У всех планет земной группы - Меркурия, Венеры, Земли и Марса есть общее в строении -литосфера, которая как бы отвечает твердому агрегатному состоянию вещества. У трех планет: Венеры, Земли и Марса имеется атмосфера, а гидросфера установлена пока лишь на нашей планете. На рис. 5 показано строение планет земной группы и Луны, а в табл. 2 -характеристика атмосферы планет земной группы.[ ...]
В нижней части атмосферы планеты стратификация близка к адиабатической (см. ), когда с1р/с1г = -др/(?а, где с2 = 7КТ/¡1 - квадрат скорости звука. Взяв, кроме уже употреблявшихся величин, 7 = = ср/су = 1,3 и /1 = 44 (углекислый газ), найдем, что в нижней части атмосферы планеты г « 1500 км, что примерно вчетверо меньше радиуса планеты.[ ...]
Малая плотность планет-гигантов (у Сатурна она меньше плотности воды) объясняется тем, что они в основном состоят из газообразных и жидких веществ, преимущественно водорода и гелия. Этим они похожи на Солнце и многие другие звезды, водорода и гелия в массе которых примерно 98 %. Атмосфера планет-гигантов содержит различные соединения водорода, например метан и аммиак.[ ...]
| 1.1 |
| 2 |
Общее увеличение концентрации С02 в атмосфере планеты часто рассматривают как источник опасности для климата. Поглощение тепловых лучей диоксидом углерода может помешать их отражению от поверхности Земли и привести к общему повышению температуры. Однако данных по этому вопросу нет; иногда указывается, что такой эффект может быть компенсирован уменьшением излучаемого солнцем тепла вследствие увеличения содержания в воздухе пыли и аэрозолей.[ ...]
Ракеты, выносящие приборы за пределы атмосферы планеты и ее магнитосферы, позволяют преодолеть и основную слабость земной астрономии - невозможность наблюдений с Земли области спектра электромагнитных волн короче 300 нм, которые полностью поглощаются в толще воздушной оболочки. На наших глазах рождаются новые направления древней науки - рентгеновская астрономия, гамма-астрономия, ведутся наблюдения во всем спектре излучений, посылаемых Вселенной. В число этих новых направлений, тесно связанных с экологическими проблемами, входят следующие.[ ...]
Суммарное количество диоксида углерода в атмосфере планеты составляет не менее 2,3- 1012т, в то время как содержание его в Мировом океане оценивается в 1,3-10й т. В литосфере в связанном состоянии находится 2-1017 т диоксида углерода. Значительное количество диоксида углерода содержится и в живом веществе биосферы (около 1,5-1012 т, т.е. почти столько, сколько во всей атмосфере).[ ...]
Но и планетная астрономия ясно выявляет, что атмосферы планет не могут быть объяснены (как это ясно теперь и для земной атмосферы) на основании их химического состава как производные всемирного тяготения и солнечного излучения два фактора, которые астрономами до сих пор только и принимаются во внимание. Из последних сводок английских и американских астрономов Ресселя, Вильдта, Сп. Джонса, Джинса и других ясно это вытекает.[ ...]
Нельзя забывать, что биогенное происхождение атмосферы нашей Земли является эмпирическим обобщением, т. е. логическим выводом из точных данных научного наблюдения, причем химический анализ тропосферы и стратосферы резко противоречит тому логическому выводу, который вытекает из астрономической теории происхождения атмосфер планет в приложении ее к Земле. Если бы эта теория была верна, то количество кислорода с высотой должно было бы уменьшаться по отношению к азоту, тогда как на больших высотах (до 40 км), где это должно было бы резко сказываться, такого уменьшения кислорода по отношению к азоту не наблюдается. Отношение О2 к N2 остается неизменным, как в высоких слоях тропосферы, так и в нижних слоях стратосферы.[ ...]
Если был бы известен точный химический состав атмосферы Венеры, сравнивая найденное значение п с показателем адиабаты - ср/су для смеси газов, составляющих атмосферу планеты, можно было бы судить о характере стратификации атмосферы. При п [ ...]
Взвешенные твердые частицы, по First (1973), поступают в атмосферу планеты в результате естественных процессов (до 2200- 10а т/год частиц размером менее 20 мкм) и деятельности человека (до 415- 106 т/год). Следует при этом отметить, что поступление частиц в воздух в результате деятельности человека приурочено в основном к местам его расселения и особенно большим и крупным городам. Твердые взвеси как результат этой деятельности образуются при сжигании различных видов топлива, дезинтеграции твердых материалов, при перегрузке и транспортировке пылящих материалов, поднимаются с поверхности городской территории. Основными источниками поступления этих веществ в воздушный бассейн города являются различные крупные и мелкие энергетические установки, предприятия металлургии, машиностроения, стройматериалов, коксохимии и транспорт.[ ...]
Излишне говорить, чтод существование свободного кислорода в атмосфере планет может свидетельствовать о наличии на них жизни: на Земле возникновение кислородной атмосферы было тоже связано с зарождением жизни. Так, изучение озона входит в контакт с одной из замечательных проблем современной космогонии.[ ...]
Фотохимические реакции не являются единственными реакциями в атмосфере. Там происходят многочисленные превращения с участием десятков тысяч химических соединений, течение которых ускоряется радиацией (солнечная радиация, космическое излучение, радиоактивное излучение), а также каталитическими свойствами присутствующих в воздухе твердых частиц и следов тяжелых металлов. Значительные изменения претерпевают попадающие в воздух диоксид серы и сероводород, галогены и межгалогенные соединения, оксиды азота и аммиак, альдегиды и амины, сульфиды и меркаптаны, нитросоединения и олефины, полиядерные ароматические углеводороды и пестициды. Иногда эти реакции могут служить причиной не только качественных, но и количественных изменений в глобальном составе атмосферы планеты, приводящих к изменению климата на Земле. Аккумулируясь в верхних слоях атмосферы, фтор-хлоруглеводороды фотолитически разлагаются с образованием оксидов хлора, которые взаимодействуют с озоном, уменьшая его концентрацию в стратосфере . Аналогичный эффект наблюдается и при реакциях озона с оксидами серы, оксидами азота и углеводородами. В результате разложения вносимых в почву азотных удобрений происходит эмиссия в атмосферу оксида азота N0, который взаимодействует с атмосферным озоном, превращая его в кислород. Все эти реакции уменьшают содержание озона в слоях атмосферы на высоте 20-40 км, которые защищают приземный слой атмосферы от солнечной радиации высокой энергии. Подобные превращения приводят к глобальным изменениям климата планеты.[ ...]
Несмотря на столь высокие уровни З.а., РФ не является главным загрязнителем атмосферы планеты (табл. 18).[ ...]
