Загадка Марса - Зигель Феликс Юрьевич - Страница 9

Орбиты Земли и Марса, на которых указаны даты некоторых противостояний.

Совсем неудобным для наблюдений является другое взаимное расположение Марса и Земли, называемое соединением. В этот момент Марс находится за Солнцем на прямой, проходящей через Землю и Солнце. Его удаление от Земли становится наибольшим и в среднем равным 370 миллионам километров.

Мы все время говорили о расстоянии до Марса «в среднем». Дело в том, что расстояние Марса от Земли и во время противостояния и во время соединения меняется от года к году. А объясняется это тем, что орбиты Земли и Марса — не окружности, а эллипсы, и потому расстояния между орбитами этих планет в разных местах различны. Вот почему противостояния Марса бывают выгодными и невыгодными для наблюдений.

Разумеется, самыми удобными противостояниями будут такие, при которых Марс ближе всего подходит к земной орбите. Они называются великими противостояниями и повторяются через каждые пятнадцать или семнадцать лет. Так например, великие противостояния были в 1909, 1924 и 1939 годах. Ближайшее великое противостояние будет в 1956 году. В эти периоды Марс подходит к Земле на расстояние всего лишь 55 миллионов километров. Для астрономов это большое событие, так как бывают противостояния, при которых Марс удален от Земли более чем на 100 миллионов километров. К сожалению, великие противостояния приходятся всегда на летние месяцы, когда Марс находится в южных созвездиях звездного неба. Поэтому в наших широтах в это время он располагается низко над горизонтом, а потому мало удобен для наблюдений. Зато чем южнее находится обсерватория, тем лучше в этот период виден Марс.

Большинство из тех замечательных открытий, о которых будет идти речь в дальнейшем, были сделаны астрономами в период великих противостояний Марса. Однако даже в эти периоды для невооруженного глаза Марс виден лишь как очень яркая красноватая звезда. Зато в телескоп на Марсе можно рассмотреть много подробностей.

Направив телескоп на Марс, мы обнаруживаем прежде всего, что Марс, как Земля и другие планеты, имеет шарообразную форму. Можно сравнительно легко подсчитать размеры Марса. Для этого достаточно измерить угол, под которым поперечник Марса виден с Земли. Это проделывается с помощью специальных точных угломерных инструментов. Результаты измерений показывают, что даже во время великого противостояния Марс виден под углом в 25 секунд, а во время соединения — еще меньше, под углом в 3,5 секунды. Телескоп увеличивает угол, под которым мы видим небесные тела. Но даже в школьный телескоп с увеличением в семьдесят пять раз Марс виден так же, как Луна невооруженным глазом.

Измерив угол, под которым виден поперечник Марса, и зная расстояние от Земли до Марса в этот момент, можно легко вычислить размеры диаметра Марса в километрах. Подсчеты показали, что Марс меньше Земли. Его поперечник равен 6787 километрам, то-есть почти в два раза меньше поперечника Земли.

Количество вещества, заключенного в Марсе, то-есть его масса, гораздо меньше массы Земли.

Сравнительные размеры Земли и Марса.

Если бы существовали гигантские весы, на чашках которых можно было бы взвешивать планеты, то на таких весах лишь десять шаров, являющихся копией Марса, смогли бы уравновесить одну нашу Землю. Это означает, что вещества в Марсе в десять раз меньше, чем в Земле. А чем меньше масса планеты, тем слабее она притягивает к себе все предметы, тем меньше вес этих предметов. Марс — это мир, где все предметы весят почти в два с половиной раза меньше, чем на Земле.

Человек, весящий на Земле 60 килограммов, перенесясь на поверхность Марса, стал бы весить там лишь 25 килограммов. При такой легкости собственного тела он смог бы без всякого затруднения, даже не будучи спортсменом, побить все земные рекорды прыжков в длину и высоту.

