele dintre coaste sunt umplute. cu o substanță vâscoasă cu o proprietate foarte specială - se numește „aerogel”. Este sticlă spumă, sticlă spumă foarte fin cu argon, iar consistența sa spongioasă, semisolidă, semi-gazoasă permite particulelor de praf să se blocheze în ea fără să se descompună.

Și, aici, de fapt, această matrice. Și acum fiecare celulă este umplută cu cea mai ușoară substanță artificială din lume - aerogel.

Vedeți cum arată o microfotografie a zborului unei particule de praf în interiorul acestei substanțe. Aici se prăbușește cu viteză cosmică, 5 km pe secundă, străpunge acest aerogel și încetinește treptat în el, fără a se evapora. Dacă lovea o suprafață dură, se evapora instantaneu, nu rămânea nimic. Și blocat, rămâne acolo sub forma unei particule solide.

Apoi, după ce a zburat pe lângă cometă, această capcană a fost din nou ascunsă într-o capsulă și s-a întors pe Pământ. Zburând pe lângă Pământ, dispozitivul l-a aruncat cu parașuta.

Aici, în deșertul Arizona, au găsit-o, această capsulă, a deschis-o și vezi cum se studiază compoziția acestei capcane. Conținea microparticule. Apropo, a fost foarte greu să le găsești, a existat un proiect pe Internet, mulți oameni au ajutat - voluntari, entuziaști - au ajutat la căutarea acestui caz prin microfotografii, aceasta este o conversație separată. Găsite.

Și imediat a fost făcută o descoperire neașteptată: s-a dovedit că particulele solide care au rămas blocate acolo - geologii spun așa - s-au format la o temperatură foarte ridicată. Și ne-am gândit că, dimpotrivă, sistemul solar și substanța cometelor a fost întotdeauna la o temperatură scăzută. Acum această problemă rămâne: de ce cometele conțin particule solide refractare, de unde provin? Din păcate, nu a fost posibil să le analizăm: sunt foarte mici. Ei bine, vor fi mai multe zboruri către comete, este un început.

Apropo, au continuat. La unul dintre nucleele cometelor - cometa Tempel-1 - a zburat și aparatul american „Deep Impact” și a încercat să dea clic și să vadă ce era înăuntru. Din el a scăpat un blank - după părerea mea, aproximativ 300 kg greutate, cupru - care s-a prăbușit chiar aici cu viteza satelitului; acesta este momentul impactului. A pătruns la o adâncime de câteva zeci de metri, ei bine, și acolo a încetinit, a explodat, pur și simplu din energie cinetică: a zburat foarte repede. Și substanța ejectată din interior a fost analizată spectral. Deci, putem spune că am săpat deja în interiorul nucleelor ​​cometelor. Acest lucru este foarte important, pentru că crusta este cometă - este procesată de razele soarelui, vântul solar, dar a fost prima dată când materia a fost capturată din adâncuri. Deci nucleele cometelor sunt bine cercetate. Astăzi le prezentăm deja într-o astfel de varietate.

Acesta este nucleul cometei Halley, amintiți-vă, în 1986 - ei bine, cineva trebuie să-și amintească - a zburat până la noi, am văzut-o. Și acestea sunt nucleele altor comete de care navele spațiale s-au apropiat deja.

Am spus că recent... - de fapt, deja de mult timp - existau suspiciuni că ne lipsește ceva din sistemul solar. Vezi, aici este un mic semn de întrebare.

De ce exact acolo, lângă Soare? Pentru că este dificil pentru astronomi să observe zonele din apropierea Soarelui. Soarele orbiește, iar telescopul nu poate vedea nimic acolo. Soarele însuși este vizibil, desigur, dar ce este lângă el? Chiar și Mercur este foarte greu de văzut printr-un telescop, nu știm cum arată. Și ceea ce se află în interiorul orbitei lui Mercur este un mister complet.

Recent, a apărut oportunitatea de a lua în considerare aceste domenii. Orbiterii fac acum fotografii zilnice din vecinătatea Soarelui, închizând discul solar însuși cu un obturator special, astfel încât să nu orbească telescopul. Iată-o pe un picior, acest amortizor. Și acum vedem: ei bine, aceasta este corona solară și ceea ce poate fi lângă Soare.

Aproximativ o dată pe săptămână, sunt descoperite acum comete mici care s-au apropiat de Soare la o distanță de una sau două dimensiuni proprii. Anterior, nu am putut descoperi astfel de comete mici. Sunt corpuri de 30-50 de metri, care, departe de Soare, se evaporă atât de slab încât nu le vei observa. Dar apropiindu-se de Soare, ele încep să se evapore foarte activ, uneori lovesc suprafața solară, mor, alteori zboară pe lângă ei și se evaporă aproape complet, dar acum știm că sunt o mulțime.

Apropo. Ei bine, de când ai venit aici, înseamnă că ești interesat de astronomie. Poți descoperi cometele fără a avea un telescop, ci doar cu un computer pe care îl are toată lumea. Aceste imagini sunt încărcate zilnic pe Internet, pot fi luate de acolo și se pot vedea dacă o cometă a zburat spre Soare. Astronomii fac asta. Cunosc cel puțin doi băieți în Rusia care locuiesc la țară, nu au... - din anumite motive au acolo un computer cu internet. Nu există telescop. Deci, au descoperit deja, una, după părerea mea, chiar și cinci comete, care i-au primit numele și, în general, totul este sincer. Doar având o asemenea perseverență și lucrând zilnic în această direcție. Ei bine, mulți oameni o fac în străinătate. Așa că a devenit mai ușor să deschizi o cometă acum chiar și fără telescop.

Lângă Soare, între orbitele lui Mercur și suprafața Soarelui, există o zonă în care este foarte posibil să găsim noi planete mici. Le-au dat chiar și un nume preliminar. Odată în secolul al XIX-lea, acolo era bănuită existența unei planete, i-au dat numele Vulcan, dar nu era acolo. Acum aceste corpuri mici, care nu au fost încă descoperite, au fost numite „vulcanoizi”, dar, poate, vor fi descoperite în viitorul apropiat.

Și acum lucrul neașteptat. Luna. S-ar părea că ce este nou pe lună? Oamenii rătăceau deja prin el, la 40 de ani de când americanii erau acolo, au zburat acolo o mulțime de tot felul de automatizări. Dar nu totul este atât de simplu. De asemenea, cu Luna, mai sunt descoperiri de urmat. Suntem bine (mai mult sau mai puțin) studiat emisfera vizibilă a Lunii îndreptată spre Pământ. Știm foarte puține despre cealaltă parte a ei. Nu exista un singur dispozitiv automat, nici o persoană, nici o singură probă de sol - în general, nu era nimic acolo, doar că se uitau puțin la el de departe. Care a fost problema, de ce nu au zburat acolo? Pentru că, fiind în partea îndepărtată a Lunii, pierzi contactul cu Pământul. Cel puțin, fără repetoare, linii de releu radio, nu poți comunica cu Pământul prin radio. Era imposibil să controlezi dispozitivele. Acum există o astfel de oportunitate.

În urmă cu doi ani, toți aceiași japonezi au lansat un satelit greu în jurul Lunii, foarte mare, foarte bun, cu o greutate de trei tone - „Selena” (Selene) atunci a fost numit, acum i-au dat un nume japonez, „Kaguya” ( Kaguya). Deci acest satelit însuși a adus acolo un repetitor radio. El a aruncat doi sateliți mici, care zboară unul puțin înainte, celălalt puțin în urmă pe orbită, iar când aparatul principal este acolo, în spatele Lunii, și își explorează reversul, aceștia își transmit semnalele către Pământ.

Astăzi, japonezii direct la televizor - de uz casnic, la televizoare obișnuite de acasă de înaltă calitate - arată zilnic suprafața lunii. Ei spun că calitatea este incomparabilă; Nu am văzut, nu ne dau acest semnal. În general, își publică datele destul de puțin, dar chiar și din ceea ce au, este clar că calitatea este excelentă.

Aceste poze sunt mult mai bune decât americanii sau pe care le-am furnizat noi acum 40 de ani.

Iată fotografii japoneze - cum apare Pământul din spatele orizontului lunar. Și acest lucru, desigur, degradează semnificativ calitatea diapozitivelor care sunt de fapt de foarte înaltă calitate. De ce este nevoie de asta? Ei bine, în scopuri științifice, desigur, toate acestea sunt interesante, dar există o problemă pur „de zi cu zi” care îngrijorează tot mai mult oamenii în ultima vreme: au fost americanii pe Lună? Apar câteva cărți idioate pe acest subiect. Ei bine, niciunul dintre profesioniști nu se îndoiește că au fost. Dar oamenii cer: nu, arăți că au fost acolo. Acolo sunt rămășițele expedițiilor lor, aterizatoarele, aceste rover-uri, vehiculele lunare? Până acum, nu a existat nicio modalitate de a-i fotografia. Ei bine, de pe Pământ - deloc, nu vedem detalii atât de mici. Și nici măcar japonezii, acest minunat satelit, încă nu-i văd.

Și literalmente în - acum vă spun câte zile - în trei zile... astăzi este 12? Pe 17, în cinci zile, satelitul greu american „Lunar Reconnaissance Orbiter” ar trebui să meargă pe Lună, care va avea o cameră de televiziune uriașă cu o astfel de lentilă și va vedea tot ce este mai mare de pe suprafața Lunii. jumătate de metru. Rezoluție - 50, și poate chiar 30 cm, pot ajunge. Și chiar și atunci - acum, până la urmă, peste o lună se împlinesc patruzeci de ani de la aterizare - ei promit să fotografieze toate aceste locuri, urme și așa mai departe, tot ce au lăsat acum patruzeci de ani pe Lună. Dar acesta, desigur, este mai degrabă, nu știu, interes jurnalistic pentru asta decât științific, dar totuși.

Da, vor falsifica totul din nou. Băieți, aflați cum să faceți astfel de sateliți și veți face fotografii.

Americanii plănuiesc serios să stăpânească, să facă al doilea pas pe suprafața lunii. Pentru a face acest lucru, ei, în general, au destui bani și echipamente. Acum este în desfășurare... Cred că s-au făcut chiar comenzi pentru un nou sistem, asemănător vechiului Apollo care i-a dus pe Lună. Am tot vorbit despre cercetare automată, dar cu toate acestea, se presupune că și expediții cu oameni.

Nava va fi de tip lunar, de tip Apollo – cea care a zburat este ceva mai grea.

Un nou tip de rachetă, dar, în general, nu foarte diferită de vechiul Saturn - așa au zburat americanii în anii 60, 70 - aceasta este racheta actuală, concepută acum, de aproximativ același calibru.

Ei bine, acum nu mai este von Braun, noi ingineri vin cu asta acolo.

Dar, în general, aceasta este a doua încarnare a proiectului Apollo, puțin mai modern. Capsula este aceeași, echipajul, poate puțin mai mult.

(Nu pot să spun câte țipete sunt acolo. Înțelegi ce spun? Mulțumesc, pentru că încerc să aud despre ce vorbesc.)

Este foarte posibil ca aceste expediții să aibă loc. Acum patruzeci de ani, Apollo era justificat, desigur. Ceea ce au făcut oamenii, nici un automat nu ar fi făcut atunci. Cât de justificat este astăzi, nu știu. Astăzi, aparatele automate funcționează mult mai bine, iar pentru banii pe care aici zboară din nou mai mulți oameni pe lună, mi se pare că ar fi mai interesant... Dar prestigiul, politica sunt acolo... Se pare că va fi un zborul uman din nou. Pentru oamenii de știință, acest lucru este de puțin interes. Din nou aici vor zbura acolo de-a lungul unei traiectorii cunoscute.

Asa de. Scuză-mă că mă grăbesc, dar înțeleg: e înfundat pentru tine aici și trebuie să te grăbești. V-am povestit despre explorările din interiorul sistemului solar. Acum, pentru încă 20 de minute, vreau să vorbesc despre cercetarea în afara sistemului solar. Poate cineva s-a săturat deja de această poveste? Nu? Atunci să vorbim despre planetele care au început să fie descoperite în afara sistemului solar. Numele lor nu a fost încă stabilit, ele sunt numite „planete extrasolare”, sau „exoplanete”. Ei bine, aici, „exoplanetele” este un termen scurt, se pare că va prinde rădăcini.

Unde caută ei? În jurul nostru sunt multe stele, în Galaxia noastră există mai mult de o sută de miliarde de stele. Așa faci o poză a unei bucăți mici de cer - ochii tăi sunt mari. Nu este clar ce stea să caute o planetă și, cel mai important - cum să arăți.

Aruncă o privire la aceste imagini dacă poți vedea ceva acolo. Se vede ceva. O bucată de cer a fost filmată aici cu patru expuneri diferite. Iată o stea strălucitoare. La expunere scăzută, este vizibil ca un punct, dar nu se obține deloc nimic slab. Când creștem expunerea, apar obiecte slabe și, în principiu, telescoapele noastre moderne ar putea observa planete precum Jupiter, Saturn în apropierea stelelor învecinate. Ar putea, luminozitatea lor este suficientă pentru asta. Dar lângă aceste planete, steaua însăși strălucește foarte puternic și inundă cu lumina sa tot împrejurimile, întregul său sistem planetar. Și telescopul orbește și nu putem vedea nimic. E ca și cum ai încerca să vezi un țânțar lângă o lampă stradală. Așa că noi, pe fundalul cerului negru, s-ar putea să-l fi văzut, dar lângă felinar nu îl putem distinge. Exact aceasta este problema.

Cum încearcă ei să o facă acum... de fapt, nu încearcă, ci decid? O rezolvă astfel: să nu urmărim planeta, pe care poate nu o vedem, ci steaua în sine, care este strălucitoare, în general, ușor de distins. Dacă o planetă se mișcă pe orbită, atunci steaua însăși se târăște puțin față de centrul de masă al acestui sistem. Doar puțin, dar poți încerca să observi. În primul rând, puteți observa doar balansarea regulată a stelei pe cer. Am încercat să o fac.

Acum, dacă te uiți la sistemul nostru solar de departe, atunci sub influența lui Jupiter, soarele scrie o astfel de traiectorie sinusoidală ondulată, zboară astfel, legănându-se puțin.

Se poate observa? De la cea mai apropiată stea ar fi posibil, dar la limita posibilităților. Am încercat să facem astfel de observații cu alte stele. Uneori părea că au observat, au existat chiar publicații, atunci totul a fost închis, iar astăzi nu funcționează.