Существует гипотеза неорганического происхождения свободного кислорода в атмосфере Земли. Согласно этой гипотезе, существование в верхних слоях атмосферы процесса разложения молекул воды на водород и кислород под действием жестких космических излучений должно иметь следствием постепенную утечку легкого, подвижного водорода в космическое пространство и накопление в атмосфере свободного кислорода, что без всякого участия жизни должно восстановительную первичную атмосферу планеты превратить в окислительную. По расчетам, этот процесс мог за 1-1,2 млрд. лет создать на Земле окислительную атмосферу. Но он неизбежно идет и на других планетах Солнечной системы, причем в течение всего времени их существования, а это примерно 4,5 млрд. лет. Тем не менее ни на одной планете нашей системы, кроме Земли и, с несравненно меньшим содержанием кислорода, Марса, практически нет свободного кислорода и до сих пор их’атмосферы сохраняют восстановительные свойства. Очевидно, и на Земле этот процесс мог повысить содержание окислов углерода и азота в атмосфере, но не настолько, чтобы сделать ее окислительной. Так что наиболее правдоподобной остается гипотеза, связывающая наличие на Земле свободного кислорода с деятельностью фотосинтезирующих организмов.[ ...]
Для запахов совершенно не изучена их роль в переносе в газообразной форме в атмосферу таких более тяжелых атомов, как мышьяк, сера, селен и др. Сейчас можно это только отметить. Как я уже указывал, химическое количественное изучение атмосфер планеты является одной из отсталых геохимических проблем.[ ...]
В заключение полезно привести некоторые сведения о магнитосферах и ионосферах других планет. Отличия от земной ионосферы обусловлены химическим составом атмосфер планет и разницей расстояний от Солнца. Днем максимум электронной концентрации на Марсе составляет 2 105 см-3 на высоте 130- 140 км, на Венере - 5 106 см-3 на высоте 140-150 км. На Венере, лишенной магнитного поля, днем существует низко расположенная плазмопауза (300 км), что обусловлено действием солнечного ветра. На Юпитере с его сильным магнитным полем обнаружены полярные сияния и радиационный пояс, значительно более интенсивные, чем на Земле.[ ...]
Диоксид углерода СОг является не токсичным, но вредным веществом в связи с фиксируемым повышением его концентрации в атмосфере планеты и его влиянием на изменение климата (см. гл. 5). Предпринимаются шаги по регламентированию его выброса объектами энергетики, промышленности и транспорта.[ ...]
Прогрессивное увеличение количества кислорода в воде вследствие деятельности фотосинтезирующих организмов и его диффузия в атмосферу вызвали изменения в химическом составе оболочек Земли, и, прежде всего атмосферы, что в свою очередь сделало возможным быстрое распространение жизни по планете и появление более сложно организованных жизненных форм. По мере увеличения содержания кислорода в атмосфере формируется достаточно мощный слой озона, который защищает поверхность Земли от проникновения жесткого ультрафиолетового и космического изучений. В таких условиях жизнь смогла продвинуться к поверхности моря. Развитие механизма аэробного дыхания сделало возможным появление многоклеточных организмов. Первые такие организмы появились после того, как концентрация кислорода в атмосфере планеты достигла 3%, что произошло 600 млн лет назад (начало кембрийского периода).[ ...]
Газовая оболочка спасает все живущее на Земле от губительных ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей. Верхние слои атмосферы частично поглощают, частично рассеивают эти лучи. Атмосфера защищает нас и от «звездных осколков». Метеориты, в подавляющем большинстве не превышающие по величине горошину, под влиянием земного притяжения с огромной скоростью (от 11 до 64 км/с) врезаются в атмосферу планеты, раскаляются там в результате трения о воздух и на высоте около 60-70 км по большей части сгорают. Атмосфера защищает Землю и от крупных космических осколков.[ ...]
Сложившийся характер потребления сырьевых ресурсов приводит к неудержимому росту объема отходов. Огромное количество их попадает в атмосферу в виде пылегазовых выбросов и со сточными водами в водоемы, что отрицательно сказывается на состоянии окружающей среды. Более всего загрязняют атмосферу теплоэнергетика, черная и цветная метллургия, химическая промышленность.[ ...]
Перед изложением теории следует упомянуть идею неконтролируемого «парникового эффекта», предложенную Рейсулом и Де Бергом в связи с теорией эволюции атмосфер планет. Предварительно следует объяснить столь сильные различия между атмосферами Венеры, Земли и Марса.[ ...]
Анализ динамики спуска автоматической межпланетной станции (АМС) на парашюте дает дополнительное средство контроля внутренней согласованности данных об атмосфере планеты, если одновременно производятся измерения, по крайней мере, двух любых термодинамических параметров атмосферы из трех, связанных уравнением состояния газа. Описываемая ниже методика будет применена в целях иллюстрации ее использования для анализа и проверки согласованности данных, полученных во время спуска АМС «Венера-4» (см. ).[ ...]
Катастрофичной в данное время является вырубка1 тропических лесов, которые являются одним из крупнейших источников кислорода, жизненно важного ресурса нашей планеты, возобновляемого биотой. Тропические леса исчезают в силу того, что население в этих районах быстро увеличивается. Из-за угрозы голода люди в погоне за небольшими урожаями используют под поля и огороды любые клочки земли, вырубая для этого древние тропические леса, деревья, кустарники. В случае уничтожения лесов в экваториальной зоне, Амазонии и, как следствие, снижения содержания кислорода в атмосфере планеты человечество и само существование биосферы2 окажутся под угрозой гибели от гипоксии.[ ...]
Подчеркнем теперь, что все указывавшиеся в этом параграфе формулы содержали лишь шесть истинно «внешних» размерных параметров: усваиваемый поток солнечной радиации q, радиус планеты а, угловая скорость ее вращения
При этом центральное место на переговорах по глобальным климатическим изменениям занимают США не столько из-за политического или экономического веса, сколько из-за доли выбросов в атмосферу планеты; вклад этой страны составляет 25%, так что любые международные соглашения без их участия почти бессмысленны. В отличие от европейских стран США крайне осторожны и неактивны, что связано с ценой, которую они должны будут заплатить за снижение выбросов С02.[ ...]
С середины 1970-х гг. Голицын занялся разработкой теории конвекции, в том числе с учетом вращения. Эта тематика имеет приложения ко многим природным объектам: к мантии Земли и ее жидкому ядру, атмосферам планет и звезд, к океану. Для всех этих объектов получены простые формулы, объясняющие данные наблюдений или результаты численного моделирования. Им развита теория и организован цикл экспериментальных работ по конвекции вращающейся жидкости. На этой основе объяснены сила ветров и размеры тропических и полярных ураганов.[ ...]
То же происходит в странах Африки, в Индонезии, на Филиппинах, в Таиланде, Гвинее. Тропические леса, покрывающие 7% земной поверхности в районах, близких к экватору, и играющие важнейшую роль в обогащении атмосферы планеты кислородом и в поглощении углекислого газа, сводятся со скоростью 100 тыс. км2 в год.[ ...]
