Stemningen er gas kuvert planeter, der bevæger sig sammen med planeten i det kosmiske rum som en enkelt helhed. Næsten alle vores planeter har deres egen atmosfære. solsystemet, men kun jordens atmosfære er i stand til at understøtte liv. I atmosfæren af planeter er der aerosolpartikler: faste støvpartikler rejst fra hård overflade planeter, flydende eller faste partikler som følge af kondensering af atmosfæriske gasser, meteorstøv. Lad os i detaljer overveje sammensætningen og funktionerne i atmosfærerne på solsystemets planeter.
Merkur. Der er spor af en atmosfære på denne planet: Helium, argon, oxygen, kulstof og xenon er blevet registreret. Det atmosfæriske tryk på Merkurs overflade er ekstremt lavt: det er to billioner af det normale atmosfæriske tryk på Jorden. Med en sådan sart atmosfære er dannelsen af vinde og skyer umulig i den, den beskytter ikke planeten mod solens varme og kosmisk stråling.
Venus. I 1761 bemærkede Mikhail Lomonosov, der observerede Venus' passage hen over Solens skive, en tynd iriserende rand, der omgiver planeten. Sådan blev Venus atmosfære opdaget. Denne atmosfære er ekstremt kraftig: trykket ved overfladen var 90 gange større end ved jordens overflade. Atmosfæren på Venus består af 96,5 % kuldioxid. Ikke mere end 3 % er nitrogen. Derudover blev der påvist urenheder af inerte gasser (primært argon). Drivhuseffekten i Venus atmosfære hæver temperaturen med 400 grader!
Himlen på Venus er en lys gul-grøn nuance. Den tågede dis strækker sig til en højde på omkring 50 km. Længere op i 70 km højde er der skyer af små dråber svovlsyre. Det menes at være dannet af svovldioxid, som kan komme fra vulkaner. Rotationshastigheden på niveauet af toppen af skyerne er anderledes end over selve planetens overflade. Det betyder, at over Venus ækvator i en højde af 60-70 km, blæser en orkanvind konstant med en hastighed på 100-300 m/s i retning af planetens bevægelse. De øverste lag af Venus atmosfære består næsten udelukkende af brint.
Atmosfæren på Venus strækker sig til en højde på 5500 km. I overensstemmelse med Venus' rotation fra øst til vest, roterer atmosfæren i samme retning. Ifølge dens temperaturprofil er Venus atmosfære opdelt i to regioner: troposfæren og termosfæren. På overfladen er temperaturen + 460°C, den varierer lidt dag og nat. Mod troposfærens øvre grænse falder temperaturen til -93°C.
Mars. Himmelen på denne planet er ikke sort, som forventet, men lyserød. Det viste sig, at støv, der hænger i luften, absorberer 40% af det indkommende sollys, hvilket skaber en farveeffekt. Atmosfæren på Mars består af 95 % kuldioxid. Omkring 4 % kommer fra nitrogen og argon. Ilt og vanddamp i Mars atmosfære er mindre end 1 %. Det gennemsnitlige atmosfæriske tryk på overfladen er 15.000 gange mindre end på Venus og 160 gange mindre end på jordens overflade. Drivhuseffekten hæver den gennemsnitlige overfladetemperatur med 9°C.
Mars er kendetegnet ved skarpe temperaturudsving: i løbet af dagen kan temperaturen nå +27°C, men om morgenen kan den nå -50°C. Dette sker, fordi den tynde atmosfære på Mars ikke er i stand til at holde på varmen. En af manifestationerne af temperaturforskelle er meget kraftig vind, hvis hastighed når 100 m/s. På Mars er der skyer af en bred vifte af former og typer: cirrus, bølget.
A. Mikhailov, prof.
Videnskab og liv // Illustrationer
Månelandskab.
Smeltende polarplet på Mars.
Baner om Mars og Jorden.
Lowells kort over Mars.
Kühls model af Mars.
Tegning af Mars af Antoniadi.
Når vi overvejer spørgsmålet om eksistensen af liv på andre planeter, vil vi kun tale om planeterne i vores solsystem, da vi intet ved om tilstedeværelsen af andre sole, såsom stjerner, af deres egne planetsystemer, der ligner vores. Ifølge moderne syn på solsystemets oprindelse kan man endda tro, at dannelsen af planeter, der kredser om en central stjerne, er en begivenhed, hvis sandsynlighed er ubetydelig, og at langt de fleste stjerner derfor ikke har deres egne planetsystemer.