Но снова вернемся к наблюдениям Марса. Если бы мы стали регулярно изо дня в день наблюдать Марс в течение года или двух, то нам удалось бы обнаружить, что эта планета не всегда видна в виде правильного маленького диска. Иногда Марс становится похожим на маленькую, немного ущербленную Луну. Это значит, что Марс, как и наш спутник, меняет свою видимую форму, или, как говорят астрономы, фазы.

Смена лунных фаз доказывает, что Луна — это темный несамосветяшийся шар, обращающийся вокруг Земли. Половина Луны всегда бывает освещена солнечными лучами, но с Земли это освещенное полушарие видно по-разному: то Солнце освещает полностью сторону Луны, обращенную к Земле, — тогда наступает полнолуние, то, наоборот, освещена противоположная половина Луны — тогда нашего спутника мы вовсе не видим, наступает новолуние. В других же положениях Луны мы видим лишь большую или меньшую часть ее освещенной половины, и потому нам кажется, что серп Луны растет, превращаясь в полную Луну, которая затем начинает убывать с противоположной стороны, снова превращаясь в узкий серп.

Марс находится от Солнца дальше, чем Земля. Поэтому он ни при каких условиях не может оказаться между Землей и Солнцем и наблюдаться с Земли в виде узенького серпа. Ущерб Марса всегда невелик и никогда не достигает даже половины его диска.

Однако фазы Марса имеют большое значение для его изучения. Граница фазы, то-есть граница света и тени на диске Марса, называется терминатором. И вот оказывается, что только в этих местах, вблизи терминатора, можно наблюдать некоторые интересные явления, проливающие свет на природу Марса. Но о них у нас будет речь в дальнейшем.

Сейчас же, продолжая наше первое знакомство с Марсом, мы обратим внимание на те детали, которые наблюдаются на его поверхности. В отличие от поверхностей больших планет и Венеры, поверхность Марса имеет устойчивые и постоянно наблюдаемые детали. Прежде всего обращают на себя внимание темные зеленовато-синеватые пятна, выделяющиеся на общем оранжевом фоне остальной поверхности Марса. Эти пятна имеют вполне определенные и постоянные очертания. Наблюдая за ними в течение ночи, можно обнаружить, что они все время смещаются по отношению к краю диска Марса. Появляясь на одном его краю, они постепенно приближаются к середине диска, а затем, продолжая свое движение, скрываются за противоположным краем. Объяснить наблюдаемое весьма легко: Марс, как и Земля, вращается вокруг своей оси.

Вращение Марса вокруг своей оси.

Как и на нашей планете, на Марсе происходит смена дня и ночи. Там, как и в нашем мире, темные звездные ночи сменяются яркими солнечными днями. Сходство этих двух миров усиливается еще и тем, что продолжительность суток на Марсе и на Земле почти одинакова. Но астрономы стремятся к точности, и путем тщательных наблюдений им удалось установить, что сутки на Марсе продолжаются 24 часа 37 минут 22,691 секунды.

Марс похож на Землю не только продолжительностью своих суток. Воображаемая ось, проходящая через полюсы Марса, наклонена к плоскости его орбиты под углом около 65 градусов, то-есть почти так же, как земная ось к плоскости земной орбиты (66,5 градуса). А это означает, что на Марсе происходит смена времен года, как и на нашей Земле. Значит, и там в обоих полушариях бывают зима, весна, лето и осень, но только каждое из времен года на Марсе почти вдвое продолжительнее земного.

Мы окончим на этом наше первое знакомство с Марсом. Оно убедило нас в том, что эта планета в некоторых отношениях напоминает Землю.

Многим из читателей этой книжки, вероятно, известно знаменитое сочинение английского писателя Джонатана Свифта «Путешествия Гулливера». Главный его герой Гулливер совершает фантастические путешествия по неведомым странам, встречая в одних удивительных сверхкарликовых людей — лилипутов, а в других — ужасающих своими размерами великанов.