Мы еще не располагаем вполне убедительными доказательствами существования жизни вне Земли, или, как ее называет Ледерберг (1960), «экзобиологии», но все то, что мы узнали о среде на Марсе и на других имеющих атмосферу планетах, не исключает такой возможности. Хотя температурные и другие физические условия среды на этих планетах экстремальны, они не выходят за пределы толерантности некоторых из самых устойчивых обитателей Земли (бактерий, вирусов, лишайников и др.), особенно если считать вероятным наличие более мягкого микроклимата под поверхностью или в защищенных областях. Можно, однако, считать установленным, что на других планетах солнечной системы нет крупных «пожирателей кислорода», таких, как люди или динозавры, так как в атмосфере этих планет кислорода очень мало или нет совсем. Теперь ясно, что зеленые области и так называемые «каналы» Марса - это не растительность и не работа разумных существ. Однако на основе данных спектроскопических наблюдений темных областей Марса в инфракрасных лучах можно считать, что там имеется органическое вещество, а недавние автоматические межпланетные станции («Маринер-6» и «Маринер-7») обнаружили на этой планете аммиак, имеющий, возможно, биологическое происхождение.[ ...]
Изучение океана как физической и химической системы продвигалось значительно быстрее, чем его изучение как биологической системы. Гипотезы о происхождении и геологической истории океанов, вначале спекулятивные, приобрели прочную теоретическую основу.[ ...]
В этой связи следует остановиться на имеющихся теоретических моделях развития ядер-ных инцидентов в военном аспекте. Модели учитывают количество энергии,накопленной в виде термоядерных зарядов и на атомных электростанциях, и дают ответ на вопрос о том, как изменились бы климатические условия в масштабе всей планеты по истечении одного года после ядерной войны. Конечные вьюоды сводились к следующему. Реакция атмосферы приведет к ситуации, аналогичной ситуации с атмосферой на Марсе, где пыль продолжает разноситься по всей атмосфере планеты спустя 10 дней после начала пыльных бурь, что резко ослабляет солнечную радиацию. Вследствие этого марсианская суша остывает на 10 - 15 °С, а запыленная атмосфера нагревается на 30 °С (по сравнению с обычными условиями). Это признаки так называемой "ядерной зимы", конкретные показатели которой сегодня трудно предсказать. Однако совершенно очевидно, что условия для существования высших форм организации живой материи будут резко изменены.[ ...]
В настоящее время тенаксы пользуются чрезвычайно большой популярностью у аналитиков: их применяют для концентрирования из воздуха (и воды после выдувания примесей, см. раздел 6) микропримесей ЛОС в газовой хроматографии и ГХ/МС-анализе при исследовании воздуха городов и жилых помещений, определении качества воздуха рабочей зоны и административных зданий, выхлопных газов автотранспорта и выбросов промышленных предприятий, атмосферы отсеков орбитальных космических аппаратов и подводных лодок, атмосферы планет и др.[ ...]
В концепции «отрицательной вязкости» одним из основных является вопрос, откуда черпают энергию сами крупномасштабные вихри, поддерживающие зональную циркуляцию, в данном случае - дифференциальное вращение. Существует принципиальная возможность , что энергия к ним поступает непосредственно от мелкомасштабной конвекции, однако физически этот механизм не вполне ясен и тем более трудно как-то количественно оценить его эффективность. К подобного рода возможностям от носится и гипотеза о неизотропно-сти турбулентной вязкости. Другая возможность, осуществляющаяся в атмосферах планет, заключается в переносе не кинетической, а потенциальной энергии с последующим превращением ее в кинетическую. Как уже говорилось, благодаря влиянию собственного вращения Солнца средняя температура на определенных горизонтальных (эквипотенциальных) уровнях может быть неодинаковой на всех широтах, что должно приводить к возникновению крупномасштабных движений, переносящих в конце концов тепло к более холодным широтам . Эта вторая возможность по существу перекликается с идеями Фогта и Эддингтона . Все эти обстоятельства позволяют говорить о близости некоторых основных черт атмосферной циркуляции на Солнце и планетах.[ ...]
Регламентации и ограничения устанавливаются на местном, региональном и федеративном уровнях. Они должны иметь совершенно определенную территориальную привязку. В долгосрочном планировании следует использовать прогностические и даже эколого-футурологические исследования с целью выявления потенциальных регламентирующих факторов природопользования, в т. ч. лимитов выбросов веществ, в настоящее время не ограничиваемых. Так, двуокись углерода в настоящее время не отнесена к веществам, загрязняющим атмосферный воздух. По мере увеличения валового выброса этого соединения в атмосферу планеты и уменьшения суммарной фотосинтетической способности лесов, вследствие их варварской вырубки, непременно даст себя знать «парниковый эффект», который угрожает перерасти в глобальную экологическую катастрофу. Показателен в этом плане пример американской частной энергетической компании «Эпплайд энерджи сервисес», находящейся в Вирджинии, которая пожертвовала в 1988 г. 2 млн долл. на посадку деревьев в Гватемале в качестве компенсации за тепловую угольную электростанцию, которую компания строит в штате Коннектикут. Ожидается, что посаженные деревья будут поглощать примерно столько же углекислого газа, сколько новая электростанция будет выбрасывать в атмосферу, предотвращая, таким образом, возможное глобальное потепление.[ ...]
ПЛАТА ЗА ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ - денежное возмещение природопользователем общественных затрат на изыскание, сохранение, восстановление, изъятие и транспортировку используемого природного ресурса, а также потенциальных усилий общества для натурального возмещения или адекватной замены эксплуатируемого ресурса в будущем. Такая плата должна включать издержки, связанные с межресурсными связями. С эколого-экономической точки зрения эту плату следует исчислять и с учетом глобально-регионального воздействия природопользователей на природные системы (например, крупное изъятие леса ведет к нарушению не только местного водного баланса, но и всего газового состава атмосферы планеты). Существующие методики определения размеров платы пока не учитывают всех факторов, воздействующих на эколого-экономический механизм ее формирования.[ ...]
Энергия ветра - одно из наиболее древних используемых источников энергии. Она широко применялась для привода мельниц и водоподъемных устройств в глубокой древности в Египте и на Ближнем Востоке. Затем энергия ветра стала использоваться для перемещения судов, лодок, улавливаться парусами. В Европе ветряные мельницы появились в XII в. Паровые машины заставили забыть на длительное время ветряные установки. Кроме того, низкие единичные мощности агрегатов, настоящая зависимость их работы от погодных условий, а также возможность преобразовывать энергию ветра только в ее механическую форму ограничили широкое использование этого природного источника. Энергия ветра в конечном итоге - результат тепловых процессов, происходящих в атмосфере планеты. Различия плотностей нагретого и холодного воздуха - причина активных изменений воздушных масс. Первоначальным источником энергии ветра, является энергия солнечного излучения, которая переходит в одну из своих форм - энергию воздушных течений.
4,6 миллиардов лет назад в нашей Галактике из облаков звёздной материи начали образовываться сгущения. Всё, более уплотняясь и сгущаясь, газы нагревались, излучая тепло. С увеличением плотности и температуры начались ядерные реакции, превращая водород в гелий. Таким образом, возник очень мощный источник энергии - Солнце.