Dernæst skal vi tage et forbehold for, at vi uundgåeligt overvejer spørgsmålet om liv på planeter fra vores jordiske synspunkt, idet vi antager, at dette liv manifesterer sig i de samme former som på Jorden, dvs. antager livsprocesser og generel struktur organismer, der ligner dem på jorden. I dette tilfælde, for udviklingen af liv på overfladen af enhver planet, må visse fysiske og kemiske forhold eksistere, det må ikke være for højt og ikke for højt. lav temperatur, tilstedeværelsen af vand og ilt er nødvendig, men grundlaget for organisk stof skal være kulstofforbindelser.
Planetariske atmosfærer
Tilstedeværelsen af atmosfærer på planeter bestemmes af tyngdekraftens spænding på deres overflade. Store planeter har tilstrækkelig tyngdekraft til at holde en gasskal omkring dem. Faktisk er gasmolekyler konstante hurtig bevægelse, hvis hastighed er bestemt af den kemiske natur af denne gas og temperatur.
Lette gasser - brint og helium - har den højeste hastighed; Når temperaturen stiger, stiger hastigheden. Under normale forhold, dvs. temperatur ved 0° og atmosfærisk tryk, gennemsnitshastighed brintmolekyler er 1840 m/sek, og oxygen 460 m/sek. Men under påvirkning af gensidige kollisioner opnår individuelle molekyler hastigheder flere gange større end de angivne gennemsnitlige tal. Hvis et brintmolekyle optræder i de øverste lag af jordens atmosfære med en hastighed på over 11 km/sek., så vil et sådant molekyle flyve væk fra jorden i interplanetarisk rum, da tyngdekraften vil være utilstrækkelig til at holde den.
Jo mindre planeten er, jo mindre massiv er den, jo lavere er denne begrænsning eller, som man siger, kritisk hastighed. For Jorden er den kritiske hastighed 11 km/sek., for Merkur er den kun 3,6 km/sek., for Mars 5 km/sek., for Jupiter, den største og mest massive af alle planeter, 60 km/sek. Det følger af dette, at Merkur, og endnu mere endnu mindre legemer, som planeternes satellitter (inklusive vores Måne) og alle små planeter (asteroider), ikke kan fastholde den atmosfæriske skal ved deres overflade med deres svage tiltrækning. Mars er i stand til, omend med besvær, at fastholde en atmosfære, der er meget tyndere end Jordens, hvad angår Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun, deres tyngdekraft er stærk nok til at tilbageholde kraftige atmosfærer indeholdende lette gasser som ammoniak og metan, og evt. også fri brint.
Fraværet af en atmosfære medfører uundgåeligt fraværet af flydende vand. I luftløst rum sker fordampningen af vand meget mere energisk end ved atmosfærisk tryk; derfor bliver vand hurtigt til damp, som er et meget let bassin, underlagt samme skæbne som andre atmosfæriske gasser, det vil sige, at det mere eller mindre hurtigt forlader planetens overflade.
Det er klart, at på en planet, der er blottet for atmosfære og vand, er betingelserne for udvikling af liv fuldstændig ugunstige, og vi kan ikke forvente hverken plante- eller dyreliv på sådan en planet. Alle mindre planeter, planeters satellitter og de store planeter - Merkur falder ind under denne kategori. Lad os sige lidt mere om de to kroppe i denne kategori, nemlig Månen og Merkur.
Månen og Merkur
For disse organer blev fraværet af en atmosfære fastslået ikke kun af ovenstående overvejelser, men også af direkte observationer. Når Månen bevæger sig hen over himlen på sin vej rundt om Jorden, dækker den ofte stjernerne. Forsvinden af en stjerne bag Månens skive kan allerede observeres gennem et lille teleskop, og det sker altid ganske øjeblikkeligt. Hvis måneparadiset var omgivet af mindst en sjælden atmosfære, ville stjernen, før den helt forsvandt, skinne gennem denne atmosfære i nogen tid, og stjernens tilsyneladende lysstyrke ville desuden gradvist falde på grund af lysets brydning , ville stjernen virke forskudt fra sin plads . Alle disse fænomener er fuldstændig fraværende, når stjernerne er dækket af Månen.