Apoi și-au dat seama că era posibil să urmărească nu balansarea stelei de-a lungul planului cerului, ci balansarea ei de la noi și spre noi. Adică abordarea și eliminarea sa regulată de la noi. Acest lucru este mai ușor, deoarece sub influența planetei, steaua se întoarce în jurul centrului de masă, acum apropiindu-se de noi, apoi îndepărtându-se de noi.

Acest lucru provoacă modificări în spectrul său: datorită efectului Doppler, liniile din spectrul stelei ar trebui să se miște ușor la dreapta și la stânga - la lungimi de undă mai lungi, la lungimi de undă mai scurte - să se miște. Și acest lucru este relativ ușor de observat... și dificil, dar posibil.

Pentru prima dată, un astfel de experiment a început să fie efectuat de doi astrofizicieni americani foarte buni, Butler și Marcy. La mijloc, chiar și la începutul anilor 90, au conceput un program mare, au creat echipamente foarte bune, spectrografe subțiri și au început imediat să observe câteva sute de stele. Speranța era aceasta: căutăm o planetă mare precum Jupiter. Jupiter se învârte în jurul Soarelui în aproximativ 10 ani, 12 ani. Aceasta înseamnă că este necesar să se efectueze observații timp de 10, 20 de ani pentru a observa balansarea unei stele.

Și acum au un program uriaș - au intrat mulți bani în el - filat.

La câțiva ani după începerea activității lor, un mic grup de elvețieni... de fapt, doi oameni au făcut același lucru. Aceștia au încă o mulțime de angajați - Marcy și Butler - au avut. Două persoane: foarte faimosul specialist elvețian în spectru Michel Mayor și studentul său absolvent de atunci, Quelotz. Au început să observe și câteva zile mai târziu au descoperit prima planetă în jurul unei stele din apropiere. Norocos! Nu aveau nici echipament greu, nici mult timp – au ghicit la ce stea să se uite. Iată a 51-a stea din constelația Pegasus. În 1995, a fost văzută legănându-se. Aceasta este poziția liniilor în spectru - se schimbă sistematic și cu o perioadă de doar patru zile. O planetă are nevoie de patru zile pentru a-și orbita stele. Adică, un an pe această planetă durează doar patru din zilele noastre pământești. Acest lucru sugerează că planeta este foarte aproape de steaua sa.

Ei bine, aceasta este o poză. Dar s-ar putea să fie adevărat. Așa - ei bine, nu așa, bine - aproape atât de aproape poate zbura o planetă lângă o stea. Acest lucru provoacă, desigur, o încălzire colosală a planetei. Această planetă masivă este deschisă, mai mare decât Jupiter, iar temperatura de pe suprafața sa - este aproape de stea - este de aproximativ 1,5 mii de grade, motiv pentru care îi numim „Jupiteri fierbinți”. Dar pe stea însăși, o astfel de planetă provoacă și maree uriașe, o afectează cumva; foarte interesant.

Și nu poate continua așa mult timp. Apropiindu-se de stea, planeta ar trebui să cadă la suprafață destul de repede. Ar fi foarte interesant de privit. Atunci am învăța ceva nou atât despre stea, cât și despre planetă. Ei bine, până acum, din păcate, nu au existat astfel de evenimente.

Viața pe astfel de planete, aproape de stelele lor, desigur, nu poate exista, iar viața îi interesează pe toată lumea. Dar de la an la an, aceste studii scot din ce în ce mai multe planete asemănătoare Pământului.

Aici este primul. Acesta este sistemul nostru solar desenat la scară. Primul sistem planetar din apropierea stelei 51st Pegasus a fost așa, o planetă chiar lângă stea. Câțiva ani mai târziu, o planetă mai îndepărtată a fost descoperită în constelația Fecioarei. Câțiva ani mai târziu - și mai îndepărtate, iar astăzi sunt deja descoperite sisteme planetare ale celor mai apropiate stele, copii aproape exacte ale sistemului nostru solar. Aproape de nedistins.

Dacă - ei bine, desigur, acestea sunt desene, nu am văzut încă aceste planete și nu știm cum arată. Cel mai probabil, ceva de genul acesta, asemănător cu planetele noastre gigantice. Dacă intri online astăzi, vei vedea un catalog de planete extrasolare (Planete extrasolare). Orice căutare în orice Yandex vă va oferi.

Astăzi știm multe despre sute de sisteme planetare. Așa că tocmai aseară am intrat în acest director.

Până în prezent, 355 de planete au fost descoperite în aproximativ 300 de sisteme planetare. Adică în unele sisteme 3-4 sunt deschise, există chiar și o stea în care am găsit cinci... Suntem un cuvânt prea puternic: americanii au descoperit practic, și doar ne uităm la catalogul lor, nu au încă astfel de echipamente. Apropo, Butler și Marcy încă au preluat conducerea, acum ei sunt cei mai mari descoperitori ai planetelor extrasolare. Dar nu primul, aici, dar primul la fel, elvețianul s-a dovedit a fi.

Vedeți, ce lux: trei sute și jumătate de planete, pe care nimeni nu le cunoștea acum 15 ani; nu știa despre existența altor sisteme planetare. Cât de asemănătoare sunt cu soarele? Ei bine, iată-te, vedeta celui de-al 55-lea Rac. Acolo, o planetă uriașă este deschisă și astfel, la o scară, corespunde direct cu Jupiterul nostru. Aici este sistemul solar. Și mai multe planete gigantice lângă stea. Aici avem Pământul, acolo avem Marte și Venus, iar în acest sistem există și planete gigantice precum Jupiter și Saturn.

Nu pare mult, sunt de acord. Mi-ar plăcea să descopăr planete precum Pământul, dar este dificil. Sunt usoare si nu afecteaza atat de mult steaua, dar tot privim steaua, prin vibratiile ei descoperim sisteme planetare.

Dar în sistemul planetar cel mai apropiat de noi, lângă steaua Epsilon Eridani - care este mai în vârstă probabil își amintește de cântecul lui Vysotsky despre Tau Ceti, și cine este puțin mai în vârstă își amintește că la începutul anilor 60 căutarea civilizațiilor extraterestre a început la două stele - Tau Ceti și Epsilon Eridani. S-a dovedit că nu degeaba s-au uitat la ea, ea are un sistem planetar. Dacă te uiți în general, este asemănător: aici este Solarul, aici este epsilonul lui Eridani, este asemănător ca structură. Dacă ne uităm mai atent, nu vedem planete mici lângă Epsilon Eridani, unde ar trebui să fie planete asemănătoare Pământului. De ce nu vedem? Da, pentru că este greu să le vezi. Poate că sunt acolo, dar este greu să le observi.

Cum le poți observa? Dar există o metodă.

Dacă te uiți la stea în sine - acum ne uităm la Soare - atunci, uneori, pe fundalul suprafeței stelei, vedem cum trece planeta. Aceasta este Venusul nostru. Vedem uneori Venus și Mercur trecând pe fundalul Soarelui. Trecând pe fundalul unei stele, planeta acoperă o parte din suprafața discului stelar și, prin urmare, fluxul de lumină pe care îl primim este ușor redus.

Nu putem vedea suprafața stelelor îndepărtate în același detaliu, pur și simplu le percepem ca pe un punct luminos pe cer. Dar dacă îi urmăriți luminozitatea, atunci în momentul trecerii planetei pe fundalul discului stelei, ar trebui să vedem cum luminozitatea scade puțin, apoi își revine din nou. Această metodă de aici, metoda de acoperire a unei stele cu planete, s-a dovedit a fi foarte utilă pentru detectarea planetelor mici, asemănătoare Pământului.

Pentru prima dată, polonezii au descoperit o astfel de situație. Observau - au un observator polonez în America de Sud - observau o stea, și brusc luminozitatea a scăzut, a scăzut puțin (și aceasta este o curbă teoretică). S-a dovedit că pe fundalul stelei a trecut o planetă necunoscută până acum. Acum această metodă este exploatată cu putere, și nu mai de pe Pământ, ci mai ales din spațiu. Precizia observațiilor este mai mare, atmosfera nu interferează.

Francezii pentru prima dată în urmă cu doi ani - acum un an și jumătate - au lansat un telescop spațial relativ mic „Korot” (COROT). Ei bine, acolo, francezii cu europenii, în cooperare cu alți europeni. Și acum o lună - în urmă cu trei săptămâni - americanii au lansat marele telescop Kepler, care este, de asemenea, angajat în astfel de observații. Se uită la o stea și așteaptă ca o planetă să treacă pe fundalul ei; pentru a nu se înșela, se uită la milioane de stele deodată. Și probabilitatea de a găsi un astfel de eveniment, desigur, crește.

Mai mult, atunci când o planetă trece pe fundalul unei stele, lumina stelelor trece prin atmosfera planetei și putem, în general vorbind, chiar să studiem spectrul atmosferei, putem măcar determina compoziția gazelor acesteia. Ar fi bine să obținem o imagine generală a planetei. Și acum s-au apropiat deja de asta, ei bine, de fapt, nu s-au apropiat, dar au învățat cum să o facă. Cum?

Au venit cu sisteme pentru a îmbunătăți calitatea imaginii la telescoape. Aceasta se numește „optică adaptivă”. Aruncă o privire: aceasta este o diagramă a unui telescop, aceasta este oglinda lui principală, care concentrează lumina. Simplific puțin, dar adevărul este că, trecând prin stratul atmosferei, lumina este neclară, iar imaginile devin foarte puțin contrastante, neclare. Dar dacă îndoim oglinda astfel încât să restabilească calitatea imaginii, atunci din pată obținem un model mai contrastant, mai clar, mai clar. La fel cum ați putea vedea din spațiu, dar pe Pământ. Ca să zic așa, vom repara ce a stricat atmosfera.

Și cu ajutorul acestei metode, la sfârșitul anului trecut, în noiembrie 2008, lângă imaginea unei stele - așa este din motive tehnice, nu are nimic de-a face cu steaua în sine, doar o strălucire de la ea - au fost găsite trei planete. Ai văzut-o, știi. Nu doar au aflat că sunt lângă stea, ci i-au văzut.

Și apoi, aproximativ, după părerea mea, tot la sfârșitul lunii noiembrie, același Hubble american, care zboară pe orbită, lângă steaua Fomalhaut, închizând-o cu un amortizor, a descoperit un disc de praf și, privind atent, a văzut și aici. o planetă gigantică. Timp de doi ani diferiți, filmarea a fost efectuată, s-a deplasat pe orbită, este complet evident că aceasta este o planetă.

Care este bucuria acestei descoperiri? Acum avem o imagine a planetei, o putem analiza pentru compoziția spectrală și să vedem ce gaze are în atmosferă.

Și asta ne oferă biologii - ce patru biomarkeri ar trebui căutați în atmosfera planetei pentru a înțelege dacă există viață sau nu acolo.

În primul rând, prezența oxigenului, cel mai bine sub formă de O 3 - ozon (lasă linii spectrale bune). În al doilea rând, în spectrul infraroșu, puteți detecta linii de CO 2 - dioxid de carbon - care este, de asemenea, cumva conectat cu viața; în al treilea rând, vaporii de apă și în al patrulea rând, CH 4 - metan. Este pe Pământ, cel puțin în atmosfera Pământului, metanul este un produs rezidual al vitelor, spun ei. Este, de asemenea, un indiciu al prezenței vieții. Acești patru markeri spectrali par a fi cei mai ușor de detectat pe planete. Ei bine, într-o zi, poate, vom zbura până la ei și vom vedea în ce constau, ce natură este acolo și așa mai departe.

Terminând toată această poveste, vreau să amintesc că până la urmă este un festival de carte și pentru cei care sunt în general interesați de această temă, pot spune că am început să publicăm o serie de cărți.

Primele două au apărut deja și tocmai în ele, mai ales în cea de-a doua, există mult mai mult decât v-am spus astăzi despre planetele sistemului solar, despre cele mai recente descoperiri.

Și acum o carte detaliată despre Lună a fost predată tipografiei (va ieși în două săptămâni), pentru că de fapt s-au făcut multe pe Lună și s-au spus foarte puține. Luna este o planetă extrem de interesantă atât pentru cercetarea la sol, cât și în ceea ce privește expedițiile. Dacă sunteți interesat, puteți continua să studiați acest subiect.

Mulțumesc. Întrebări acum, dacă există... Vă rog.

Întrebare. Întrebarea este: care țară este cea mai avansată în explorarea spațiului?

V. G. Surdin. STATELE UNITE ALE AMERICII.

Întrebare. Ei bine, ce zici de SUA?

V. G. Surdin. Nu, după posibilități. Astăzi, în spațiu, ca să spunem așa, fie americanii, fie noi putem zbura în spațiu în fiecare zi, nu există alte opțiuni. China se apropie de noi, în sensul lansării în spațiu. De asemenea, încep să transporte sateliții altora și așa mai departe. Dar sunt încă interesat de explorarea științifică a spațiului cosmic și, în acest sens, probabil că acum suntem printre cele șase sau șapte țări lider.

Luna, chiar acum, situația de azi. Sateliții japonezi, chinezi și indieni zboară acum în jurul Lunii. În 2-3 zile va fi unul american - ei bine, americanii zboară adesea acolo, iar în anii trecuți au zburat și oamenii au fost acolo. De 40 de ani încoace - aproape 40 de ani - nimic nu a zburat pe Lună. Am încetat să mai lansăm ceva pe planete cu mult timp în urmă. Americani - ați văzut cât de mult v-am arătat. Adică, în sens științific, americanii, desigur, practic nu au concurență. Și în termeni tehnici, încă ne ținem de cele vechi...

V. G. Surdin. Nu știu cine a decis ce, dar iată răspunsul la întrebare.

Întrebare. Spune-mi, dar aceste fântâni ale lui Enceladus - când este planificat studiul?

V. G. Surdin. Este planificat în patru ani, dar vor fi bani sau nu...

Întrebare.Și datele... adică când vor fi observații?

V. G. Surdin.Și depinde de ce fel de rachetă poți cumpăra pentru zbor. Cel mai probabil, dispozitivul va fi ușor și va zbura imediat. Un aparat greu trebuie să zboare de la o planetă la alta, iar dacă este mic și are un scop complet definit, atunci probabil că vor fi patru ani la un moment dat, da, vreo patru.

Întrebare. Peste 10 ani, poate vom ști că...

V. G. Surdin. Poate da.

Întrebare. Vladimir Georgievici, ai cărți atât de interesante. Așa că am citit cartea „Stele” cu mare interes, acum citesc și „Sistemul solar” cu nu mai puțin interes, pe care mi l-ați arătat. Păcat că sunt doar 100 de exemplare.