Одновременно с увеличением температуры и объёма Солнца, в результате объединения фрагментов межзвёздной пыли в плоскости, перпендикулярной к оси вращения Звезды, создавались планеты и их спутники. Формирование Солнечной Системы завершилось около 4 миллиардов лет назад.
На данный момент Солнечная Система имеет восемь планет. Это Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептон. Плутон — карликовая планета, крупнейший известный объект пояса Койпера (является большим поясом осколков, подобным поясу астероидов). После обнаружения в 1930 году считался девятой планетой. Положение изменилось в 2006 году с принятием формального определения планеты.
На самой ближайшей к Солнцу планете - Меркурии дождей не бывает никогда. Это обусловлено тем фактором, что атмосфера у планеты настолько разрежена, что ее просто невозможно зафиксировать. Да и откуда там взяться дождям, если дневная температура на поверхности планеты порой достигает 430º по Цельсию. Да уж, не хотелось бы там оказаться:)
А вот на Венере постоянно идут кислотные дожди, поскольку облака над этой планетой состоят не из живительной воды, а из смертоносной серной кислоты. Правда, поскольку температура на поверхности третьей по счету планеты достигает 480º по Цельсию, то капли кислоты испаряются раньше, чем долетят к планете. Небо над Венерой пронзают большие и страшные молнии, но света и грохота от них больше, чем дождя.
На Марсе, по мнению ученых, давным-давно природные условия были такими же, как и на Земле. Миллиарды лет назад атмосфера над планетой была намного плотнее, и вполне возможно, что обильные дожди наполняли эти реки. Но сейчас над планетой очень разреженная атмосфера, а фотографии, переданные спутниками-разведчиками, свидетельствуют о том, что поверхность планеты напоминает пустыни юго-запада США или Сухие долины в Антарктиде. Когда часть Марса укутывает зимняя пора, над красной планетой появляются тонкие облака, содержащие двуокись углерода, а иней покрывает мертвые скалы. Ранним утром в долинах бывают такие густые туманы, что кажется, что вот-вот пойдет дождь, но напрасны такие ожидания.
Кстати температура воздуха днём на Мрсе 20º по Цельсию. Правда ночью может опускаться до - 140:(
Юпитер - самая большая из планет и является гигантским газовым шаром! Этот шар почти полностью состоит из гелия и водорода, но не исключено, что глубоко внутри планеты находится маленькое твердое ядро, окутанное океаном из жидкого водорода. Тем не менее, Юпитер со всех сторон окружают цветные полосы облаков. Некоторые из этих облаков состоят даже из воды, но, как правило, в подавляющем большинстве их образуют застывшие кристаллики аммиака. Время от времени над планетой пролетают сильнейшие ураганы и бури, несущие за собой снегопады и дожди из аммиака. Вот где бы провести Магический цветок.
АТМОСФЕРА ПЛАНЕТ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ. Отправляемся по планетам Солнечной системы, чтобы исследовать их атмосферные композиции, а также наши собственные. Практически каждую планету в нашей Солнечной системе можно рассматривать как имеющую атмосферу. А также посмотрим, какие определенные эффекты могут вызвать различные условия на разных планетах. МЕРКУРИЙ
У Меркурия невероятно тонкая атмосфера оценивается более чем в триллион раз тоньше, чем Земля. Его гравитация составляет около 38% от Земли, поэтому он не способен сохранять большую часть атмосферы, и, кроме того, его близость к Солнцу означает, что солнечный ветер может уносить газы с поверхности. Частицы солнечного ветра в сочетании с испарением поверхностных пород в результате воздействия метеоров, вероятно, являются крупнейшим источником атмосферы Меркурия ВЕНЕРА
Венера похожа на Землю в нескольких отношениях: ее плотность, размер, масса и объем сопоставимы. Тем не менее, на этом сходство заканчивается. Атмосферное давление на поверхности планеты примерно в 92 раза выше чем на Земле, причем основным газом является углекислый газ - результат предыдущих вулканических извержений на поверхности планеты. Также в небольшом количестве присутствует азот. Выше в атмосфере, планета имеет облака, которые представляют смесь двуокиси серы и серной кислоты. Под этими облаками находится толстый слой углекислого газа, который подвергает поверхность планеты интенсивному парниковому эффекту. Температура поверхности на Венере около 480 градусов Цельсия - слишком жарко, чтобы поддерживать жизнь, какую мы ее знаем. ЗЕМЛЯ
Атмосфера Земли состоит в основном из азота и кислорода, которые необходимы для жизни, которая обитает на планете. Состав атмосферы является прямым следствием жизни растений. Растения поглощают углекислый газ и вытесняют кислород через фотосинтез, и если бы это было не так, то вполне вероятно, что процент углекислого газа в атмосфере был бы значительно выше. Земная атмосфера разделена на слои: Тропосфера Тропосфера находится на поверхности Земли примерно на 9 км в полярных регионах и приблизительно на 17 км на экваторе, при средней высоте около 12 км. Это в тропосфере существует вся жизнь на Земле. В тропосфере сосредоточено более 80 % всей массы атмосферного воздуха, сильно развиты турбулентность и конвекция, сосредоточена преобладающая часть водяного пара, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны, а также другие процессы, определяющие погоду и климат. Стратосфера Стратосфера, отделенная от тропосферы тропопаузой, простирается до 50-55 км и является местом, где вы найдете озоновый слой. Стратосфера заканчивается в стратопаузу, с другой стороны которой начинается мезосфера. Мезосфера Мезосфера - это самый высокий слой, в котором образуются серебристые облака, чуть ниже мезопаузы, которая находится на расстоянии от 80 до 85 км. В пределах мезосферы также находится большинство метеоров, которые начинают светиться и сгорают при попадании в атмосферу Земли. За пределами мезопаузы начинается термосфера. Термосфера Высота термосферы находится на высоте от 90 до 800 км. Температура в термосфере может достигать 1773 K (1500 °C, 2700 °F), однако, атмосфера на этой высоте очень тонкая. В термосфере находятся полярные сияния, ионосфера и Международная Космическая станция. Экзосфера И, наконец экзосфера, которая простирается примерно до 10 000км. Большинство искусственных спутников Земли вращаются внутри экзосферы. Не уникальна ли атмосфера Земли? МАРС
Атмосфера Марса, как и Венеры, состоит в основном из углекислого газа, с небольшим количеством аргона, а также, азота. Слои легко запомнить - это нижняя атмосфера, средняя атмосфера, верхняя атмосфера и экзосфера. Упомянув об экстремальном тепличном эффекте, присутствующем на Венере, как следствие высокого уровня диоксида углерода, может показаться странным, что температура поверхности Марса достигает максимума 35С. Это потому, что атмосфера Марса значительно тоньше, чем у Венеры, поэтому, хотя доля углекислого газа сопоставима, фактическая концентрация гораздо ниже. ЮПИТЕР
Юпитер-первая из газовых гигантов и самая большая планета в Солнечной системе, имеет слои, тропосферу, стратосферу, термосферу и экзосферу, похожие на Землю, хотя и нет мезосферы. Тропосфера Юпитера - видимая часть, которую мы связываем с Юпитером, состоит в основном из водорода и гелия, с небольшим количеством метана, аммиака, сероводорода и воды, с облаками кристаллов аммиака. Поскольку Юпитер не имеет твердой поверхности, более низкие уровни тропосферы постепенно конденсируются в жидкий водород и гелий. Без твердой поверхности общепринятая поверхность Юпитера основана на том, где атмосферное давление составляет 100 кПа. Более того, слои этой атмосферы характеризуются давлением больше, чем высотой. Тропосфера Юпитера составляет почти 143 000 км. Это больше, чем 22 Земли. САТУРН
Подобно Юпитеру, Сатурн также является газовым гигантом, хотя и не столь гигантским. Менее известна атмосфера Сатурна, хотя, опять же, она во многом похожа на атмосферу Юпитера. В основном водород, с гораздо меньшим количеством гелия. Облака Сатурна также состоят из кристаллов аммиака. Сера, присутствующая в атмосфере, придает аммиачным облакам бледно-желтый оттенок. Эта видимая облачная часть Сатурна составляет более 120 000 км. Это больше чем 20 планет Земля. УРАН
Атмосфера Урана, как и Юпитера и Сатурна, в основном водород и гелий. Тем не менее, несколько более высокие уровни метана, особенно в верхней атмосфере, вызывают большее поглощение красного света от солнца, в свою очередь, заставляя планету казаться сине-голубого цвета. Уран имеет самую холодную атмосферу в Солнечной системе, приблизительно-224C, и его атмосфера содержит гораздо больше водяного льда, чем Юпитер и Сатурн, как следствие этого. НЕПТУН
А. Михайлов, проф.