Månelandskaber observeret gennem teleskoper forbløffer med skarpheden og kontrasten i deres belysning. Der er ingen penumbraer på Månen. Nær lyse, solbelyste steder er der dybe sorte skygger. Dette sker, fordi der på grund af manglen på en atmosfære ikke er nogen blå daghimmel på Månen, som ville blødgøre skyggerne med sit lys; himlen der er altid sort. Der er ingen tusmørke på Månen, og efter solnedgang sætter den mørke nat straks ind.
Merkur er meget længere fra os end Månen. Derfor kan vi ikke observere sådanne detaljer som på Månen. Vi kender ikke udseendet af dets landskab. Merkurs okkultering af stjerner er på grund af dens tilsyneladende lillehed et yderst sjældent fænomen, og intet tyder på, at sådanne okkultationer nogensinde er blevet observeret. Men der er passager af Merkur foran Solens skive, når vi observerer, at denne planet, i form af en lille sort prik, langsomt kryber langs den lyse soloverflade. I dette tilfælde er kanten af Merkur skarpt skitseret, og de fænomener, der blev set, da Venus passerede foran Solen, blev ikke observeret på Merkur. Men det er stadig muligt, at der er små spor af Merkurs atmosfære tilbage, men denne atmosfære har en meget ubetydelig tæthed sammenlignet med Jordens.
Temperaturforholdene på Månen og Merkur er fuldstændig ugunstige for livet. Månen roterer ekstremt langsomt omkring sin akse, hvorfor dag og nat varer i fjorten dage. Varmen fra solens stråler modereres ikke af luftkappen, og som følge heraf stiger overfladetemperaturen i løbet af dagen på Månen til 120°, altså over vands kogepunkt. I løbet af den lange nat falder temperaturen til 150° under nul.
Under måneformørkelse det blev observeret, hvordan temperaturen på lidt over en time faldt fra 70° varme til 80° frost, og efter formørkelsens afslutning næsten det samme kort sigt tilbage til sin oprindelige værdi. Denne observation indikerer ekstrem lav varmeledningsevne sten, der danner månens overflade. Solvarme trænger ikke dybt, men forbliver i det tyndeste øvre lag.
Man må tro, at Månens overflade er dækket af lys og løse vulkanske tufs, måske endda aske. Allerede på en meters dybde udjævnes kontrasterne mellem varme og kulde "i det omfang, at der sandsynligvis hersker en gennemsnitstemperatur, der kun afviger lidt fra gennemsnitstemperaturen jordens overflade, dvs. en komponent flere grader over nul. Det kan være, at nogle embryoner af levende stof er blevet bevaret der, men deres skæbne er selvfølgelig ikke misundelsesværdig.
På Merkur er forskellen i temperaturforhold endnu skarpere. Denne planet vender altid mod Solen med den ene side. I daghalvdelen af Merkur når temperaturen 400°, det vil sige, at den er over blyets smeltepunkt. Og på nattehalvkuglen skulle frosten nå flydende lufts temperatur, og hvis der var en atmosfære på Merkur, så skulle den på natsiden være blevet til væske og måske endda frosset. Kun på grænsen mellem dag- og nathalvdelen, indenfor en snæver zone, kan der være temperaturforhold, der i det mindste er noget gunstige for livet. Der er dog ingen grund til at tænke på muligheden for udviklet organisk liv der. Ydermere, i nærvær af spor af atmosfæren, kunne fri oxygen ikke tilbageholdes i den, da ved temperaturen på halvkuglen om dagen kombineres oxygen energisk med de fleste kemiske elementer.
Så med hensyn til muligheden for liv på Månen er udsigterne ret ugunstige.
Venus
I modsætning til Merkur viser Venus visse tegn på en tyk atmosfære. Når Venus passerer mellem Solen og Jorden, er den omgivet af en lysring – det er dens atmosfære, som er oplyst af Solen. Sådanne passager af Venus foran solskiven er meget sjældne: den sidste passage fandt sted i 18S2, den næste vil ske i 2004. Men næsten hvert år passerer Venus, dog ikke gennem selve solskiven, men tæt nok til at den, og så kan den være synlig i form af en meget smal halvmåne, som Månen umiddelbart efter nymånen. Ifølge perspektivets love skulle Venus halvmåne oplyst af Solen danne en bue på præcis 180°, men i virkeligheden observeres en længere lys bue, som opstår på grund af refleksion og bøjning af solstråler i Venus atmosfære . Der er med andre ord tusmørke på Venus, hvilket øger dagens længde og delvist oplyser dens nattehalvkugle.