V. G. Surdin. Nu, nu, a fost un tiraj de 400 de exemplare pentru că RFBR a susținut acest proiect, iar acum a fost reeditat. Și în aceeași serie, a apărut „Stars”, iar noi suntem deja la a doua ediție... Știți, tirajul de astăzi - nu are sens să ne gândim deloc la asta. Cât cumpără, atât de mult imprimă.

Întrebare. Vladimir Georgievici, spuneți-mi, vă rog, cum determinați dimensiunile - asta ați arătat - ale corpurilor centurii Kuiper foarte îndepărtate de Pământ?

V. G. Surdin. Dimensiunile sunt determinate numai de luminozitatea obiectului. După caracteristicile sale spectrale, după culoare, se poate înțelege cât de bine reflectă lumina. Și după cantitatea totală de lumină reflectată, calculați deja suprafața și, desigur, dimensiunea corpului. Adică până acum nu am distins încă niciunul dintre ele în așa fel încât să prezentăm poza, doar prin luminozitate.

Întrebare. Vladimir Georgievici, spune-mi, te rog, de unde vine energia pentru erupțiile vulcanice de pe Io?

V. G. Surdin. Energia pentru erupțiile vulcanice și pentru menținerea mărilor topite sub gheață vine de la însăși planetă.

Întrebare. De la descompunerea radioactivă?

V. G. Surdin. Nu, nu de la descompunerea radioactivă. Practic, din interacțiunea gravitațională a satelitului cu planeta sa. În același mod în care Luna provoacă maree pe Pământ, există maree nu numai în mare, ci și în corpul solid al Pământului. Dar ei sunt mici la noi, la doar o jumătate de metru oceanul se ridică înainte și înapoi. Pământul de pe Lună provoacă maree deja înalte de câțiva metri, iar Jupiter de pe Io provoacă maree cu o amplitudine de 30 km, și tocmai asta l-a încălzit, aceste deformații constante.

Întrebare. Spune-mi, te rog, ce face guvernul nostru pentru a finanța mai mult dezvoltarea științei?

V. G. Surdin. Oh nu stiu. Ei bine, pentru numele lui Dumnezeu, nu pot să răspund la această întrebare.

Întrebare. Nu, ei bine, încă ești aproape...

V. G. Surdin. Multa distanta. Unde este guvernul și unde... Să fim mai specifici.

Întrebare. Spune-mi, te rog, dacă există vreo informație că încă se pregătește o expediție pe Marte.

V. G. Surdin.Întrebarea este dacă se pregătește o expediție pe Marte. Am o viziune foarte personală și poate neconvențională aici. În primul rând, pregătește-te.

Fiți atenți la numele acestor rachete. Unde sunt ei cu noi, aceleași rachete americane? Pe care se presupune că o pregătesc - ei bine, nu se presupune, ci de fapt - pentru zboruri către Lună, iar vehiculul de lansare se numește Ares-5. Ares este un sinonim grecesc pentru Marte, așa că rachetele sunt, în general, făcute dintr-o idee - făcute dintr-o idee - și expedițiile marțiane. Se susține că, dacă acolo, fără prea mult confort, atunci 2-3 persoane cu ajutorul unor astfel de transportatori pot zbura pe Marte. Americanii par să se pregătească oficial pentru expediții pe Marte undeva în jurul anului 2030. Oamenii noștri, ca întotdeauna, spun: ce este acolo, dă-ne bani - vom zbura și pe Marte până în 2024. Și acum, chiar și la Institutul de Probleme Biomedicale, există un astfel de zbor la sol spre Marte, băieții stau în bancă 500 de zile, sunt, în general, o mulțime de nuanțe, nici nu arată ca un zborul spațial deloc. Ei bine, ei stau și de ce au nevoie, vor sta afară.

Dar - întrebarea este: ar trebui o persoană să zboare pe Marte? O expediție cu oameni, cu oameni, costă de cel puțin 100 de ori mai mult decât un dispozitiv automat de bună calitate. 100 de ori. Pe Marte - nu am avut deloc ocazia să vorbesc despre Marte astăzi - s-au descoperit o mulțime de lucruri interesante și neașteptate. După părerea mea, cel mai interesant este că pe Marte au fost găsite puțuri cu un diametru de 100 până la 200 m, nimeni nu știe cât de adânc, fundul nu este vizibil. Acestea sunt cele mai promițătoare locuri pentru a căuta viață pe Marte. Pentru că sub suprafață este mai cald, există mai multă presiune a aerului și, cel mai important, umiditate mai mare. Și dacă nu există nicio fântână marțiană în aceste fântâni... dar niciun astronaut nu va coborî vreodată acolo în viața lui, asta depășește capacitățile tehnice. În același timp, o sută de lansări automate pot fi lansate cu banii unei expediții cu echipaj. Și baloane, și tot felul de elicoptere, și planoare ușoare și rovere, pe care americanii le rulează deja de al șaselea an acolo, două rovere, în două luni zboară acolo încă unul greu. Mi se pare că trimiterea unei expediții cu oameni este irațional.

Un alt argument împotriva zborului omului pe Marte: încă nu știm ce fel de viață este pe Marte, dar deja o vom aduce pe a noastră acolo. Până acum, toate dispozitivele care aterizează pe Marte au fost sterilizate astfel încât, Doamne ferește, să nu infecteze Marte cu microbii noștri, altfel nu vei putea da seama unde sunt. Nu sterilizezi oamenii. Dacă sunt acolo... costumul spațial nu este un sistem închis, respiră, aruncă afară... în general, un zbor cu echipaj uman spre Marte este să infecteze Marte cu microbii noștri. Şi ce dacă? Cine are nevoie?

Încă un argument. Pericolul radiațiilor atunci când zboară pe Marte este de aproximativ 100 de ori mai mare decât atunci când zboară pe Lună. Doar calculele arată că o persoană ajunge de pe Marte, chiar dacă fără aterizare, doar înainte și înapoi, fără oprire, puternic... cu boală de radiații, în general, cu leucemie. Este... este și necesar? Îmi amintesc că cosmonauții noștri spuneau: dă-ne un bilet dus. Dar cine are nevoie? Eroii, în general, sunt necesari acolo unde este nevoie de ei. Și pentru știință este necesar, mi se pare, să explorezi Marte prin mijloace automate, asta merge foarte bine acum, iar acum pregătim proiectul Mars-Phobos pentru un zbor către satelitul Marte. Poate în cele din urmă se va împlini. Cred că aceasta este o modalitate promițătoare.

Și amintiți-vă, în anii 50-60, toate cercetările de adâncime din țara noastră erau efectuate de un bărbat în batiscaf, nu? În ultimii 20 de ani, toată știința oceanologică la o adâncime mai mare de 1 km a fost făcută de automate. Nimeni nu mai împușcă oameni acolo, pentru că este greu de asigurat viața unei persoane, aparatul trebuie să fie masiv, scump. Mașinile fac toate acestea cu ușurință și pentru mai puțini bani. Mi se pare că situația este aceeași în astronautică: zborurile umane pe orbită nu sunt cu adevărat necesare acum și chiar și către planete complet ... Ei bine, PR, în general. Dar asta e doar punctul meu de vedere. Există oameni care sunt „pentru” cu două mâini.

Întrebare.Întrebare pop. Există în sistemul solar obiecte inexplicabile din punct de vedere științific, ceva ciudat, dar asemănător cu urmele unei civilizații extraterestre?

V. G. Surdin. Urme de civilizație, să fiu sincer, nu au fost încă descoperite, deși nu sunt excluse. Dacă ne-am dorit cumva propria noastră civilizație, măcar să păstrăm memoria ei sau realizările ei, ei bine, în cazul în care, nu știu, în cazul unui război nuclear sau, acolo, a unui asteroid căzut pe Pământ, atunci principalul ar fi să ne punem bazele de date undeva. La Lună, la sateliții planetelor, în general, departe de Pământ. Și cred că și alții ar face la fel. Dar până acum nu s-a găsit nimic.

Întrebare. Acestea sunt obiectele dreptunghiulare evidente...

V. G. Surdin. Ei bine, au fost fotografii cu o față asemănătoare unui sfinx pe suprafața lui Marte. Îți amintești de Sfinxul de pe Marte? Am făcut o poză - acum orbiterul de recunoaștere al lui Marte zboară în jurul lui Marte, acesta este un aparat american cu o claritate a imaginii de până la 30 cm pe suprafața lui Marte - am făcut o fotografie: muntele s-a dovedit a fi obișnuit. A existat un complex de piramide precum piramidele din Giza, aceleași Cheops, acestea sunt și pe Marte. Fotografiat: munții s-au dovedit a fi astfel de vechi rămășițe de munte. Acum cunoaștem Marte mult mai bine decât suprafața Pământului, pentru că 2/3 dintre noi sunt acoperiți de ocean, mai multe păduri etc. Marte este curat, totul a fost fotografiat până la astfel de detalii. Când un rover merge pe Marte, este urmărit și văzut de pe orbita lui Marte. Puteți vedea doar pista de pe ea și roverul în sine, unde va urca. Deci nu sunt urme.

Dar aceste peșteri de odihnă nu îmi oferă mie și altor oameni. Au fost descoperite recent, au încercat să le cerceteze. Doar o fântână verticală de mărimea lui Luzhniki. El merge la o adâncime de neînțeles. Acolo trebuie să te uiți. Ar putea fi orice. Nu știu, orașul este puțin probabil, dar viața este foarte posibilă.

Întrebare. Vă rog să-mi spuneți câteva cuvinte despre colisionar: ce s-a întâmplat cu el?

V. G. Surdin. Ei bine, nu sunt fizician, nu știu când va începe să lucreze, dar s-au cheltuit mulți bani, ceea ce înseamnă că s-a întors... Uite altceva. Ei nu vor să-l ruleze iarna. El mănâncă energia întregului cartier din jurul lacului Geneva și vara mai este suficientă, iar iarna va planta pur și simplu toate aceste substații ale lor. O vor face, desigur. Probabil că în toamnă va funcționa bine. Aparatul este foarte interesant.

Răspuns din sală. Nu, doar că multe temeri îl ajung din urmă...

V. G. Surdin. Haide. Ei bine, lasă-i să ajungă din urmă. Frica se vinde bine.

Mulțumesc. Dacă nu mai sunt întrebări - mulțumesc, ne vedem data viitoare.

Această enciclopedie va fi utilă tuturor celor interesați de structura Universului și de fizica spațială, care, prin natura activităților lor, este asociată cu explorarea spațiului. Oferă interpretări detaliate a peste 2500 de termeni dintr-o gamă largă de științe spațiale - de la astrobiologie la astrofizică nucleară, de la studiul găurilor negre la căutarea materiei întunecate și a energiei întunecate. Aplicațiile cu hărți stelare și cele mai recente date despre cele mai mari telescoape, planete și sateliții acestora, eclipsele solare, ploile de meteoriți, stele și galaxii îl fac o referință utilă.
Cartea este destinată în principal școlarilor, studenților, profesorilor, jurnaliștilor și traducătorilor. Cu toate acestea, multe dintre articolele ei vor atrage atenția pasionaților de astronomie avansați și chiar a astronomilor și fizicienilor profesioniști, deoarece majoritatea datelor sunt date pentru mijlocul anului 2012.

Astronomi amatori remarcabili.
În secolele XVII-XVIII. un mic personal al observatoarelor de stat s-a ocupat în principal cu cercetări aplicate care vizează îmbunătățirea serviciului de timp și metode de determinare a longitudinii geografice. Prin urmare, căutarea cometelor și asteroizilor, studiul stelelor variabile și al fenomenelor de pe suprafața Soarelui, a Lunii și a planetelor au fost făcute în principal de astronomi amatori. În secolul 19 astronomii profesioniști au început să acorde mai multă atenție cercetării stelare-astronomice și astrofizice, dar în aceste domenii, iubitorii de știință au fost adesea în prim-plan.

La cumpăna dintre secolele XVIII și XIX. a lucrat cel mai mare dintre astronomii amatori - muzician, dirijor și compozitor William Herschel, al cărui asistent și succesor fidel a fost sora sa Caroline. Din punctul de vedere al astronomiei amatoare, meritul principal al lui V. Herschel nu este în descoperirea planetei Uranus sau în alcătuirea cataloagelor a mii de nebuloase și clustere de stele, ci în demonstrarea posibilității producției artizanale a telescoapelor reflectorizante mari. Acesta este ceea ce a determinat direcția principală a construcției telescopului amator pentru câteva secole care au urmat.

Descărcați gratuit o carte electronică într-un format convenabil, vizionați și citiți:
Descarcă cartea Marea enciclopedie a astronomiei, Surdin VG, 2012 - fileskachat.com, descărcare rapidă și gratuită.

• Enciclopedie pentru copii, astronomie, Aksenova M., Volodin V., Durlevich R., 2013
• Marea Enciclopedie Ilustrată, Planete și Constelații, Radelov S.Yu., 2014

Următoarele tutoriale și cărți.

Surdin Vladimir Georgievich (1 aprilie 1953, Miass, regiunea Chelyabinsk) - astronom rus, candidat la științe fizice și matematice, profesor asociat la Universitatea de Stat din Moscova, cercetător principal la Institutul Astronomic de Stat. Sternberg (GAISh) Universitatea de Stat din Moscova.

După ce a absolvit Facultatea de Fizică a Universității de Stat din Moscova, Vladimir Georgievici lucrează în SAI de trei decenii. Domeniul de interese științifice se extinde de la originea și evoluția dinamică a sistemelor stelare până la evoluția mediului interstelar și formarea stelelor și a clusterelor stelare.

Vladimir Georgievici susține mai multe cursuri de astronomie și dinamică stelară la Universitatea de Stat din Moscova și prelegeri populare la Muzeul Politehnic.

Cărți (11)

Astrologie și știință

Există o legătură între astrologie și știință? Unii susțin că astrologia în sine este o știință, în timp ce alții sunt siguri că astrologia nu este altceva decât divinația stelelor. Cartea spune cum se leagă oamenii de știință la astrologie, cum verifică prognozele astrologice și care dintre marii astronomi și în ce măsură a fost astrolog.