Наука и жизнь // Иллюстрации
Лунный ландшафт.
Таяние полярного пятна на Марсе.
Орбиты Марса и Земли.
Карта Марса, составленная Лоуеллом.
Модель Марса, сделанная Кюлем.
Рисунок Марса, сделанный Антониади.
Рассматривая вопрос о существовании жизни на других планетах, мы будем говорить только о планетах нашей солнечной системы, так как нам ничего не известно о наличии у других солнц, каковыми являются звезды, собственных планетных систем, подобных нашей. По современным воззрениям на происхождение солнечной системы можно даже полагать, что образование планет, обращающихся вокруг центральной звезды, есть случай, вероятность которого ничтожно мала, и что поэтому огромное большинство звезд не имеет своих планетных систем.
Далее нужно оговориться, что вопрос о жизни на планетах мы поневоле рассматриваем с нашей, земной точки зрения, предполагая, что эта жизнь проявляется в таких же формах, как и на Земле, т. е. предполагая жизненные процессы и общее строение организмов подобными земным. В таком случае для развития жизни на поверхности какой-либо планеты должны существовать определенные физико-химические условия, должна быть не слишком высокая и не слишком низкая температура, необходимо наличие воды и кислорода, основой же органического вещества должны являться соединения углерода.
Атмосферы планет
Присутствие у планет атмосферы определяется напряжением силы тяжести на их поверхности. Большие планеты обладают достаточной силой притяжения, чтобы удерживать около себя газообразную оболочку. Действительно, молекулы газа находятся в постоянном быстром движении, скорость которого определяется химической природой этого газа и температурой.
Наибольшую скорость имеют легкие газы - водород и гелий; при повышении температуры скорость возрастает. При нормальных условиях, т. е. температуре в 0° и атмосферном давлении, средняя скорость молекулы водорода составляет 1840 м/сек, а кислорода 460 м/сек. Но под влиянием взаимных столкновений отдельные молекулы приобретают скорости, в несколько раз превосходящие указанные средние числа. Если в верхних слоях земной атмосферы появится молекула водорода со скоростью, превосходящей 11 км/сек, то такая молекула отлетит прочь от Земли в межпланетное пространство, так как сила земного притяжения окажется недостаточной для ее удержания.
Чем меньше планета, чем она менее массивна, тем меньше эта предельная или, как говорят, критическая скорость. Для Земли критическая скорость составляет 11 км/сек, для Меркурия она равна лишь 3,6 км/сек, для Марса 5 км/сек, для Юпитера же, самой большой и массивной из всех планет, - 60 км/сек. Отсюда следует, что Меркурий, а тем более еще меньшие тела, как спутники планет (в том числе и наша Луна) и все малые планеты (астероиды), не могут удержать своим слабым притяжением атмосферную оболочку у своей поверхности. Марс в состоянии, хотя и с трудом, удерживать атмосферу, значительно более разреженную, чем атмосфера Земли, что же касается Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, то их притяжение достаточно сильно для того, чтобы удерживать мощные атмосферы, содержащие легкие газы, вроде аммиака и метана, а возможно также и свободный водород.
Отсутствие атмосферы неминуемо влечет за собою и отсутствие воды в жидком состоянии. В безвоздушном пространстве испарение воды происходит гораздо энергичнее, чем при атмосферном давлении; поэтому вода быстро обращается в пар, который представляет собою весьма легкий таз, подвергающийся той же участи, что и другие газы атмосферы, т. е. он более или менее быстро покидает поверхность планеты.
Понятно, что на планете, лишенной атмосферы и воды, условия для развития жизни совершенно неблагоприятны, и мы не можем ожидать на такой планете ни растительной ни животной жизни. Под эту категорию попадают все малые планеты, спутники планет, а из больших планет - Меркурий. Скажем немного подробнее о двух телах этой категории, именно о Луне и Меркурии.
Луна и Меркурий
Для этих тел отсутствие атмосферы установлено не только путем приведенных выше соображений, но и посредством прямых наблюдений. Когда Луна движется по небу, совершая свой путь вокруг Земли, она часто закрывает собою звезды. Исчезновение звезды за диском Луны можно наблюдать уже в небольшую трубу, и происходит оно всегда вполне мгновенно. Если бы лунный рай был окружен хотя бы редкой атмосферой, то, прежде чем вполне исчезнуть, звезда просвечивала бы в течение некоторого времени сквозь эту атмосферу, причем постепенно уменьшалась бы видимая яркость звезды, кроме того, вследствие преломления света звезда казалась бы смещенной со своего места. Все эти явления совершенно отсутствуют при покрытии звезд Луною.
Лунные ландшафты, наблюдаемые в телескопы, поражают резкостью и контрастностью своего освещения. На Луне нет полутеней. Рядом с яркими, освещенными Солнцем местами встречаются глубокие черные тени. Происходит это потому, что вследствие отсутствия атмосферы на Луне нет голубого дневного неба, которое своим светом смягчало бы тени; небо там всегда черное. Нет на Луне и сумерек, и после захода Солнца сразу наступает темная ночь.