Sammensætningen af Venus atmosfære er stadig dårligt forstået. I 1932, ved hjælp af spektralanalyse, tilstedeværelsen af stor mængde kuldioxid, svarende til et lag 3 km tykt under standardbetingelser (dvs. ved 0° og 760 mm tryk).
Venus' overflade fremstår for os altid blændende hvid og uden mærkbare permanente pletter eller konturer. Det antages, at der i Venus atmosfære altid er et tykt lag af hvide skyer, der fuldstændigt dækker planetens faste overflade.
Sammensætningen af disse skyer er ukendt, men højst sandsynligt er de vanddamp. Vi ser ikke, hvad der er under dem, men det er tydeligt, at skyerne skal moderere varmen fra solens stråler, som på Venus, der er tættere på Solen end Jorden, ellers ville være alt for stærk.
Temperaturmålinger gav omkring 50-60° varme for daghalvdelen og 20° frost for nattehalvdelen. Sådanne kontraster forklares af Venus langsomme rotation omkring sin akse. Selvom den nøjagtige periode for dens rotation er ukendt på grund af fraværet af mærkbare pletter på planetens overflade, varer en dag på Venus tilsyneladende ikke mindre end vores 15 dage.
Hvad er chancerne for liv på Venus?
I denne henseende har forskere forskellige meninger. Nogle mener, at al ilten i atmosfæren er kemisk bundet og kun eksisterer som en del af kuldioxid. Da denne gas har lav termisk ledningsevne, bør temperaturen nær Venus overflade i dette tilfælde være ret høj, måske endda tæt på vands kogepunkt. Dette kunne forklare tilstedeværelsen af en stor mængde vanddamp i de øverste lag af atmosfæren.
Bemærk, at ovenstående resultater af bestemmelse af temperaturen på Venus refererer til den ydre overflade af skydækket, dvs. til en ret høj højde over sin faste overflade. I hvert fald må man tro, at forholdene på Venus ligner et drivhus eller drivhus, men nok med en endnu meget højere temperatur.
Mars
Planeten Mars er af største interesse set ud fra spørgsmålet om eksistensen af liv. På mange måder ligner det Jorden. Baseret på de pletter, der er tydeligt synlige på dens overflade, er det blevet fastslået, at Mars roterer omkring sin akse og laver en omdrejning hver 24. time og 37 meter. Derfor er der en ændring af dag og nat på den af næsten samme varighed som på jorden.
Mars' rotationsakse danner en vinkel på 66° med dens baneplan, næsten nøjagtig den samme som Jordens. Takket være denne aksehældning skifter årstiderne på Jorden. Det er klart, at den samme ændring findes på Mars, men hver sæson på den er næsten dobbelt så lang som vores. Årsagen til dette er, at Mars, der i gennemsnit er halvanden gang længere fra Solen end Jorden, fuldender sin omdrejning omkring Solen på næsten to jordår, eller mere præcist 689 dage.
Den mest tydelige detalje på overfladen af Mars, mærkbar, når man ser den gennem et teleskop, er hvid plet, dens position falder sammen med en af dens poler. Stedet ses bedst kl sydpolen Mars, fordi Mars i perioderne med dens største nærhed til Jorden hælder mod Solen og Jorden med sin sydlige halvkugle. Det er blevet bemærket, at med begyndelsen af vinteren på den tilsvarende halvkugle af Mars, begynder den hvide plet at stige, og om sommeren falder den. Der var endda tilfælde (for eksempel i 1894), hvor polarpletten næsten forsvandt fuldstændigt i efteråret. Man kan tro, at dette er sne eller is, som om vinteren aflejres som et tyndt lag nær planetens poler. At dette dække er meget tyndt, følger af ovenstående iagttagelse af den hvide plets forsvinden.
På grund af Mars' afstand fra Solen er dens temperatur relativt lav. Om sommeren er der meget kold, og alligevel sker det, at polarsneen smelter fuldstændigt. Sommerens lange varighed kompenserer ikke tilstrækkeligt for manglen på varme. Det følger, at der falder lidt sne der, måske kun få centimeter, og det er endda muligt, at de hvide polarpletter ikke består af sne, men af frost.