Pe copertă: Un astronom este înfățișat într-un tablou al artistului olandez Jan Vermeer (1632-1675), aflat acum la Luvru, Paris. Sau un astrolog?

galaxii

A patra carte din seria „Astronomie și astrofizică” conține o privire de ansamblu asupra ideilor moderne despre sistemele stelare gigantice - galaxii. Se povestește despre istoria descoperirii galaxiilor, despre principalele lor tipuri și sisteme de clasificare. Sunt date bazele dinamicii sistemelor stelare. Cele mai apropiate cartiere galactice și lucrările de studiu global al Galaxiei sunt descrise în detaliu. Sunt prezentate date pe diferite tipuri de populații de galaxii - stele, mediu interstelar și materie întunecată. Sunt descrise trăsăturile galaxiilor și quasarurilor active, precum și evoluția opiniilor despre originea galaxiilor.

Cartea se adresează studenților juniori ai facultăților de științe naturale ale universităților și specialiștilor din domenii conexe ale științei. Cartea prezintă un interes deosebit pentru iubitorii de astronomie.

Dinamica sistemelor stelare

Marile descoperiri astronomice ale lui Nicolaus Copernic, Tycho Brahe, Johannes Kepler, Galileo Galilei au marcat începutul unei noi ere științifice, stimulând dezvoltarea științelor exacte.

Astronomia a avut marea onoare de a pune bazele științei naturii: în special, crearea unui model al sistemului planetar a dus la apariția analizei matematice.

Din acest pamflet cititorul va afla despre numeroasele realizări fantastice ale astronomiei realizate în ultimele decenii.

Stele

Cartea „Stele” din seria „Astronomie și astrofizică” conține o privire de ansamblu asupra ideilor moderne despre stele.

Se vorbește despre numele constelațiilor și numele stelelor, despre posibilitatea observării lor noaptea și ziua, despre principalele caracteristici ale stelelor și clasificarea lor. O atenție principală este acordată naturii stelelor: structura lor internă, sursele de energie, originea și evoluția. Sunt discutate etapele ulterioare ale evoluției stelare care au condus la formarea nebuloaselor planetare, a piticelor albe, a stelelor neutronice și a exploziilor de nova și supernove.

Marte. Mare Confruntare

În cartea „Marte. The Great Confrontation” povestește despre explorarea suprafeței lui Marte în trecut și prezent.

Istoria observațiilor canalelor marțiane și discuția despre posibilitatea vieții pe Marte, care a avut loc în perioada studiului său prin intermediul astronomiei terestre, sunt descrise în detaliu. Sunt prezentate rezultatele studiilor moderne ale planetei, hărțile ei topografice și fotografiile suprafeței obținute în timpul marii opoziții a lui Marte din august 2003.

planetă evazivă

O poveste fascinantă a unui specialist despre cum caută și găsesc noi planete în Univers.

Uneori, un accident fericit decide totul, dar mai des - ani de muncă grea, calcule și multe ore de veghe la telescop.

OZN. Note ale unui astronom

Fenomenul OZN este un fenomen cu mai multe fațete. De asemenea, este interesat de jurnaliști în căutarea senzațiilor și de oamenii de știință în căutare de noi fenomene naturale și de militari, cărora le este frică de intrigile inamicului, și de oameni pur și simplu curioși care sunt siguri că „nu există fum fără foc. "

În această carte, un astronom, un cunoscător al fenomenelor cerești, își exprimă punctul de vedere asupra problemei OZN-urilor.

Călătorii către Lună

Cartea vorbește despre Lună: despre observațiile ei cu un telescop, despre studiul suprafeței și interiorului acesteia cu dispozitive automate și despre expedițiile cu echipaj de astronauți în cadrul programului Apollo.

Sunt date date istorice și științifice despre Lună, fotografii și hărți ale suprafeței sale, descrierea navelor spațiale și o relatare detaliată a expedițiilor. Se discută posibilitățile de studiu a Lunii prin mijloace științifice și amatoare, perspectivele explorării acesteia.

Cartea este destinată celor care sunt interesați de cercetarea spațială, încep observații astronomice independente sau sunt fascinați de istoria tehnologiei și a zborurilor interplanetare.

Explorarea planetelor îndepărtate

Sarcinile sunt precedate de o scurtă introducere istorică. Publicația are scopul de a ajuta la predarea astronomiei în instituțiile de învățământ superior și școli. Conține sarcini originale legate de dezvoltarea astronomiei ca știință.

Multe sarcini sunt de natură astrofizică, astfel încât manualul poate fi folosit și la orele de fizică.

sistem solar

A doua carte din seria „Astronomie și astrofizică” oferă o privire de ansamblu asupra stării actuale a studiului planetelor și corpurilor mici ale sistemului solar.

Sunt discutate principalele rezultate obținute în astronomia planetară terestră și spațială. Sunt date date moderne despre planete, sateliții lor, comete, asteroizi și meteoriți. Prezentarea materialului este axată în principal pe studenții de licență ai departamentelor de științe naturale ale universităților și specialiști în domenii conexe ale științei.

Cartea prezintă un interes deosebit pentru iubitorii de astronomie.

Regiunea interioară a sistemului solar este locuită de diverse corpuri: planete mari, sateliții lor, precum și corpuri mici - asteroizi și comete. Din 2006, un nou subgrup a fost introdus în grupul de planete - planete pitice ( planeta pitica), care posedă calitățile interne ale planetelor (forma sferoidă, activitatea geologică), dar datorită masei lor mici, nu sunt capabile să domine în vecinătatea orbitei lor. Acum, cele mai masive 8 planete - de la Mercur la Neptun - au fost decise să fie numite simplu planete ( planetă), deși în mod colocvial astronomii le numesc adesea „planete majore” pentru a le distinge de planetele pitice. Termenul „planeta minoră”, care a fost aplicat asteroizilor de mulți ani, este acum depreciat pentru a evita confuzia cu planetele pitice.

În regiunea planetelor majore, vedem o împărțire clară în două grupuri de câte 4 planete fiecare: partea exterioară a acestei regiuni este ocupată de planete gigantice, iar partea interioară este ocupată de planete terestre mult mai puțin masive. Grupul de giganți este de obicei împărțit în jumătate: giganți gazosi (Jupiter și Saturn) și giganți de gheață (Uranus și Neptun). În grupul de planete terestre, este planificată și o înjumătățire: Venus și Pământul sunt extrem de asemănătoare între ele în mulți parametri fizici, iar Mercur și Marte sunt inferioare lor în masă cu un ordin de mărime și aproape lipsite de atmosferă ( chiar și pentru Marte este de sute de ori mai mic decât Pământul, iar pentru Mercur este practic absent).

Trebuie remarcat faptul că dintre cele două sute de sateliți ai planetelor pot fi distinse cel puțin 16 corpuri care au proprietățile interne ale planetelor cu drepturi depline. Ele depășesc adesea dimensiunea și masa planetelor pitice, dar în același timp sunt sub controlul gravitației unor corpuri mult mai masive. Vorbim despre Lună, Titan, sateliții galileeni ai lui Jupiter și altele asemenea. Prin urmare, ar fi firesc să se introducă în nomenclatura sistemului solar un nou grup pentru astfel de obiecte de tip planetar „subordonate”, numindu-le „planete satelit”. Dar în timp ce această idee este în discuție.

Să revenim la planetele terestre. În comparație cu giganții, aceștia sunt atractivi prin faptul că au o suprafață solidă pe care pot ateriza sondele spațiale. Din anii 1970. stațiile automate și vehiculele autopropulsate ale URSS și SUA au aterizat în mod repetat și au lucrat cu succes pe suprafața lui Venus și Marte. Nu au existat încă aterizări pe Mercur, deoarece zborurile în apropierea Soarelui și aterizarea pe un corp masiv fără atmosferă sunt foarte dificile din punct de vedere tehnic.

Când studiază planetele terestre, astronomii nu uită Pământul însuși. Analiza imaginilor din spațiu a făcut posibil să se înțeleagă multe în dinamica atmosferei terestre, în structura straturilor sale superioare (unde avioanele și chiar baloanele nu se ridică), în procesele care au loc în magnetosfera sa. Comparând structura atmosferelor planetelor asemănătoare Pământului, se pot înțelege multe din istoria lor și se pot prezice mai precis viitorul lor. Și din moment ce toate plantele și animalele superioare trăiesc pe suprafața planetei noastre (sau nu numai a noastră?), caracteristicile straturilor inferioare ale atmosferei sunt deosebit de importante pentru noi. Această prelegere este despre planetele terestre, în principal aspectul și condițiile de suprafață ale acestora.

Strălucirea planetei. Albedo

Privind planeta de departe, putem distinge cu ușurință corpurile cu și fără atmosferă. Prezența atmosferei, sau mai degrabă prezența norilor în ea, face ca aspectul planetei să fie schimbat și crește semnificativ luminozitatea discului său. Acest lucru se vede clar dacă planetele sunt aranjate într-un rând de la complet fără nori (atmosferic) la complet acoperite de nori: Mercur, Marte, Pământ, Venus. Corpurile pietroase fără atmosferă sunt asemănătoare între ele până la punctul de a nu se distinge aproape complet: comparați, de exemplu, imaginile la scară mare ale Lunii și Mercur. Chiar și un ochi experimentat poate distinge cu greu între suprafețele acestor corpuri întunecate, acoperite dens cu cratere de meteoriți. Dar atmosfera oferă oricărei planete un aspect unic.

Prezența sau absența atmosferei unei planete este controlată de trei factori: temperatura, potențialul gravitațional de la suprafață și câmpul magnetic global. Doar Pământul are un astfel de câmp și ne protejează semnificativ atmosfera de fluxurile de plasmă solară. Luna și-a pierdut atmosfera (dacă a avut) din cauza vitezei critice scăzute din apropierea suprafeței, iar Mercur din cauza temperaturii ridicate și a vântului solar puternic. Marte, cu aproape aceeași gravitație ca și Mercur, a reușit să rețină rămășițele atmosferei, deoarece datorită distanței sale de Soare, este rece și nu atât de intens suflat de vântul solar.

În ceea ce privește parametrii lor fizici, Venus și Pământul sunt aproape gemeni. Au dimensiuni, masă foarte asemănătoare și, prin urmare, densitatea medie. Structura lor internă - crusta, mantaua, miezul de fier - ar trebui, de asemenea, să fie similară, deși nu există încă o certitudine în acest sens, deoarece nu există date seismice și alte date geologice despre interiorul lui Venus. Desigur, nici noi nu am pătruns adânc în măruntaiele Pământului: în majoritatea locurilor - cu 3-4 km, în unele puncte - cu 7-9 km, și numai într-unul - cu 12 km. Aceasta este mai puțin de 0,2% din raza Pământului. Dar măsurătorile seismice, gravimetrice și de altă natură fac posibilă judecarea interiorului pământului în detaliu, în timp ce aproape nu există astfel de date pentru alte planete. Hărți detaliate ale câmpului gravitațional au fost obținute doar pentru Lună; fluxurile de căldură din intestine au fost măsurate doar pe Lună; seismometrele au funcționat până acum și numai pe Lună și (nu foarte sensibile) pe Marte.

Geologii încă judecă viața interioară a planetelor după caracteristicile suprafeței lor solide. De exemplu, absența semnelor plăcilor litosferice în apropierea lui Venus îl deosebește semnificativ de Pământ, în evoluția suprafeței căreia procesele tectonice (deriva continentală, răspândire, subducție etc.) joacă un rol decisiv. În același timp, unele dovezi indirecte indică posibilitatea existenței tectonicii plăcilor pe Marte în trecut, precum și a tectonicii câmpurilor de gheață pe luna Europa a lui Jupiter. Astfel, asemănarea externă a planetelor (Venus - Pământ) nu garantează asemănarea structurii lor interne și a proceselor în profunzimea lor. Și planetele care nu sunt asemănătoare între ele pot demonstra fenomene geologice similare.

Să revenim la ceea ce este la dispoziția astronomilor și a altor specialiști pentru studiu direct, și anume la suprafața planetelor sau la stratul lor de nor. În principiu, opacitatea atmosferei în domeniul optic nu este un obstacol de netrecut în studierea suprafeței solide a planetei. Radarul de pe Pământ și de la sondele spațiale au făcut posibilă studierea suprafețelor lui Venus și Titan prin atmosferele lor opace la lumină. Cu toate acestea, aceste lucrări sunt de natură episodică, iar studiile sistematice ale planetelor sunt încă efectuate cu instrumente optice. Mai important, radiația optică a Soarelui este principala sursă de energie pentru majoritatea planetelor. Prin urmare, capacitatea atmosferei de a reflecta, împrăștia și absorbi această radiație afectează în mod direct clima din apropierea suprafeței planetei.

Luminozitatea suprafeței unei planete depinde de distanța acesteia de la Soare, precum și de prezența și proprietățile atmosferei sale. Atmosfera înnorată a lui Venus reflectă lumina de 2-3 ori mai bine decât atmosfera parțial înnorată a Pământului, iar suprafața fără atmosferă a Lunii este de trei ori mai proastă decât atmosfera Pământului. Cel mai strălucitor luminator de pe cerul nopții, în afară de Lună, este Venus. Este foarte strălucitor, nu numai din cauza apropierii sale relative de Soare, ci și din cauza stratului dens de nor de picături de acid sulfuric concentrat, care reflectă perfect lumina. Pământul nostru nu este, de asemenea, prea întunecat, deoarece 30-40% din atmosfera Pământului este plină cu nori de apă și, de asemenea, împrăștie și reflectă bine lumina. Iată o fotografie (Fig. 4.3), în care Pământul și Luna au fost încadrate simultan. Această imagine a fost făcută de sonda spațială Galileo în timp ce zbura pe lângă Pământ în drumul său spre Jupiter. Vedeți cât de mai întunecată este Luna decât Pământul și, în general, mai întunecată decât orice planetă cu atmosferă. Acesta este un model general: corpurile non-atmosferice sunt foarte întunecate. Faptul este că, sub influența radiației cosmice, orice substanță solidă se întunecă treptat.

Afirmația conform căreia suprafața Lunii este întunecată este de obicei nedumerită: la prima vedere, discul lunar pare foarte luminos, într-o noapte fără nori chiar ne orbește. Dar acest lucru este doar în contrast cu cerul și mai întunecat al nopții. Pentru a caracteriza reflexivitatea oricărui corp, o cantitate numită albedo. Acesta este gradul de alb, adică coeficientul de reflexie a luminii. Un albedo egal cu zero este întuneric absolut, absorbție completă a luminii. Un albedo egal cu unu este o reflexie totală. Fizicienii și astronomii au mai multe abordări diferite pentru a determina albedo. Este clar că luminozitatea suprafeței iluminate depinde nu numai de tipul de material, ci și de structura și orientarea acestuia față de sursa de lumină și de observator. De exemplu, zăpada pufoasă, proaspăt căzută, are o valoare a reflectanței, în timp ce zăpada pe care ați călcat cu cizma are o cu totul altă valoare. Iar dependența de orientare este ușor de demonstrat cu o oglindă, lăsând să intre razele solare. O definiție exactă a diferitelor tipuri de albedo este dată în capitolul Referințe rapide (p. 265). Suprafețele familiare cu albedo diferit sunt betonul și asfaltul. Iluminate de aceleași fluxuri de lumină, ele demonstrează luminozitate vizuală diferită: asfaltul proaspăt spălat are un albedo de aproximativ 10%, în timp ce betonul curat are un albedo de aproximativ 50%.