Меркурий находится от нас гораздо дальше, чем Луна. Поэтому таких подробностей как на Луне, мы наблюдать на нем не можем. Нам неизвестен вид его ландшафта. Покрытие звезд Меркурием вследствие его видимой малости чрезвычайно редкое явление, и нет указаний на то, чтобы такие покрытия когда-либо наблюдались. Зато бывают прохождения Меркурия перед диском Солнца, когда мы наблюдаем, что эта планета в виде крохотной черной точки медленно проползает по яркой солнечной поверхности. Край Меркурия при этом бывает резко очерчен, и те явления, которые усматривались при прохождении перед Солнцем Венеры, у Меркурия не наблюдались. Но все же возможно, чтобы небольшие следы атмосферы у Меркурия сохранились, однако эта атмосфера имеет совсем ничтожную плотность по сравнению с земной.
На Луне и Меркурии совершенно неблагоприятны для жизни и температурные условия. Луна вращается вокруг своей оси чрезвычайно медленно, благодаря чему день и ночь продолжаются на ней по четырнадцать суток. Зной солнечных лучей не умеряется воздушной оболочкой, и в результате днем на Луне температура поверхности повышается до 120°, т. е. выше точки кипения воды. Во время же долгой ночи температура падает до 150° ниже нуля.
Во время лунного затмения наблюдалось, как в течение всего лишь часа с небольшим температура упала с 70° тепла до 80° мороза, а после окончания затмения почти в столь же короткий срок вернулась к своему исходному значению. Это наблюдение указывает на чрезвычайно малую теплопроводность горных пород, образующих лунную поверхность. Солнечное тепло не проникает вглубь, а остается в самом тонком верхнем слое.
Нужно думать, что поверхность Луны покрыта легкими и рыхлыми вулканическими туфами, может быть даже пеплом. Уже на глубине метра контрасты тепла и холода оглаживаются «эстолько, что вероятно там господствует средняя температура, мало отличающаяся от средней температуры земной поверхности, т. е. составляющая несколько градусов выше нуля. Быть.может там и сохранились некоторые зародыши живого вещества, но участь их, конечно, незавидная.
На Меркурии разница температурных условий еще более резкая. Эта планета всегда повернута к Солнцу одной стороной. На дневном полушарии Меркурия температура достигает 400°, т. е. она выше точки плавления свинца. А на ночном полушарии мороз должен доходить до температуры жидкого воздуха, и если бы на Меркурии существовала атмосфера, то на ночной стороне она должна была превратиться в жидкость, а может быть даже замерзнуть. Лишь на границе между дневным и ночными полушариями в пределах узкой зоны могут быть температурные условия, хоть сколько-нибудь благоприятные для жизни. Однако о возможности там развитой органической жизни думать не приходиться. Далее при наличии следов атмосферы в ней не мог удержаться свободный кислород, так как при температуре дневного полушария кислород энергично соединяется с большинством химических элементов.
Итак, в отношении возможности жизни на Луне перспективы достаточно неблагоприятны.
Венера
В отличие от Меркурия на Венере наблюдаются определенные признаки густой атмосферы. Когда Венера проходит между Солнцем и Землей, она бывает окружена светлым колечком, - это ее атмосфера, которая на просвет освещается Солнцем. Такие прохождения Венеры перед диском Солнца бывают очень редко: последнее прохождение имело место в 18S2 г., ближайшее следующее произойдет в 2004 г. Однако почти ежегодно Венера проходит хотя и не через самый солнечный диск, но достаточно близко от него, и тогда она бывает видна в форме очень узкого серпа, вроде Луны тотчас после новолуния. По законам перспективы освещенный Солнцем серп Венеры должен был бы составлять дугу ровно в 180°, но в действительности наблюдается более длинная светлая дуга, что происходит вследствие отражения и загибания солнечных лучей в атмосфере Венеры. Другими словами, на Венере существуют сумерки, которые увеличивают продолжительность дня и частично освещают ее ночное полушарие.
Состав атмосферы Венеры пока еще мало изучен. В 1932 г. при помощи спектрального анализа в ней было обнаружено присутствие большого количества углекислоты, соответствующее слою мощностью в 3 км при стандартных условиях (т. е. при 0° и 760 мм давления).
Поверхность Венеры всегда представляется нам ослепительно белой и без заметных постоянных пятен или очертаний. Полагают, что в атмосфере Венеры всегда находится густой слой белых облаков, вполне закрывающий собою твердую поверхность планеты.
Состав этих облаков неизвестен, но вероятнее всего, что это водяные пары. Что находится под ними, мы не видим, но понятно, что облака должны умерять зной солнечных лучей, который на Венере, находящейся ближе к Солнцу, чем Земля, был бы иначе чрезмерно силен.
Измерения температуры дали для дневного полушария около 50-60° тепла, а для ночного 20° мороза. Такие контрасты объясняются медленностью вращения Венеры около оси. Хотя точный период ее вращения неизвестен из-за отсутствия на поверхности планеты заметных пятен, но, по-видимому, сутки продолжаются на Венере не меньше наших 15 суток.
Каковы шансы на существование жизни на Венере?
В этом отношении мления ученых расходятся. Некоторые считают, что весь кислород в ее атмосфере химически связан и существует лишь в составе углекислоты. Так как этот газ обладает малой теплопроводностью, то в таком случае температура близ поверхности Венеры должна быть довольно высокой, быть может даже близкой к точке кипения воды. Этим можно было бы объяснить присутствие в верхних слоях ее атмосферы большого количества водяных паров.
Заметим, что приведенные выше результаты определения температуры Венеры относятся к наружной поверхности облачного покрова, т.е. к довольно большой высоте над ее твердой поверхностью. Во всяком случае нужно думать, что условия на Венере напоминают теплицу или оранжерею, но, вероятно, с еще значительно более высокой температурой.
Марс
Наибольший интерес с точки зрения вопроса о существовании жизни представляет планета Марс. Во многих отношениях он похож на Землю. По пятнам, которые хорошо видны на его поверхности, установлено, что Марс вращается около оси, совершая один оборот в 24 ч. и 37 м. Поэтому на нем существует смена дня и ночи почти такой же продолжительности, как и на Земле.
Ось вращения Марса составляет с плоскостью его орбиты угол в 66°, почти в точности такой же, как и у Земли. Благодаря этому наклону оси на Земле происходит смена времен года. Очевидно, и на Марсе существует такая же смена, но только каждое время года на «ем почти вдвое продолжительнее нашего. Причина этого заключается в том, что Марс, будучи в среднем в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, совершает свой оборот вокруг Солнца почти в два земных года, точнее в 689 суток.
Наиболее отчетливая подробность на поверхности Марса, заметная при рассматривании его в телескоп,- белое пятно, по своему положению совпадающее с одним из его полюсов. Лучше всего бывает видно пятно у южного полюса Марса, потому что в периоды своей наибольшей близости к Земле Марс бывает наклонен в сторону Солнца и Земли своим южным полушарием. Замечено, что с наступлением зимы в соответствующем полушарии Марса белое пятно начинает увеличиваться, а летом оно уменьшается. Бывали даже случаи (например, в 1894 г.), когда полярное пятно осенью почти совсем исчезало. Можно думать, что это снег или лед, который отлагается зимою тонким покровом близ полюсов планеты. Что этот покров очень тонкий, следует из указанного наблюдения над исчезновением белого пятна.