Denne omstændighed er i fuld overensstemmelse med det faktum, at der ifølge alle data er lidt fugt og lidt vand på Mars. Der blev ikke fundet hav eller store vandflader på den. Skyer er meget sjældent observeret i dens atmosfære. Den meget orange farve på planetens overflade, takket være hvilken Mars ser ud for det blotte øje som en rød stjerne (deraf navnet fra den antikke romerske krigsgud), forklares af de fleste iagttagere ved, at Mars overflade er en vandfri sandørken, farvet af jernoxider.
Mars bevæger sig rundt om Solen i en mærkbart langstrakt ellipse. På grund af dette varierer dens afstand fra Solen over et ret bredt område - fra 206 til 249 millioner km. Når Jorden er på samme side af Solen som Mars, opstår der såkaldte Mars-modsætninger (fordi Mars er på den modsatte side af himlen i forhold til Solen på det tidspunkt). Under oppositioner er Mars synlig på nattehimlen kl gunstige forhold. Oppositioner skifter i gennemsnit hver 780. dag eller hvert andet år og hver anden måned.
Men ikke ved enhver opposition nærmer Mars sig Jorden til sin korteste afstand. For at gøre dette er det nødvendigt, at oppositionen falder sammen med tidspunktet for Mars' nærmeste tilnærmelse til Solen, hvilket kun forekommer hver syvende eller ottende opposition, dvs. efter cirka femten år. Sådanne modsætninger kaldes store oppositioner; de fandt sted i 1877, 1892, 1909 og 1924. Den næste store konfrontation vil være i 1939. De vigtigste observationer af Mars og relaterede opdagelser er dateret præcist til disse datoer. Mars var tættest på Jorden under konfrontationen i 1924, men selv dengang var afstanden fra os 55 millioner km. Mars kommer aldrig tættere på Jorden.
"Kanaler" på Mars
I 1877 opdagede den italienske astronom Schiaparelli, der lavede observationer med et forholdsvis beskedent størrelse teleskop, men under Italiens gennemsigtige himmel, på overfladen af Mars, foruden mørke pletter, der kaldes, om end forkert, have, et helt netværk af smalle lige linjer eller striber, som han kaldte stræder (canale på italiensk). Derfor begyndte ordet "kanal" at blive brugt på andre sprog for at betegne disse mystiske formationer.
Schiaparelli, som et resultat af sine mange års observationer, kompilerede detaljeret kort overflade af Mars, hvor hundreder af kanaler, der forbinder mellem de to, er markeret> mørke pletter"hav". Senere opdagede den amerikanske astronom Lowell, som endda byggede et særligt observatorium i Arizona for at observere Mars, kanaler i de mørke rum i "havene". Han fandt ud af, at både "havene" og kanalerne ændrer deres synlighed afhængigt af årstiderne: om sommeren bliver de mørkere, nogle gange får de en grågrønlig farvetone om vinteren, bliver de blege og brunlige. Lowells kort er endnu mere detaljerede end Schiaparellis kort, de viser mange kanaler, der danner et komplekst, men ret regulært geometrisk netværk.
For at forklare de fænomener, der blev observeret på Mars, udviklede Lowell en teori, der blev udbredt, hovedsageligt blandt amatørastronomer. Denne teori koger ned til følgende.
Lowell, som de fleste andre observatører, forveksler den orange overflade af planeten for en sandet ødemark. Han betragter de mørke pletter i "havene" for at være områder dækket af vegetation - marker og skove. Han anser kanalerne for at være et kunstvandingsnetværk udført af intelligente væsener, der lever på planetens overflade. Selve kanalerne er dog ikke synlige for os fra Jorden, da deres bredde langt fra er tilstrækkelig til dette. For at være synlige fra Jorden skal kanalerne være mindst ti kilometer brede. Derfor mener Lowell, at vi kun ser en bred stribe vegetation, som sætter sine grønne blade ud, når selve kanalen, der løber midt i denne stribe, fyldes om foråret med vand, der strømmer fra polerne, hvor den er dannet fra smeltningen af polarsneen.