Întreaga gamă de valori posibile de albedo este acoperită de obiecte spațiale cunoscute. Să presupunem că Pământul reflectă aproximativ 30% din razele soarelui, în principal din cauza norilor, iar acoperirea de nori continuă a lui Venus reflectă 77% din lumină. Luna noastră este unul dintre cele mai întunecate corpuri, reflectând în medie aproximativ 11% din lumină, iar emisfera sa vizibilă, datorită prezenței unor vaste „mări” întunecate, reflectă lumina și mai rău - mai puțin de 7%. Dar există și obiecte și mai întunecate - de exemplu, asteroidul 253 Matilda cu albedo de 4%. Pe de altă parte, există corpuri surprinzător de lumină: luna lui Saturn, Enceladus, reflectă 81% din lumina vizibilă, iar albedo-ul său geometric este pur și simplu fantastic - 138%, adică este mai strălucitor decât un disc perfect alb de aceeași secțiune transversală. E greu de înțeles cum o face. Zăpada pură de pe Pământ reflectă lumina și mai rău; ce fel de zăpadă se află pe suprafața unui mic și drăguț Enceladus?

Echilibrul termic

Temperatura oricărui corp este determinată de echilibrul dintre afluxul de căldură către acesta și pierderea acestuia. Sunt cunoscute trei mecanisme de schimb de căldură: radiația, conducerea căldurii și convecția. Ultimele două procese necesită contact direct cu mediul, prin urmare, în vidul spațiului, primul mecanism devine cel mai important și, de fapt, singurul - radiația. Pentru designerii de tehnologie spațială, acest lucru creează probleme considerabile. Acestea trebuie să țină cont de mai multe surse de căldură: Soarele, planeta (mai ales pe orbite joase) și unitățile interne ale navei spațiale în sine. Și există o singură modalitate de a elibera căldura - radiația de pe suprafața aparatului. Pentru a menține echilibrul fluxurilor de căldură, designerii de tehnologie spațială reglează albedo-ul eficient al navei spațiale folosind izolație ecran-vid și radiatoare. Când un astfel de sistem eșuează, condițiile din navă spațială pot deveni destul de incomode, așa cum ne amintește povestea misiunii Apollo 13 pe Lună.

Dar pentru prima dată această problemă a fost întâlnită în prima treime a secolului XX. creatorii de baloane de mare altitudine - așa-numitele stratostate. În acei ani, ei încă nu știau cum să creeze sisteme complexe de control termic pentru o gondolă etanșă, așa că s-au limitat la o simplă selecție a albedo-ului suprafeței sale exterioare. Cât de sensibilă este temperatura corpului la albedo-ul său, spune istoria primelor zboruri în stratosferă. Elvețianul Auguste Piccard a pictat gondola balonului său stratosferic FNRS-1 pe o parte în alb și pe cealaltă negru. Trebuia să regleze temperatura în gondolă rotind sfera cu o parte sau alta spre Soare: în acest scop, a fost instalată o elice în exterior. Dar dispozitivul nu a funcționat, soarele a strălucit din partea „neagră”, iar temperatura internă în primul zbor a crescut la +38°C. La următorul zbor, întreaga capsulă a fost pur și simplu acoperită cu vopsea argintie pentru a reflecta razele soarelui. Înăuntru erau minus 16°C.

designeri stratosferici americani explorator au luat în considerare experiența lui Picard și au adoptat un compromis: au vopsit partea superioară a capsulei în alb și partea inferioară în negru. Ideea a fost că jumătatea superioară a sferei ar reflecta radiația solară, în timp ce jumătatea inferioară ar absorbi căldura de pe Pământ. Această opțiune s-a dovedit a fi deloc rea, dar nici ideală: în timpul zborurilor era de +5°C în capsulă.

Stratonauții sovietici au izolat pur și simplu capsulele de aluminiu cu un strat de pâslă. După cum a arătat practica, această decizie a fost cea mai reușită. Căldura internă, generată în principal de echipaj, s-a dovedit a fi suficientă pentru a menține o temperatură stabilă.

Dar dacă planeta nu are propriile sale surse puternice de căldură, atunci valoarea albedo este foarte importantă pentru clima sa. De exemplu, planeta noastră absoarbe 70% din lumina soarelui care cade pe ea, transformând-o în propria sa radiație infraroșie, susținând prin ea ciclul apei în natură, stocând-o ca urmare a fotosintezei în biomasă, petrol, cărbune, gaz. Luna absoarbe aproape toată lumina soarelui, transformând-o „în mod semnificativ” în radiații infraroșii cu entropie mare și menținând astfel temperatura destul de ridicată. Dar Enceladus, cu suprafața sa perfect albă, respinge cu mândrie aproape toată lumina soarelui de la sine, pentru care plătește cu o temperatură a suprafeței monstruos de scăzută: în medie aproximativ -200 ° C, iar în unele locuri până la -240 ° C. Cu toate acestea, acest satelit „tot-alb” nu suferă prea mult de frigul de afară, deoarece are o sursă alternativă de energie - influența gravitațională mare a vecinului său Saturn (Capitolul 6), care își menține oceanul subglaciar în stare lichidă. Dar planetele terestre au surse interne de căldură foarte slabe, astfel încât temperatura suprafeței lor solide depinde în mare măsură de proprietățile atmosferei - de capacitatea acesteia, pe de o parte, de a reflecta o parte din razele solare înapoi în spațiu și de pe de altă parte, să rețină energia radiației care a trecut prin atmosferă până la suprafața planetei.

Efectul de seră și clima planetei

În funcție de cât de departe este planeta de Soare și de câtă lumină solară absoarbe, se formează condițiile de temperatură de la suprafața planetei, clima acesteia. Cum arată spectrul oricărui corp auto-luminos, cum ar fi o stea? În cele mai multe cazuri, spectrul unei stele este o „o cocoașă”, aproape curbă Planck, în care poziția maximului depinde de temperatura suprafeței stelei. Spre deosebire de o stea, spectrul planetei are două „cocoașe”: reflectă o parte din lumina stelară în domeniul optic și absoarbe și reradiază cealaltă parte în domeniul infraroșu. Suprafața relativă de sub aceste două cocoașe este determinată precis de gradul de reflexie a luminii, adică de albedo.

Să ne uităm la cele două planete cele mai apropiate de noi - Mercur și Venus. La prima vedere, situația este paradoxală. Venus reflectă aproape 80% din lumina soarelui și absoarbe doar aproximativ 20%, în timp ce Mercur nu reflectă aproape nimic, dar absoarbe totul. În plus, Venus este mai departe de Soare decât Mercur; De 3,4 ori mai puțină lumină solară cade pe unitatea de suprafață tulbure. Luând în considerare diferența de albedo, fiecare metru pătrat de suprafață solidă a lui Mercur primește de aproape 16 ori mai multă căldură solară decât aceeași zonă de pe Venus. Și totuși, pe întreaga suprafață solidă a lui Venus, condiții infernale - o temperatură uriașă (topirea staniului și plumbului!), Și Mercur este mai rece! La poli este frig antarctic, iar la ecuator temperatura medie este de +67°C. Desigur, în timpul zilei suprafața lui Mercur se încălzește până la 430°C, iar noaptea se răcește până la -170°C. Dar deja la o adâncime de 1,5-2 metri, fluctuațiile zilnice se netezesc și putem vorbi despre o temperatură medie a suprafeței de +67°C. E cald, desigur, dar poți trăi. Și la latitudinile mijlocii ale lui Mercur, temperatura camerei este în general.

Ce s-a întâmplat? De ce Mercur, aproape de Soare și care își absoarbe de bunăvoie razele, este încălzit la temperatura camerei, în timp ce Venus, mai îndepărtată de Soare și reflectând activ razele sale, este fierbinte ca un cuptor? Cum va explica fizica asta?

Atmosfera Pământului este aproape transparentă: lasă să treacă 80% din lumina soarelui. Ca urmare a convecției, aerul nu poate „scăpa” în spațiu - planeta nu-i dă drumul. Deci, poate fi răcit doar sub formă de radiație infraroșie. Și dacă radiația infraroșie rămâne blocată, atunci ea încălzește acele straturi ale atmosferei care nu o eliberează. Aceste straturi devin ele însele o sursă de căldură și o direcționează parțial înapoi la suprafață. O parte din radiație merge în spațiu, dar cea mai mare parte se întoarce la suprafața Pământului și o încălzește până când echilibrul termodinamic este stabilit. Cum este instalat?

Temperatura crește, iar maximul din spectru se schimbă (legea lui Wien) până când găsește o „fereastră de transparență” în atmosferă, prin care razele IR vor scăpa în spațiu. Se stabilește echilibrul fluxurilor de căldură, dar la o temperatură mai mare decât ar putea fi în absența atmosferei. Acesta este efectul de seră.

În viața noastră, întâlnim adesea efectul de seră. Și nu numai sub formă de seră de grădină sau de o haină groasă de blană care se poartă într-o zi geroasă pentru a se încălzi (deși haina de blană în sine nu emite, ci doar păstrează căldura). Doar aceste exemple nu demonstrează un efect de seră pur, deoarece eliminarea căldurii radiative și convective scade în ele. Mult mai aproape de efectul descris este exemplul unei nopți geroase clare. Cu aer uscat și un cer fără nori (de exemplu, într-un deșert), după apusul soarelui, pământul se răcește rapid, iar aerul umed și norii netezesc fluctuațiile zilnice de temperatură. Din păcate, acest efect este bine cunoscut de astronomi: nopțile înstelate senine pot fi deosebit de reci, ceea ce face ca munca la telescop să fie foarte inconfortabilă. Revenind la fig. 4.8, vom vedea motivul: este aburul s apa din atmosferă servește ca o barieră majoră în calea radiațiilor infraroșii purtătoare de căldură.

Luna nu are atmosferă, ceea ce înseamnă că nu există efect de seră. Pe suprafața sa, echilibrul termodinamic este stabilit într-o formă explicită, nu există schimb de radiații între atmosferă și suprafața solidă. Marte are o atmosferă rarefiată, dar efectul de seră adaugă totuși 8°C. Și adaugă aproape 40°C Pământului. Dacă planeta noastră nu ar avea o atmosferă atât de densă, temperatura Pământului ar fi cu 40 ° mai mică. Astăzi este în medie +15°C pe tot globul, în timp ce ar fi -25°C. Toate oceanele ar îngheța, suprafața Pământului ar deveni albă din cauza zăpezii, albedo-ul ar crește și temperatura ar scădea și mai jos. În general - un lucru groaznic! E bine că efectul de seră din atmosfera noastră funcționează și ne încălzește. Și funcționează și mai puternic pe Venus - cu peste 500 ° C crește temperatura medie Venusiană.

Suprafața planetelor

Până acum, nu ne-am angajat într-un studiu detaliat al altor planete, limitat în principal la observarea suprafeței lor. Și cât de importantă sunt informațiile despre apariția planetei pentru știință? Ce valoare ne poate spune imaginea suprafeței sale? Dacă este o planetă gazoasă, precum Saturn sau Jupiter, sau un solid, dar acoperit cu un strat dens de nori, precum Venus, atunci vedem doar stratul superior de nori și, prin urmare, nu avem aproape nicio informație despre planetă în sine. Atmosfera tulbure, după cum spun geologii, este o suprafață super-tânără: astăzi este așa, iar mâine va fi diferit (sau nu mâine, ci peste 1000 de ani, care este doar un moment din viața planetei).

Marea Pată Roșie de pe Jupiter sau doi cicloni planetari de pe Venus au fost observate de 300 de ani, dar ele ne vorbesc doar despre câteva proprietăți generale ale dinamicii moderne a atmosferei lor. Descendenții noștri, privind aceste planete, vor vedea o imagine complet diferită, iar ce imagine ar putea vedea strămoșii noștri, nu vom ști niciodată. Astfel, privind din lateral planetele cu atmosferă densă, nu le putem judeca trecutul, deoarece vedem doar un strat de nor variabil. Cu totul altă problemă este Luna sau Mercur, ale cărui suprafețe păstrează urme ale bombardamentelor cu meteoriți și ale proceselor geologice care au avut loc în ultimii miliarde de ani.

Și astfel de bombardamente de planete gigantice practic nu lasă urme. Unul dintre aceste evenimente s-a petrecut la sfârșitul secolului al XX-lea chiar sub ochii astronomilor. Este vorba despre o cometă. Cizmar-Levy-9. În 1993, nu departe de Jupiter s-a văzut un lanț ciudat de două duzini de comete mici. Calculul a arătat că acestea sunt fragmente dintr-o cometă care a zburat lângă Jupiter în 1992 și a fost sfâșiată de efectul mareelor ​​al câmpului său gravitațional puternic. Astronomii nu au văzut în sine episodul dezintegrarii cometei, ci au surprins doar momentul în care lanțul de fragmente de cometă se îndepărta de Jupiter cu un „tren”. Dacă dezintegrarea nu s-ar fi produs, atunci cometa, apropiindu-se de Jupiter de-a lungul unei traiectorii hiperbolice, s-ar fi îndepărtat de-a lungul celei de-a doua ramuri a hiperbolei și, cel mai probabil, nu s-ar fi apropiat niciodată de Jupiter. Dar corpul cometei nu a putut rezista la stresul mareelor ​​și s-a prăbușit, iar energia cheltuită pentru deformarea și ruperea corpului cometei a redus energia cinetică a mișcării sale orbitale, transferând fragmentele de pe o orbită hiperbolică pe una eliptică, închisă în jurul valorii de Jupiter. Distanța orbitei la pericentru s-a dovedit a fi mai mică decât raza lui Jupiter, iar în 1994 fragmentele s-au prăbușit pe planetă unul câte unul.