Вследствие удаленности Марса от Солнца температура на нем сравнительно низкая. Лето там очень холодное, и тем не менее бывает, что полярные снега полностью стаивают. Большая продолжительность лета не компенсирует в достаточной, мере недостатка тепла. Отсюда следует, что снега выпадает там мало, быть может всего лишь на несколько сантиметров, возможно даже, что белые полярные пятна состоят не из снега, а из инея.
Это обстоятельство находится в полном согласии с тем, что по всем данным на Марсе мало влаги, мало воды. Морей и больших водных пространств на нем не обнаружено. В его атмосфере очень редко наблюдаются облака. Сама оранжевая окраска поверхности планеты, благодаря которой невооруженному глазу Марс представляется красной звездой (откуда и произошло его название по имени древнеримского бога.войны), большинством "наблюдателей объясняется тем, что поверхность Марса представляет безводную песчаную пустыню, окрашенную окислами железа.
Марс движется вокруг Солнца по заметно вытянутому эллипсу. Благодаря этому его расстояние от Солнца меняется в довольно широких пределах - от 206 до 249 млн. км. Когда Земля находится с той же стороны Солнца, что и Марс, происходят так называемые противостояния Марса (потому что Марс в это время находится в стороне неба, противоположной Солнцу). Во время противостояний Марс наблюдается на ночном небе в благоприятных условиях. Противостояния чередуются в среднем через 780 дней, или через два года и два месяца.
Однако далеко не в каждое противостояние Марс приближается к Земле.на свое кратчайшее расстояние. Для этого нужно, чтобы противостояние совпало с временем наибольшего приближения Марса к Солнцу, что бывает лишь каждое седьмое или восьмое противостояние, т. е. примерно через пятнадцать лет. Такие противостояния называются великими противостояниями; они имели место в 1877, 1892, 1909 и 1924 гг. Следующее великое противостояние будет в 1939 т. Именно к этим срокам и приурочены главные наблюдения Марса и связанные с ними открытия. Ближе всего к Земле Марс был во время - противостояния 1924 г., но и тогда его расстояние от нас составляло 55 млн. км. Ha более близком расстоянии от Земли Марс никогда не бывает.
"Каналы" на Марсе
В 1877 г. итальянский астроном Скиапарелли, производя наблюдения в сравнительно скромный по своим размерам телескоп, но под прозрачным небом Италии, обнаружил на поверхности Марса, кроме темных пятен, названных хотя и неправильно морями, еще целую сеть узких прямых линий или полосок, которые он назвал проливами (по-итальянски canale). Отсюда слово «канал» стало употребляться и на других языках для обозначения этих загадочных образований.
Скиапарелли в результате своих многолетних наблюдений составил подробную карту поверхности Марса, на которой нанесены сотни каналов, соединяющих между собок> темные пятна «морей». Позднее американский астроном Лоуелл, построивший в Аризоне даже специальную обсерваторию для наблюдения Марса, обнаружил каналы и на темных пространствах «морей». Он нашел, что как «моря», так и каналы меняют свою видимость в зависимости от времен года: летом они становятся темнее, принимая иногда серо-зеленоватый оттенок зимою бледнеют и становятся буроватыми. Карты Лоуелла еще подробнее карт Скиапарелли, на них нанесено множество каналов, образующих сложную, но довольно правильную геометрическую сеть.
Для объяснения наблюдаемых на Марсе явлений Лоуелл развил теорию, которая получила широкое распространение, главным образом, среди любителей астрономии. Теория эта сводится к следующему.
Оранжевую поверхность планеты Лоуелл, как и большинство других наблюдателей, принимает за песчаную пустошью. Темные пятна «морей» он считает за области, покрытые растительностью - полями и лесами. Каналы он считает за сеть орошения, проведенную разумными существами, обитающими на поверхности планеты. Однако самые каналы нам с Земли не видны, так как их ширина для этого далеко не достаточна. Чтобы быть видимыми с Земли, каналы должны иметь ширину не меньше десятка километров. Поэтому Лоуелл считает, что мы видим лишь широкую полосу растительности, которая распускает свои зеленые листья, когда собственно канал, пролегающий в середине этой полосы, наполняется весною водой, притекающей от полюсов, где она образуется от таяния полярных снегов.
Однако мало-помалу начали возникать сомнения в реальности таких прямолинейных каналов. Наиболее показательным было то обстоятельство, что наблюдатели, вооруженные наиболее мощными современными телескопами, никаких каналов не видели, а наблюдали лишь необыкновенно богатую картину разных деталей и оттенков на поверхности Марса, лишённых, однако, правильных геометрических очертаний. Лишь наблюдатели, пользовавшиеся инструментами средней силы, видели и зарисовывали каналы. Отсюда возникло сильное подозрение, что каналы представляют лишь оптическую иллюзию (обман зрения), возникающую при крайнем напряжении глаза. Много работ и разных опытов было проведено для выяснения этого обстоятельства.
Наиболее убедительными являются результаты, полученные немецким физиком и физиологом Кюлем. Им была устроена специальная модель, изображающая Марс. На темном фоне Кюль наклеил вырезанный им из обыкновенной газеты кружок, на котором было размещено несколько серых пятен, напоминающих по своим очертаниям «моря» на Марсе. Если рассматривать такую модель вблизи, то ясно видно, что она собою представляет,- можно прочитать газетный текст и никакой иллюзии не создается. Но если отойти подальше, то при правильном освещении начинают появляться прямые тонкие полоски, идущие от одного темного пятна к другому и притом не совпадающие со строчками печатного текста.
Кюль подробно исследовал это явление.
Он показал, что три наличии многих мелких деталей и оттенков, постепенно переходящих один в другой, когда глаз не может уловить их «о всех подробностях, возникает стремление объединить эти детали более простыми геометрическими схемами, в результате чего и появляется иллюзия прямых полосок там, где никаких правильных очертаний не имеется. Современный выдающийся наблюдатель Антониади, который в то же время является хорошим художником, рисует Марс пятнистым, с массой неправильных деталей, но без всяких прямолинейных каналов.
Можно подумать, что этот вопрос лучше всего решить три помощи фотографии. Фотографическую пластинку обмануть нельзя: она должна, казалось бы, показать, что же на самом деле имеется на Марсе. К сожалению, это не так. Фотография, которая в применении к звездам и туманностям дала так много, в отношении поверхности планет дает меньше, чем видит глаз наблюдателя в тот же самый инструмент. Объясняется это тем, что изображение Марса, полученное даже с помощью самых больших и длиннофокусных инструментов, на пластинке получается очень малых размеров,- диаметром "всего.лишь до 2 мм. Конечно, на таком изображении больших подробностей разобрать нельзя. При сильном же увеличении таких фотографий выступает дефект, от которого так страдают современные любители фотографии, снимающие аппаратами типа «Лейка». Именно, выступает зернистость изображения, которая затушевывает все мелкие детали.