Men lidt efter lidt begyndte der at opstå tvivl om virkeligheden af sådanne ligetil kanaler. Den vigtigste kendsgerning var, at observatører bevæbnet med de mest kraftfulde moderne teleskoper ikke så nogen kanaler, men observerede kun et usædvanligt rigt billede forskellige dele og nuancer på overfladen af Mars, dog blottet for korrekte geometriske konturer. Kun observatører, der brugte mellemkraftigt værktøj, så og skitserede kanalerne. Derfor opstod der en stærk mistanke om, at kanalerne kun repræsenterer en optisk illusion (optisk illusion), der opstår ved ekstrem øjenbelastning. Meget arbejde og forskellige eksperimenter er blevet udført for at afklare denne omstændighed.
De mest overbevisende resultater er dem opnået af den tyske fysiker og fysiolog Kühl. Han skabte en speciel model, der forestiller Mars. På en mørk baggrund klistrede Kühl en cirkel, han havde klippet ud af en almindelig avis, hvorpå der var placeret flere grå pletter, der i deres omrids mindede om "havet" på Mars. Hvis man ser sådan en model tæt på, kan man tydeligt se, hvad det er – man kan læse en avistekst, og der skabes ingen illusion. Men hvis du flytter længere væk, hvornår ordentlig belysning Lige tynde striber begynder at dukke op, der løber fra en mørk plet til en anden og desuden ikke falder sammen med linjerne med trykt tekst.
Kühl studerede dette fænomen i detaljer.
Han viste, at tre er mange små dele og nuancer, der gradvist bliver til hinanden, når øjet ikke kan fange dem "i alle detaljer, er der et ønske om at kombinere disse detaljer med enklere geometriske mønstre, hvilket resulterer i, at illusionen af lige striber vises, hvor der ikke er regelmæssige konturer . Den eminente moderne iagttager Antoniadi, der samtidig er en god kunstner, maler Mars som plettet, med en masse uregelmæssige detaljer, men uden nogen retlinjede kanaler.
Man kunne tro, at dette problem bedst kunne løses med tre fotografiske hjælpemidler. Den fotografiske plade kan ikke snydes: den skulle, ser det ud til, vise, hvad der faktisk er på Mars. Det er desværre ikke tilfældet. Fotografi, som, når det anvendes på stjerner og stjernetåger, har givet så meget, når det påføres planeternes overflade, giver mindre, end hvad en iagttagers øje ser med det samme instrument. Dette forklares ved, at billedet af Mars, opnået selv ved hjælp af de største og længste fokusinstrumenter, fremstår meget lille på pladen. størrelser, - diameter"Kun op til 2 mm. Det er selvfølgelig umuligt at skimte store detaljer i sådan et billede. Ved kraftig forstørrelse af sådanne fotografier opstår der en defekt, som moderne fotografentusiaster, der skyder med kameraer af Leica-typen, lider så meget af. Billedets kornethed kommer nemlig frem, hvilket slører alle de små detaljer.
Livet på Mars
Men fotografier af Mars taget gennem forskellige filtre beviste klart eksistensen af en atmosfære på Mars, selvom det er meget sjældnere end Jordens. Nogle gange om aftenen bemærkes lyse punkter i denne atmosfære, som sandsynligvis er cumulusskyer. Men generelt er uklarhed på Mars ubetydelig, hvilket er helt i overensstemmelse med den lille mængde vand på den.
I øjeblikket er næsten alle Mars-observatører enige om, at de mørke pletter i "havene" faktisk repræsenterer områder dækket af planter. I denne henseende bekræftes Lowells teori. Indtil relativt for nylig var der dog én hindring. Spørgsmålet er blevet mere kompliceret temperaturforhold på overfladen af Mars.
Da Mars er halvanden gang længere fra Solen end Jorden, modtager den to en kvart gange mindre varme. Spørgsmålet om, hvilken temperatur en så lille mængde varme kan opvarme dens overflade til, afhænger af strukturen af Mars-atmosfæren, som er en "pelsfrakke" af tykkelse og sammensætning, der er ukendt for os.
For nylig var det muligt at bestemme temperaturen på Mars overflade ved direkte målinger. Det viste sig, at i de ækvatoriale områder ved middagstid stiger temperaturen til 15-25°C, men om aftenen er der en kraftig afkøling, og natten er tilsyneladende ledsaget af konstant hård frost.