Incidentul a fost imens. Fiecare „fragment” al nucleului cometarului este un bloc de gheață cu dimensiunea de 1–1,5 km. Au zburat pe rând în atmosfera unei planete gigantice cu o viteză de 60 km/s (a doua viteză spațială pentru Jupiter), având o energie cinetică specifică de (60/11) 2 = de 30 de ori mai mare decât dacă ar fi o coliziune. cu Pământul. Astronomii au urmărit cu mare interes din siguranța Pământului catastrofa cosmică de pe Jupiter. Din păcate, fragmentele cometei l-au lovit pe Jupiter din partea care nu era vizibilă de pe Pământ în acel moment. Din fericire, tocmai în acel moment, sonda spațială Galileo era în drum spre Jupiter, a văzut aceste episoade și ni le-a arătat. Datorită rotației zilnice rapide a lui Jupiter, regiunile de coliziune au devenit accesibile atât telescoapelor de la sol, cât și, ceea ce este deosebit de valoros, celor din apropierea Pământului, precum telescopul spațial Hubble, în câteva ore. Acest lucru a fost foarte util, deoarece fiecare bloc, prăbușindu-se în atmosfera lui Jupiter, a provocat o explozie colosală care a distrus stratul superior de nori și a creat o fereastră de viziune adânc în atmosfera lui Jupiter pentru ceva timp. Așa că, datorită bombardamentului cu cometă, am putut să ne uităm acolo o vreme. Dar au trecut două luni – și nu au mai rămas urme pe suprafața înnorată: norii au acoperit toate ferestrele, de parcă nimic nu s-ar fi întâmplat.

Alt lucru - Pământ. Pe planeta noastră, cicatricile de meteoriți rămân mult timp. În fața dvs. se află cel mai popular crater de meteorit cu un diametru de aproximativ 1 km și o vârstă de aproximativ 50 de mii de ani (Fig. 4.15). El este încă vizibil. Dar craterele formate acum mai bine de 200 de milioane de ani pot fi găsite doar folosind metode geologice subtile. Nu sunt vizibile de sus.

Apropo, există un raport destul de sigur între dimensiunea unui meteorit mare care a căzut pe Pământ și diametrul craterului format de acesta - 1:20. Un crater cu diametrul de un kilometru în Arizona s-a format în urma impactului unui asteroid mic, cu un diametru de aproximativ 50 m. Și în vremuri străvechi, „cochilii” mai mari au lovit Pământul - atât de kilometri lungime, cât și chiar de zece kilometri. Astăzi știm aproximativ 200 de cratere mari; ei sunt numiti, cunoscuti astrobleme(„răni cerești”) și în fiecare an se descoperă câteva noi. Cel mai mare, de 300 km în diametru, a fost găsit în sudul Africii, vârsta sa este de aproximativ 2 miliarde de ani. Pe teritoriul Rusiei, cel mai mare crater este Popigay din Yakutia, cu un diametru de 100 km. Sunt cunoscute și altele mai mari, de exemplu, craterul sud-african Vredefort cu un diametru de aproximativ 300 km sau craterul încă neexplorat din Wilkes Land sub calota de gheață a Antarcticii, al cărui diametru este estimat la 500 km. A fost identificat în funcție de măsurători radar și gravimetrice.

Pe o suprafață Luna, unde nu este nici vânt, nici ploaie, unde nu există procese tectonice, cratere de meteoriți persistă miliarde de ani. Privind luna printr-un telescop, citim istoria bombardamentului cosmic. Pe reversul este o imagine și mai utilă pentru știință. Se pare că din anumite motive, corpuri mai ales mari nu au căzut niciodată acolo, sau, căzând, nu au putut sparge crusta lunară, care pe reversul este de două ori mai groasă decât pe cea vizibilă. Prin urmare, lava care curgea nu a umplut cratere mari și nu a ascuns detalii istorice. Fiecare punct de pe suprafața lunii are un crater de meteori, mare sau mic, și sunt atât de mulți, încât cei mai tineri îi distrug pe cei care s-au format mai devreme. Saturația a avut loc: Luna nu mai poate deveni mai cratenizată decât este; cratere peste tot. Și aceasta este o cronică minunată a istoriei sistemului solar: au fost identificate mai multe episoade de craterizare activă, inclusiv epoca bombardamentelor grele cu meteoriți (cu 4,1–3,8 miliarde de ani), care a lăsat urme pe suprafața tuturor planetelor terestre și mulți sateliți. De ce ploile de meteoriți au lovit planetele în acea epocă, încă nu înțelegem. Avem nevoie de date noi privind structura interiorului lunar și compoziția materiei la diferite adâncimi, și nu doar la suprafață, de la care au fost colectate până acum mostre.

Mercurîn exterior asemănătoare cu luna, deoarece, la fel ca ea, este lipsită de atmosferă. Suprafața sa stâncoasă, nesupusă eroziunii cu gaz și apă, păstrează mult timp urme de bombardament cu meteoriți. Dintre planetele terestre, Mercur deține cele mai vechi urme geologice, vechi de aproximativ 4 miliarde de ani. Dar pe suprafața lui Mercur nu există mări mari pline cu lavă întunecată solidificată și asemănătoare mărilor lunare, deși acolo există cratere de impact nu mai puțin mari decât pe Lună.

Mercur este de aproximativ o ori și jumătate mai mare decât Luna, dar masa lui depășește Luna de 4,5 ori. Faptul este că Luna este aproape în întregime un corp stâncos, în timp ce Mercur are un nucleu metalic uriaș, format aparent în principal din fier și nichel. Raza nucleului este de aproximativ 75% din raza planetei (doar 55% pentru Pământ), volumul este de 45% din volumul planetei (17% pentru Pământ). Prin urmare, densitatea medie a lui Mercur (5,4 g/cm 3 ) este aproape egală cu densitatea medie a Pământului (5,5 g/cm 3 ) și depășește semnificativ densitatea medie a Lunii (3,3 g/cm 3 ). Având un miez mare de metal, Mercur ar fi putut depăși Pământul în densitatea sa medie, dacă nu ar fi fost gravitația scăzută de pe suprafața sa. Avand o masa de numai 5,5% din cea a pamantului, are o gravitatie de aproape trei ori mai mica, care nu este capabila sa-si compacteze intestinele la fel de mult ca intestinele Pamantului, in care chiar si mantaua de silicati are o densitate de aproximativ 5 g. / cm 3.

Mercur este greu de studiat deoarece se deplasează aproape de Soare. Pentru a lansa un aparat interplanetar de pe Pământ către el, acesta trebuie să fie puternic încetinit, adică accelerat în direcția opusă mișcării orbitale a Pământului: abia atunci va începe să „cădeze” spre Soare. Este imposibil să faci asta imediat cu o rachetă. Prin urmare, în cele două zboruri efectuate până acum către Mercur, au fost folosite manevre gravitaționale în câmpul Pământului, Venus și Mercur însuși pentru a decelera sonda spațială și a o transfera pe orbita lui Mercur.

Pentru prima dată, Mariner 10 (NASA) a mers pe Mercur în 1973. S-a apropiat mai întâi de Venus, a încetinit în câmpul său gravitațional și apoi a trecut aproape de Mercur de trei ori în 1974-1975. Întrucât toate cele trei întâlniri au avut loc în aceeași regiune a orbitei planetei, iar rotația sa zilnică este sincronizată cu orbital, de trei ori sonda a fotografiat aceeași emisferă a lui Mercur iluminată de Soare.

Nu au existat zboruri către Mercur în următoarele câteva decenii. Și abia în 2004 a fost posibilă lansarea celui de-al doilea dispozitiv - MESSENGER ( Suprafața mercurului, mediul spațial, geochimie și distanță; NASA). După ce a efectuat mai multe manevre gravitaționale în apropierea Pământului, Venus (de două ori) și Mercur (de trei ori), în 2011 sonda a intrat pe orbită în jurul lui Mercur și a efectuat cercetări asupra planetei timp de 4 ani.

Lucrările lângă Mercur sunt complicate de faptul că planeta este în medie de 2,6 ori mai aproape de Soare decât de Pământ, astfel încât fluxul de lumină solară acolo este de aproape 7 ori mai mare. Fără o „umbrelă solară” specială, umplerea electronică a sondei s-ar supraîncălzi. O a treia expediție la Mercur, numită BepiColombo, europenii și japonezii participă la el. Lansarea este programată pentru toamna anului 2018. Două sonde vor zbura simultan, care vor intra pe orbita în jurul lui Mercur la sfârșitul anului 2025 după un zbor în apropierea Pământului, două survolări lângă Venus și șase lângă Mercur. Pe lângă un studiu detaliat al suprafeței planetei și al câmpului gravitațional al acesteia, este planificat un studiu detaliat al magnetosferei și al câmpului magnetic al lui Mercur, care este un mister pentru oamenii de știință. Deși Mercur se rotește foarte lent, iar miezul său de metal ar fi trebuit să se răcească și să se solidifice cu mult timp în urmă, planeta are un câmp magnetic dipol, care este de 100 de ori mai mic decât intensitatea Pământului, dar menține totuși o magnetosferă în jurul planetei. Teoria modernă a generării câmpului magnetic în corpurile cerești, așa-numita teorie a dinamului turbulent, necesită prezența unui strat de conductor lichid de electricitate în intestinele planetei (pentru Pământ, aceasta este partea exterioară a miezului de fier). ) și rotație relativ rapidă. Din ce motiv nucleul lui Mercur este încă lichid, nu este încă clar.

Mercur are o caracteristică uimitoare pe care nicio altă planetă nu o are. Mișcarea lui Mercur pe orbită în jurul Soarelui și rotația sa în jurul axei sale sunt în mod clar sincronizate între ele: în timpul a două perioade orbitale, face trei rotații în jurul axei. În general, astronomii sunt familiarizați cu mișcarea sincronă de mult timp: Luna noastră se rotește sincron în jurul axei sale și se învârte în jurul Pământului, perioadele acestor două mișcări sunt aceleași, adică sunt în raport 1:1. Și pe alte planete, unii sateliți prezintă aceeași caracteristică. Acesta este rezultatul efectului de maree.

Pentru a urmări mișcarea lui Mercur, punem o săgeată pe suprafața lui (Fig. 4.20). Se poate observa că într-o singură revoluție în jurul Soarelui, adică într-un an Mercur, planeta s-a întors în jurul axei sale exact de o dată și jumătate. În acest timp, ziua din zona săgeții s-a schimbat în noapte, a trecut jumătate din ziua solară. O altă revoluție anuală - și în zona săgeții ziua vine din nou, o zi solară a expirat. Astfel, pe Mercur, o zi solară durează doi ani Mercur.

Despre maree vom vorbi în detaliu în Capitolul 6. În urma influenței mareelor ​​de la Pământ, Luna și-a sincronizat cele două mișcări - rotația axială și circulația orbitală. Pământul are o influență foarte puternică asupra Lunii: și-a întins silueta, și-a stabilizat rotația. Orbita Lunii este aproape circulară, așa că Luna se mișcă de-a lungul ei cu o viteză aproape constantă la o distanță aproape constantă de Pământ (am discutat despre amploarea acestui „aproape” în capitolul 1). Prin urmare, efectul de maree se schimbă puțin și controlează rotația Lunii de-a lungul întregii orbite, ducând la o rezonanță 1:1.

Spre deosebire de Lună, Mercur se mișcă în jurul Soarelui pe o orbită substanțial eliptică, apropiindu-se acum de stea, apoi îndepărtându-se de aceasta. Când este departe, lângă afeliul orbitei, influența mareelor ​​a Soarelui slăbește, deoarece depinde de distanță ca 1/ R 3 . Când Mercur se apropie de Soare, mareele sunt mult mai puternice, așa că doar în regiunea perihelială Mercur își sincronizează eficient cele două mișcări - zilnică și orbitală. A doua lege a lui Kepler spune că viteza unghiulară a mișcării orbitale este maximă în punctul de periheliu. Acolo au loc „capturarea mareelor” și sincronizarea vitezelor unghiulare ale lui Mercur – zilnice și orbitale. În punctul de periheliu, ele sunt exact egale între ele. Deplasându-se mai departe, Mercur aproape că încetează să simtă influența mareelor ​​a Soarelui și își păstrează viteza unghiulară de rotație, reducând treptat viteza unghiulară a mișcării orbitale. Prin urmare, într-o perioadă orbitală, reușește să facă o rotație și jumătate zilnic și cade din nou în ghearele efectului de maree. Fizica foarte simpla si frumoasa.

Suprafața lui Mercur este aproape imposibil de distins de Lună. Chiar și astronomii profesioniști, când au apărut primele imagini detaliate ale lui Mercur, le-au arătat unul altuia și au întrebat: „Ei bine, ghiciți dacă aceasta este Luna sau Mercur?” Este cu adevărat greu de ghicit: atât acolo cât și acolo suprafața este bătută de meteoriți. Dar, desigur, există caracteristici. Deși nu există mari mari de lavă pe Mercur, suprafața sa este eterogenă: există regiuni mai vechi și mai tinere (baza pentru aceasta este numărarea craterelor de meteoriți). Mercur diferă de Lună prin prezența marginilor și pliurilor caracteristice la suprafață, rezultate din compresia planetei în timpul răcirii uriașului său nucleu metalic.

Fluctuațiile de temperatură pe suprafața lui Mercur sunt mai mari decât pe Lună: în timpul zilei la ecuator +430°C, iar noaptea -173°C. Dar solul lui Mercur servește ca un bun izolator termic, așa că la o adâncime de aproximativ 1 m, scăderile de temperatură zilnice (sau bienale?) nu se mai simt. Deci, dacă zburați spre Mercur, primul lucru de făcut este să sapi o pirogă. Va fi aproximativ + 70 ° C la ecuator: este cald. Dar în regiunea polilor geografici din pirogă vor fi aproximativ -70 ° C. Deci puteți găsi cu ușurință latitudinea geografică la care va fi confortabil în pirog.

Cele mai scăzute temperaturi se observă în partea de jos a craterelor polare, unde razele soarelui nu ajung niciodată. Acolo au fost descoperite depozite de gheață de apă, care au fost anterior „bâjbâite” de radarele de pe Pământ și apoi confirmate de instrumentele sondei spațiale MESSENGER. Originea acestei gheață este încă în discuție. Sursele sale pot fi atât comete, cât și abur care iese din intestinele planetei. s apă.

Mercurul are o culoare, deși pare gri închis la ochi. Dar dacă creșteți contrastul de culoare (ca în Fig. 4.23), atunci planeta capătă un aspect frumos și misterios.