Жизнь на Марсе
Однако фотографии Марса, снятые через разные светофильтры, с полной ясностью доказали существование у Марса атмосферы, хотя и значительно более редкой, чем у Земли. Иногда под вечер в этой атмосфере замечаются светлые точки, которые, вероятно, представляют собою кучевые облака. Но вообще облачность на Марсе ничтожная, что вполне согласуется с малым количеством на нем воды.
В настоящее время почти все наблюдатели Марса согласны в том, что темные пятна «морей» действительно представляют области, покрытые растениями. В этом отношении теория Лоуелла подтверждается. Однако здесь до сравнительно недавнего времени имелось одно препятствие. Вопрос усложнился температурными условиями на поверхности Марса.
Так как Марс находится в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, то он получает в два с четвертью раза меньше тепла. Вопрос о том, до какой температуры может согреть его поверхность такое незначительное количество тепла, зависит от строения атмосферы Марса, представляющей собою «шубу» неизвестной нам толщины и состава.
Недавно удалось непосредственными измерениями определить температуру поверхности Марса. Оказалось, что в экваториальных областях в полдень температура повышается до 15-25° тепла, но под вечер наступает сильное похолодание, а ночь, по-видимому, сопровождается неизменными крепкими морозами.
Условия на Марсе похожи на те, которые наблюдаются у нас на высоких горах: разреженность и прозрачность воздуха, значительное нагревание прямыми солнечными лучами, холод в тени и сильные ночные морозы. Условия, без сомнения, очень суровые, но можно полагать, что растения акклиматизировались, приспособились к ним, а также и к недостатку влаги.
Итак, существование растительной жизни на Марсе можно считать почти доказанным, но относительно животных, а тем более разумных, мы пока ничего определенного сказать не можем.
Что касается других планет солнечной системы - Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, то на них трудно предполагать возможность жизни по следующим основаниям: во-первых, низкая температура из-за дальности расстояния от Солнца и, во-вторых, ядовитые газы, недавно открытые в их атмосферах,- аммиак и метан. Если эти планеты и имеют твердую поверхность, то она спрятана где-то на большой глубине, мы же видим лишь верхние слои их чрезвычайно мощных атмосфер.
Еще менее вероятна жизнь на самой удаленной от Солнца планете - недавно открытом Плутоне, о физических условиях которого мы пока еще ничего не знаем.
Итак, из всех планет нашей солнечной системы (кроме Земли) можно подозревать существование жизни на Венере и считать почти доказанным наличие жизни на Марсе. Но, конечно, это все относится к настоящему времени. С течением времени, при эволюции планет, условия могут сильно измениться. Об этом из-за недостатка данных мы говорить не будем.
Атмосферу имеют Солнце, восемь из девяти планет (кроме Меркурия) и три из шестидесяти трех спутников. Каждая атмосфера имеет свой особый химический состав и тип поведения, называемый «погодой». Атмосферы делят на две группы: у планет земного типа плотная поверхность материков или океана определяет условия на нижней границе атмосферы, а у газовых гигантов атмосфера практически бездонная.
О планетах в отдельности:
1.У Меркурия практически нет атмосферы–лишь крайне разреженная гелиевая оболочка с плотностью земной атмосферы на высоте 200 км.Вероятно,гелий образуется при распаде радиоактивных элементов в недрах планеты.У Меркурия есть слабое магнитное поле и нет спутников.
2.Атмосфера Венеры состоит в основном из углекислого газа (CO2),а также небольшого количества азота (N2)и паров воды (H2O).В виде малых примесей обнаружены соляная кислота (HCl)и плавиковая кислота (HF).Давление у поверхности 90 бар (как в земных морях на глубине 900 м);температура около 750 К по всей поверхности и днем,и ночью.Причина столь высокой температуры у поверхности Венеры в том,что не совсем точно называют«парниковым эффектом»:солнечные лучи сравнительно легко проходят сквозь облака ее атмосферы и нагревают поверхность планеты,но тепловое инфракрасное излучение самой поверхности выходит сквозь атмосферу обратно в космос с большим трудом.
3.Разреженная атмосфера Марса состоит на 95% из углекислого газа и на 3% из азота.В малом количестве присутствуют водяной пар,кислород и аргон. Среднее давление у поверхности 6 мбар(т. е. 0,6% земного).При таком низком давлении не может быть жидкой воды.Средняя дневная температура 240 К, а максимальная летом на экваторе достигает 290 К.Суточные колебания температуры около 100 К.Таким образом,климат Марса–это климат холодной,обезвоженной высокогорной пустыни.
4. В телескоп на Юпитере видны облачные полосы,параллельные экватору;светлые зоны в них перемежаются красноватыми поясами.Вероятно,светлые зоны–это области восходящих потоков,где видны верхушки аммиачных облаков;красноватые пояса связаны с нисходящими потоками,яркий цвет которых определяют гидросульфат аммония,а также соединения красного фосфора,серы и органические полимеры.Кроме водорода и гелия в атмосфере Юпитера спектроскопически обнаружены CH4,NH3,H2O,C2H2,C2H6,HCN,CO,CO2,PH3 и GeH4.
5.В телескоп диск Сатурна выглядит не так эффектно, как Юпитер: он имеет коричневато-оранжевую окраску и слабо выраженные пояса и зоны.Причина в том, что верхние области его атмосферы заполнены рассеивающим свет аммиачным (NH3) туманом.Сатурн дальше от Солнца,поэтому температура его верхней атмосферы (90 К) на 35 К ниже, чем у Юпитера, и аммиак находится в сконденсированном состоянии.С глубиной температура атмосферы возрастает на 1,2 К/км,поэтому облачная структура напоминает юпитерианскую: под слоем облаков из гидросульфата аммония находится слой водяных облаков. Кроме водорода и гелия в атмосфере Сатурна спектроскопически обнаружены CH4, NH3, C2H2, C2H6, C3H4, C3H8 и PH3.
6.Атмосфера Урана содержит в основном водород, 12–15% гелия и немного других газов.Температура атмосферы около 50 К,хотя в верхних разреженных слоях она поднимается до 750 К днем и 100 К ночью.
7.В атмосфере Нептуна были открыты Большое Темное Пятно и сложная система вихревых потоков.
8.У Плутона сильно вытянутая и наклоненная орбита;в перигелии он приближается к Солнцу на 29,6 а.е.и удаляется в афелии на 49,3 а.е. В 1989 Плутон прошел перигелий; с 1979 по 1999 он был ближе к Солнцу, чем Нептун. Однако из-за большого наклона орбиты Плутона его путь никогда не пересекается с Нептуном.Средняя температура поверхности Плутона 50 К,она изменяется от афелия к перигелию на 15 К, что весьма заметно при таких низких температурах.В частности,это приводит к появлению разреженной метановой атмосферы в период прохождения планетой перигелия,но ее давление в 100 000 раз меньше давления земной атмосферы.Плутон не может долго удерживать атмосферу-ведь он меньше Луны.