Mercur are unul dintre cele mai mari cratere de impact din sistemul solar - Câmpia de căldură ( Bazinul caloric) cu diametrul de 1550 km. Aceasta este o urmă de la impactul unui asteroid cu un diametru de cel puțin 100 km, care aproape a despărțit mica planetă. S-a întâmplat în jur acum 3,8 miliarde de ani, în perioada așa-numitului „bombardament greu târziu” ( Bombardament puternic târziu), când, din motive care nu sunt pe deplin înțelese, a crescut numărul de asteroizi și comete de pe orbitele care traversează orbitele planetelor terestre.

Când Mariner 10 a fotografiat Câmpia de căldură în 1974, încă nu știam ce s-a întâmplat pe partea opusă a lui Mercur după această lovitură teribilă. Este clar că dacă mingea este lovită, atunci sunt excitate undele sonore și de suprafață, care se propagă simetric, trec prin „ecuator” și se adună în punctul antipodal, diametral opus punctului de impact. Perturbația de acolo converge către un punct, iar amplitudinea oscilațiilor seismice crește rapid. Este ca și cum șoferii de vite își pocnesc din bici: energia și impulsul undei sunt practic conservate, iar grosimea biciului tinde spre zero, astfel încât viteza oscilației crește și devine supersonică. Era de așteptat ca în regiunea Mercur vizavi de bazin Calorii, va fi o imagine a unei distrugeri incredibile. În general, aproape că așa s-a dovedit: acolo a fost descoperită o vastă zonă deluroasă cu suprafață ondulată, deși mă așteptam să existe un crater antipodal. Mi s-a părut că atunci când o undă seismică se prăbușește, va avea loc un fenomen care ar „oglindi” căderea unui asteroid. Observăm acest lucru atunci când o picătură cade pe o suprafață calmă de apă: mai întâi creează o mică depresiune, apoi apa se repezi înapoi și aruncă o mică picătură nouă în sus. Acest lucru nu s-a întâmplat pe Mercur și acum înțelegem de ce: interiorul său s-a dovedit a fi neomogen, iar undele nu s-au focalizat cu precizie.

În general, relieful lui Mercur este mai neted decât cel al Lunii. De exemplu, pereții craterelor Mercur nu sunt atât de înalți. Motivul pentru aceasta este probabil gravitația mai mare și interiorul mai cald și mai moale al lui Mercur.

Venus- a doua planetă de la Soare și cea mai misterioasă dintre planetele terestre. Nu este clar care este originea atmosferei sale foarte dense, compusă aproape în întregime din dioxid de carbon (96,5%) și azot (3,5%) și care oferă un puternic efect de seră. Nu este clar de ce Venus se rotește atât de încet în jurul axei sale - de 244 de ori mai încet decât Pământul și, de asemenea, în direcția opusă. În același timp, atmosfera masivă a lui Venus, sau mai degrabă stratul său noros, zboară în jurul planetei în patru zile pământești. Acest fenomen se numește super rotație atmosfera. În același timp, atmosfera se freacă de suprafața planetei și ar fi trebuit să încetinească cu mult timp în urmă, deoarece nu se poate mișca mult timp în jurul planetei, al cărui corp solid practic stă nemișcat. Dar atmosfera se rotește și chiar în direcția opusă rotației planetei în sine. Este clar că energia atmosferei se disipează din frecarea cu suprafața, iar momentul său unghiular este transferat corpului planetei. Aceasta înseamnă că există un aflux de energie (evident - solară), datorită căruia funcționează motorul termic. Întrebare: Cum este implementată această mașină? Cum se transformă energia Soarelui în mișcarea atmosferei venusiane?

Datorită rotației lente a lui Venus, forțele Coriolis asupra acesteia sunt mai slabe decât pe Pământ, astfel încât ciclonii atmosferici sunt mai puțin compacti acolo. De fapt, sunt doar două dintre ele: unul în emisfera nordică, celălalt în sud. Fiecare dintre ele „vântuiește” de la ecuator la propriul pol.

Straturile superioare ale atmosferei venusiane au fost studiate în detaliu prin survol (în timpul manevrei gravitaționale) și sonde orbitale - americane, sovietice, europene și japoneze. Timp de câteva decenii, vehiculele din seria Venera au fost lansate acolo de inginerii sovietici, iar aceasta a fost cea mai reușită descoperire a noastră în domeniul explorării planetare. Sarcina principală a fost să aterizezi un vehicul de coborâre la suprafață pentru a vedea ce era sub nori.

Proiectanții primelor sonde, ca și autorii lucrărilor de science fiction din acei ani, s-au ghidat după rezultatele observațiilor optice și radioastronomice, din care a rezultat că Venus este un analog mai cald al planetei noastre. De aceea la mijlocul secolului XX. toți scriitorii de science fiction - de la Belyaev, Kazantsev și Strugatsky până la Lem, Bradbury și Heinlein - au prezentat Venus ca pe o neospitalieră (fierbinte, mlăștinoasă, cu o atmosferă otrăvitoare), dar în general o lume asemănătoare Pământului. Din același motiv, primele aterizare ale sondelor venusiene au fost făcute nu foarte puternice, incapabile să reziste la o presiune mare. Și au murit, coborând în atmosferă, unul câte unul. Atunci carcasele lor au început să fie mai puternice, cu așteptarea unei presiuni de 20 de atmosfere, dar nici asta nu a fost suficient. Apoi designerii, „mușcând bitul”, au creat o sondă de titan care poate rezista la o presiune de 180 atm. Și a aterizat în siguranță la suprafață ("Venera-7", 1970). Rețineți că nu orice submarin poate rezista la o astfel de presiune, care predomină la o adâncime de aproximativ 2 km în ocean. S-a dovedit că lângă suprafața lui Venus, presiunea nu scade sub 92 atm (9,3 MPa, 93 bar), iar temperatura este de 464 ° C.

În 1970, visul unei Venus ospitaliere, asemănător Pământului din perioada Carboniferului, a fost în cele din urmă pus capăt la suprafața lui Venus au devenit o operațiune de rutină, dar nu este posibil să lucrezi acolo mult timp. timp: după 1-2 ore, interiorul aparatului se încălzește și electronica se defectează.

Primii sateliți artificiali au apărut lângă Venus în 1975 („Venera-9 și -10”). În general, lucrările pe suprafața lui Venus s-au dovedit a fi extrem de reușite pentru proprietățile mecanice Venera-9. Dar cel mai mare efect în rândul pasionaților de astronomie și astronautică a fost cauzat de panoramele fotografice ale locurilor de aterizare transmise de aceștia, mai întâi alb-negru, iar mai târziu color. Apropo, cerul venusian este portocaliu când este privit de la suprafață. Frumos! Până acum (2017), aceste imagini rămân singurele și prezintă un mare interes pentru oamenii de știință planetar. Continuă să fie prelucrate și din când în când se găsesc piese noi pe ele.

Cosmonautica americană a avut, de asemenea, o contribuție semnificativă la studiul lui Venus în acei ani. Vehiculele zburătoare „Mariner-5 și -10” au studiat straturile superioare ale atmosferei. Pioneer Venera 1 (1978) a devenit primul satelit american al lui Venus și a făcut măsurători radar. Și Pioneer-Venus-2 (1978) a trimis 4 vehicule de coborâre în atmosfera planetei: unul mare (315 kg) cu o parașută în regiunea ecuatorială a emisferei de zi și trei mici (90 kg fiecare) fără parașute - la mijloc. latitudini și la nord de emisfera diurnă, precum și emisfera de noapte. Niciunul dintre ele nu a fost proiectat să lucreze la suprafață, dar unul dintre vehiculele mici a aterizat în siguranță (fără parașută!) Și a lucrat la suprafață mai mult de o oră. Acest caz vă permite să simți cât de mare este densitatea atmosferei lângă suprafața lui Venus. Atmosfera lui Venus este de aproape 100 de ori mai masivă decât cea a pământului, iar densitatea sa la suprafață este de 67 kg/m3, ceea ce este de 55 de ori mai dens decât aerul terestru și de numai 15 ori mai mică decât densitatea apei lichide.

A fost foarte dificil să se creeze sonde științifice durabile care să poată rezista presiunii atmosferei venusiane, la fel ca la un kilometru adâncime în oceanele Pământului. Dar a fost și mai dificil să le faci să reziste la temperatura ambiantă (+464°C) cu un aer atât de dens. Fluxul de căldură prin carcasă este colosal, astfel încât chiar și cele mai fiabile dispozitive au funcționat nu mai mult de două ore. Pentru a coborî rapid la suprafață și a extinde lucrarea acolo, Venera și-au scăpat parașuta în timpul aterizării și și-au continuat coborârea, fiind frânați doar de un mic scut pe carenă. Impactul asupra suprafeței a fost atenuat de un dispozitiv special de amortizare - suportul de aterizare. Designul s-a dovedit a fi atât de reușit încât Venera-9 s-a așezat pe o pantă cu o înclinare de 35 ° fără probleme și a funcționat normal.

Astfel de panorame ale lui Venus (Fig. 4.27) au fost publicate imediat după ce au fost primite. Aici puteți vedea un eveniment curios. În timpul coborârii, fiecare cameră a fost protejată de un capac din poliuretan, care, după aterizare, a tras înapoi și a căzut. În fotografia de sus, această acoperire albă semicirculară este vizibilă la piciorul de aterizare. Unde este ea in poza de mai jos? Se află în stânga centrului. În el, îndreptându-se, dispozitivul pentru măsurarea proprietăților mecanice ale solului și-a înfipt sonda. Măsurându-i duritatea, a confirmat că este poliuretan. Dispozitivul, ca să zic așa, a fost testat pe teren. Probabilitatea acestui trist eveniment era aproape de zero, dar s-a întâmplat!

Având în vedere albedo-ul ridicat al lui Venus și densitatea colosală a atmosferei sale, oamenii de știință s-au îndoit că va exista suficientă lumină solară lângă suprafață pentru a fotografia. În plus, o ceață densă ar putea să atârne bine pe fundul oceanului gazos al lui Venus, împrăștiind lumina soarelui și nepermițând obținerea unei imagini de contrast. Prin urmare, pe primele aterizare au fost instalate lămpi cu halogen cu mercur pentru a ilumina solul și a crea contrast de lumină. Dar s-a dovedit că acolo există destulă lumină naturală: este lumină pe Venus, ca într-o zi înnorată pe Pământ. Și contrastul în lumina naturală este, de asemenea, destul de acceptabil.

În octombrie 1975, aterizatoarele Venera-9 și -10, prin blocurile lor orbitale, au transmis către Pământ primele imagini ale suprafeței unei alte planete (dacă nu luăm în considerare Luna). La prima vedere, perspectiva în aceste panorame pare ciudat distorsionată din cauza rotației direcției de fotografiere. Aceste imagini au fost obținute cu un telefotometru (scaner optic-mecanic), al cărui „aspect” s-a deplasat încet de la orizont sub „picioarele” landerului și apoi către un alt orizont: s-a obținut o măturare de 180 °. Două telefotometre de pe părțile opuse ale aparatului trebuiau să ofere o panoramă completă. Dar capacele de pe lentile nu se deschideau întotdeauna. De exemplu, niciunul dintre cele patru nu s-a deschis pe Venus-11 și -12.

Unul dintre cele mai frumoase experimente privind studiul lui Venus a fost realizat folosind sondele BeGa-1 și -2 (1985). Numele lor înseamnă „Venus - Halley”, deoarece după separarea vehiculelor de coborâre îndreptate către suprafața lui Venus, părțile de zbor ale sondelor au plecat să exploreze nucleul cometei Halley și au făcut acest lucru cu succes pentru prima dată. De asemenea, aterizatoarele nu erau chiar obișnuite: partea principală a aparatului a aterizat la suprafață, iar în timpul coborârii, a fost separat de acesta un balon realizat de ingineri francezi, care a zburat timp de aproximativ două zile în atmosfera lui Venus la o altitudine de 53-55 km, transmiterea datelor despre temperatură, presiune către Pământ, iluminare și vizibilitate în nori. Datorită vântului puternic care sufla la această înălțime cu o viteză de 250 km/h, baloanele au reușit să zboare în jurul unei părți semnificative a planetei.

Fotografiile de la locurile de aterizare arată doar zone mici din suprafața venusiană. Este posibil să vezi toată Venus prin nori? Poate sa! Radarul vede prin nori. Doi sateliți sovietici cu radare de scanare laterală și un satelit american au zburat spre Venus. Pe baza observațiilor lor, au fost compilate hărți radio de foarte înaltă rezoluție ale lui Venus. Este dificil de demonstrat pe o hartă generală, dar este clar vizibil pe fragmente separate ale hărții. Nivelurile sunt afișate color pe hărțile radio: albastrul și albastrul sunt zone joase; dacă ar fi apă pe Venus, ar fi oceane. Dar apa lichidă nu poate exista pe Venus și practic nu există apă gazoasă acolo. Zonele verzui și gălbui sunt continentele (să le numim așa). Roșu și alb sunt cele mai înalte puncte de pe Venus, acesta este „Tibetul” venusian - cel mai înalt platou. Cel mai înalt vârf de pe el - Muntele Maxwell - se ridică la 11 km.

Venus este vulcanic activ, mai activ decât Pământul de astăzi. Acest lucru nu este complet clar. Un geolog binecunoscut, academicianul Nikolai Leontyevich Dobretsov, lucrează la Novosibirsk, el are o teorie interesantă despre evoluția Pământului și a lui Venus („Venus ca viitor posibil al Pământului”, „Știința de primă mână” nr. 3 (69). ), 2016).

Nu există date sigure despre intestinele lui Venus, despre structura sa internă, deoarece studiile seismice nu au fost încă efectuate acolo. În plus, rotația lentă a planetei nu permite măsurarea momentului său de inerție, ceea ce ar putea spune despre distribuția densității cu adâncimea. Până acum, ideile teoretice se bazează pe asemănarea lui Venus cu Pământul, iar absența aparentă a plăcilor tectonice pe Venus se explică prin absența apei pe aceasta, care servește drept „lubrifiant” pe Pământ, permițând plăcilor să alunece. și se scufundă unul sub celălalt. Împreună cu temperatura ridicată a suprafeței, aceasta duce la o încetinire sau chiar la absența completă a convecției în corpul lui Venus, reduce rata de răcire a interiorului său și poate explica lipsa unui câmp magnetic în acesta. Toate acestea par logice, dar necesită o verificare experimentală.

Apropo, oh Pământ. Nu voi discuta în detaliu despre a treia planetă de la Soare, deoarece nu sunt geolog. În plus, fiecare dintre noi are o idee generală despre Pământ, chiar și pe baza cunoștințelor școlare. Dar în legătură cu studiul altor planete, observ că intestinele planetei noastre nu ne sunt complet clare. Aproape în fiecare an au loc descoperiri majore în geologie, uneori chiar și noi straturi sunt descoperite în intestinele Pământului, dar încă nu știm cu exactitate temperatura din miezul planetei noastre. Uitați-vă la recenziile recente: unii autori consideră că temperatura la limita nucleului interior este de aproximativ 5000 K, iar alții - că este mai mare de 6300 K. Acestea sunt rezultatele calculelor teoretice, în care nu există parametri destul de fiabili. care descriu proprietățile materiei la o temperatură de mii de kelvin și o presiune de milioane de bari. Până când aceste proprietăți nu vor fi studiate în mod fiabil în laborator, nu vom primi cunoștințe exacte despre intestinele Pământului.

Unicitatea Pământului între planete asemănătoare acestuia constă în prezența unui câmp magnetic și a apei lichide la suprafață, iar a doua, aparent, este o consecință a primei: magnetosfera Pământului ne protejează atmosfera și, indirect, hidrosfera. din fluxurile vântului solar. Pentru a genera un câmp magnetic, așa cum apare acum, trebuie să existe un strat lichid conductor electric în intestinele planetei, acoperit de mișcare convectivă și o rotație zilnică rapidă care asigură forța Coriolis. Numai în aceste condiții este activat mecanismul dinam care amplifică câmpul magnetic. Venus abia se rotește, așa că nu are câmp magnetic. Miezul de fier al micului Marte s-a răcit și s-a întărit de mult timp, așa că este, de asemenea, lipsit de un câmp magnetic. Mercur, s-ar părea, se rotește foarte lent și ar fi trebuit să se răcească înainte de Marte, dar are un câmp magnetic dipol destul de tangibil, cu o putere de 100 de ori mai slabă decât cea a Pământului. Paradox! Acum se crede că influența mareelor ​​a Soarelui este responsabilă pentru menținerea nucleului de fier al lui Mercur topit. Vor trece miliarde de ani, miezul de fier al Pământului se va răci și se va întări, privând planeta noastră de protecție magnetică de vântul solar. Și singura planetă solidă cu un câmp magnetic va rămâne, în mod ciudat, Mercur.

Din punctul de vedere al observatorului pământesc, în momentul opoziției, Marte se află pe o parte a Pământului, iar Soarele pe cealaltă. Este clar că tocmai în aceste momente Pământul și Marte se apropie la o distanță minimă, Marte este vizibil pe cer toată noaptea și este bine iluminat de Soare. Pământul își face revoluția în jurul Soarelui într-un an, iar Marte - în 1,88 ani, deci intervalul mediu de timp dintre opoziții durează puțin mai mult de doi ani. Ultima opoziție a lui Marte a fost observată în 2016, însă nu a fost deosebit de apropiată. Orbita lui Marte este vizibil eliptică, astfel încât cele mai apropiate apropieri de Pământ au loc atunci când Marte se află în regiunea periheliului orbitei sale. Pe Pământ (în epoca noastră) este sfârșitul lunii august. Prin urmare, confruntările din august și septembrie sunt numite „mare”; în aceste momente, care apar la fiecare 15-17 ani, planetele noastre se apropie între ele cu mai puțin de 60 de milioane de km. Acest lucru se va întâmpla în 2018. Iar confruntarea foarte apropiată a avut loc în 2003: atunci erau doar 55,8 milioane de km până la Marte. În acest sens, s-a născut un nou termen - „cele mai mari opoziții ale lui Marte”: acestea sunt considerate acum apropieri de mai puțin de 56 de milioane de km. Ele apar de 1-2 ori pe secol, dar în secolul curent vor fi chiar trei dintre ele - așteptați 2050 și 2082.

Dar chiar și în momentele de mare confruntare, puțin este vizibil printr-un telescop de pe Pământ pe Marte. Aici (Fig. 4.37) desenul unui astronom care privește Marte printr-un telescop. O persoană nepregătită va privi și va fi dezamăgită - nu va vedea nimic, doar o mică „picătură” roz, dar ochiul unui astronom experimentat vede mai mult în același telescop. Astronomii au observat calota polară cu mult timp în urmă, cu secole în urmă. La fel și zonele întunecate și luminoase. Cele întunecate erau numite în mod tradițional mări, iar cele deschise – continente.

Un interes sporit pentru Marte a apărut în perioada marii opoziții din 1877: până atunci erau deja construite telescoape bune și astronomii făcuseră câteva descoperiri importante. Astronomul american Asaph Hall a descoperit lunile de pe Marte Phobos și Deimos, în timp ce astronomul italian Giovanni Schiaparelli a trasat linii misterioase pe suprafața planetei - canalele marțiane. Desigur, Schiaparelli nu a fost primul care a văzut canalele: unele dintre ele au fost remarcate înaintea lui (de exemplu, Angelo Secchi). Dar după Schiaparelli, acest subiect a devenit dominant în studiul lui Marte timp de mulți ani.

Observațiile detaliilor suprafeței lui Marte, precum „canale” și „mări”, au marcat începutul unei noi etape în studiul acestei planete. Schiaparelli credea că „mările” lui Marte ar putea fi într-adevăr corpuri de apă. Întrucât liniile care le legau trebuiau să primească un nume, Schiaparelli le numea „canale” ( canali), adică prin aceasta strâmtorile mării și nicidecum structuri create de om. El credea că apa curge de fapt prin aceste canale în regiunile polare în timpul topirii calotelor polare. După descoperirea „canalelor” pe Marte, unii oameni de știință au sugerat natura lor artificială, care a servit drept bază pentru ipoteze despre existența ființelor inteligente pe Marte. Dar Schiaparelli însuși nu a considerat această ipoteză fundamentată științific, deși nu a exclus existența vieții pe Marte, poate chiar inteligentă.

Cu toate acestea, ideea unui sistem artificial de canale de irigare pe Marte a început să câștige teren în alte țări. Acest lucru s-a datorat parțial faptului că italianul canali a fost prezentat în limba engleză ca canal(cai navigabile artificiale) si nu ca canal(strâmtoarea naturală). Da, iar în rusă cuvântul „canal” înseamnă o structură artificială. Ideea marțienilor a captivat atunci mulți, și nu numai scriitori (amintiți-vă de HG Wells cu „Războiul lumilor”, 1897), ci și cercetători. Cel mai faimos dintre ei a fost Percival Lovell. Acest american a primit o educație excelentă la Harvard, stăpânind în egală măsură matematica, astronomia și științele umaniste. Dar, ca urmaș al unei familii nobile, el ar deveni mai degrabă diplomat, scriitor sau călător decât astronom. Cu toate acestea, după ce a citit lucrările lui Schiaparelli despre canale, a devenit fascinat de Marte și a crezut în existența vieții și a civilizației pe acesta. În general, a abandonat toate celelalte afaceri și a început să studieze Planeta Roșie.

Cu bani de la familia sa bogată, Lovell a construit un observator și a început să picteze canale. Rețineți că fotografia era atunci la început, iar ochiul unui observator experimentat este capabil să observe cele mai mici detalii în condiții de turbulență atmosferică, care distorsionează imaginile obiectelor îndepărtate. Hărțile canalelor marțiane create la Observatorul Lovell au fost cele mai detaliate. În plus, fiind un bun scriitor, Lovell a scris unele dintre cele mai distractive cărți - Marte și canalele sale (1906), Marte ca locuință a vieții(1908) și alții.Doar unul dintre ele a fost tradus în limba rusă înainte de revoluție: „Marte și viața pe ea” (Odesa: Matezis, 1912). Aceste cărți au captivat o întreagă generație cu speranța de a-i întâlni pe marțieni. Iarna - capacul polar este imens, dar canalele nu sunt vizibile. Vara - pălăria s-a topit, apa curgea, au apărut canale. Au devenit vizibile de departe, pe măsură ce malurile canalelor se înverzeau. Cu seriozitate?

Trebuie recunoscut că povestea canalelor marțiane nu a primit o explicație exhaustivă. Există desene vechi cu canale și fotografii moderne fără ele (Fig. 4.44). Unde sunt canalele?

Ce-a fost asta? Conspirația unui astronom? Nebunie în masă? Autohipnoza? Este greu să reproșezi asta oamenilor de știință care și-au dat viața științei. Poate că răspunsul la această poveste este în fața noastră.

Și astăzi studiem Marte, de regulă, nu printr-un telescop, ci cu ajutorul sondelor interplanetare (deși telescoapele sunt încă folosite pentru aceasta și uneori aduc rezultate importante). Zborul sondelor către Marte se efectuează de-a lungul celei mai favorabile traiectorii semi-eliptice din punct de vedere energetic (vezi Fig. 3.7 la p. 63). Cu ajutorul celei de-a treia legi a lui Kepler, este ușor de calculat durata unui astfel de zbor. Datorită excentricității mari a orbitei marțiane, timpul de zbor depinde de sezonul de lansare. În medie, un zbor de la Pământ la Marte durează 8-9 luni.

Este posibil să trimiți o misiune cu echipaj pe Marte? Acesta este un subiect mare și interesant. S-ar părea că tot ceea ce este necesar pentru aceasta este un vehicul de lansare puternic și o navă spațială confortabilă. Nimeni nu are încă transportatori suficient de puternici, dar la ele lucrează ingineri americani, ruși și chinezi. Nu există nicio îndoială că o astfel de rachetă va fi creată în următorii ani de către întreprinderi de stat (de exemplu, noua noastră rachetă Angara în cea mai puternică versiune) sau companii private (Elon Musk - de ce nu).

Există vreo navă în care astronauții vor petrece multe luni în drum spre Marte? Până acum nu există așa ceva. Toate existente ("Soyuz", "Shenzhou") și chiar în curs de testare ( Dragon V2, CST-100 , Orion) - foarte inghesuit si potrivit doar pentru un zbor catre luna, unde mai sunt doar trei zile distanta. Adevărat, există o idee de a umfla încăperi suplimentare după decolare. În toamna lui 2016, modulul gonflabil a fost testat pe ISS și a funcționat bine.

Astfel, în curând va apărea și posibilitatea tehnică a unui zbor spre Marte. Deci care este problema? Într-un bărbat! Pe fig. 4.45 indică doza anuală de expunere umană la radiația de fond în diferite locuri - la nivelul mării, în stratosferă, în orbita apropiată a Pământului și în spațiul cosmic. Unitatea de măsură este rem (echivalentul biologic al unui roentgen). Suntem în mod constant expuși la radioactivitatea naturală a rocilor pământului, la fluxuri de particule cosmice sau la radioactivitate creată artificial. La suprafața Pământului, fundalul este slab: suntem protejați acoperind emisfera inferioară, magnetosfera și atmosfera planetei, precum și corpul acesteia. Pe orbita joasă a Pământului, unde lucrează astronauții ISS, atmosfera nu mai ajută, așa că fondul de radiații crește de sute de ori. În spațiul cosmic, este încă de câteva ori mai mare. Acest lucru limitează semnificativ durata șederii în siguranță a unei persoane în spațiu. Trebuie remarcat faptul că lucrătorilor din industria nucleară le este interzis să primească mai mult de 5 rem pe an - acest lucru este aproape sigur pentru sănătate. Astronauților li se permite să primească până la 10 rems pe an (un nivel acceptabil de pericol), ceea ce limitează durata muncii lor pe ISS la un an. Iar un zbor spre Marte cu întoarcere pe Pământ în cel mai bun caz (dacă nu există erupții puternice pe Soare) va duce la o doză de 80 de rem, ceea ce va duce la o probabilitate mare de apariție a bolii oncologice. Acesta este tocmai principalul obstacol în calea zborului omului spre Marte.

Pot astronauții să fie protejați de radiații? Teoretic - este posibil. Pe Pământ, suntem protejați de atmosferă, a cărei grosime, în ceea ce privește cantitatea de materie pe 1 cm 2, este echivalentă cu un strat de apă de 10 metri. Atomii de lumină disipă mai bine energia particulelor cosmice, astfel încât stratul protector al unei nave spațiale poate avea o grosime de 5 metri. Dar chiar și într-o navă înghesuită, masa acestei protecții va fi măsurată în sute de tone. Trimiterea unei astfel de nave pe Marte depășește puterea unei rachete moderne și chiar promițătoare.

Ei bine, să presupunem că au existat voluntari care erau gata să-și riște sănătatea și să meargă pe Marte într-o direcție fără protecție împotriva radiațiilor. Vor putea lucra acolo după aterizare? Se poate aștepta ca ei să ducă la bun sfârșit sarcina? Amintiți-vă cum se simt astronauții, după ce au petrecut jumătate de an pe ISS, imediat după aterizarea la sol: sunt desfășurați în brațe, sunt puși pe targă și timp de două sau trei săptămâni sunt reabilitati, restabilind forța oaselor și forța musculară. . Și pe Marte, nimeni nu le poate purta în mâini. Acolo va trebui să ieși pe cont propriu și să lucrezi în costume grele de gol, ca pe Lună: la urma urmei, presiunea atmosferei de pe Marte este practic zero. Costumul este foarte greu. Pe Lună, a fost relativ ușor să te miști în ea, deoarece gravitația de acolo este 1/6 din cea a Pământului, iar în cele trei zile de zbor către Lună, mușchii nu au timp să slăbească. Astronauții vor ajunge pe Marte după ce au petrecut multe luni în condiții de imponderabilitate și radiații, iar gravitația pe Marte este de două ori și jumătate față de cea a Lunii. În plus, chiar pe suprafața lui Marte, radiația este aproape aceeași ca în spațiul cosmic: Marte nu are un câmp magnetic, iar atmosfera sa este prea rarefiată pentru a servi drept protecție. Așa că filmul „Marțianul” este o fantezie, foarte frumos, dar nerealist.

Unele variante de radioprotecție în zborul interplanetar

Cum ne-am imaginat baza marțiană înainte? Am ajuns, am pus module de laborator la suprafață, trăim și lucrăm în ele. Și acum iată cum: am zburat, am săpat, am construit adăposturi la o adâncime de cel puțin 2-3 metri (aceasta este o protecție destul de fiabilă împotriva radiațiilor) și am încercat să ieșim la suprafață mai rar și pentru o perioadă scurtă de timp. Mai mult stăm în subteran și controlăm activitatea roverelor. Ei bine, până la urmă, ele pot fi controlate de pe Pământ, chiar mai eficient, mai ieftin și fără risc pentru sănătate. Ceea ce se face de câteva decenii.

Despre ce au învățat roboții despre Marte - în următoarea prelegere.