Forholdene på Mars ligner dem, der findes på vores planet. høje bjerge: sjælden og gennemsigtig luft, betydelig opvarmning ved direkte sollys, kulde i skyggen og streng nattefrost. Forholdene er utvivlsomt meget barske, men vi kan antage, at planterne har akklimatiseret sig og tilpasset sig dem, samt til den manglende fugt.
Altså eksistens planteliv på Mars kan anses for næsten bevist, men hvad angår dyr, og især intelligente, kan vi endnu ikke sige noget bestemt.
Hvad angår de andre planeter i solsystemet - Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun, er det svært at antage muligheden for liv på dem af følgende grunde: for det første lav temperatur på grund af afstanden fra Solen og for det andet giftig gasser, der for nylig er blevet opdaget i deres atmosfærer - ammoniak og metan. Hvis disse planeter har en fast overflade, så er den skjult et sted på store dybder, men vi ser kun de øverste lag af deres ekstremt kraftige atmosfærer.
Livet er endnu mindre sandsynligt på den fjerneste planet fra Solen - den nyligt opdagede Pluto, om de fysiske forhold, som vi stadig ikke ved noget om.
Så af alle planeterne i vores solsystem (undtagen Jorden) kan man mistænke eksistensen af liv på Venus og betragte eksistensen af liv på Mars som næsten bevist. Men det gælder selvfølgelig alt sammen for nutiden. Over tid, med planeternes udvikling, kan forholdene ændre sig meget. Vi vil ikke tale om dette på grund af manglende data.
Atmosfæren af planeter og deres satellitter - dens tæthed og sammensætning bestemmes af planeternes diameter og masse, afstand fra Solen og egenskaberne ved deres dannelse og udvikling. Jo længere planeten er placeret fra Solen, jo mere flygtige komponenter var og er nu inkluderet i dens sammensætning; jo mindre planetens masse er, jo mindre er dens evne til at tilbageholde disse flygtige stoffer osv. Sandsynligvis har de jordiske planeter længe mistet deres primære atmosfære. Planeten Merkur, tættest på Solen, med sin relativt lille masse (ikke i stand til at indeholde molekyler med en atomvægt på mindre end 40 i gravitationsfeltet) og høj temperatur overfladen har praktisk talt ingen atmosfære (CO 2 = 2000 atm-cm). Der er en slags atmosfærisk korona, bestående af ædelgasser - argon, neon og helium. Tilsyneladende er argon og helium radiogene og kommer konstant ind i atmosfæren på grund af en slags "emanation" af de klipper, der udgør Kviksølv, og muligvis endogene processer. Tilstedeværelsen af neon udgør et mysterium. Det er svært at forestille sig, at så meget neon kunne være til stede i det oprindelige stof af Merkur, at det stadig kunne frigives fra denne planets tarme, især da der ikke er fundet stærke beviser for plutonisk aktivitet på denne planet.
Venus har den varmeste og mest kraftfulde atmosfære af alle planeterne jordtype. Planetens atmosfære består af 97% CO 2, 0 2, N 2 og H 2 0 findes i den. Temperaturen ved overfladen når 747 + 20 K, tryk (8,83 + 0,15) 10 6 Pa. Venus atmosfære er højst sandsynligt resultatet af dens indre aktivitet. A.P. Vinogradov mente, at al CO 2 i Venus atmosfære skyldes afgasning af alle karbonater ved den høje temperatur på overfladen. Det er tilsyneladende ikke helt rigtigt, for det er ikke klart, hvordan disse karbonater så kunne være dannet? Det er usandsynligt, at overfladetemperaturen på Venus tidligere var væsentligt lavere, det er usandsynligt, at der engang var en hydrosfære på dens overflade, og derfor kunne der ikke være dannet karbonater. Der var en opfattelse af, at alt vand gik tabt af Venus på grund af dissociationen af dets molekyler i atmosfæren til brint og oxygen, efterfulgt af spredning af brint ud i rummet. Ilt indgik i kemiske reaktioner med kulstofholdigt stof, hvilket førte til berigelse af atmosfæren med kuldioxid. Måske var det sådan, men så må vi antage tilstedeværelsen af plutonisme på Venus, som sikrer tilførslen af stadig nye dele af stof fra dets dybder til reaktionszonen med ilt, dvs. til overfladen, hvilket synes at blive bekræftet af data opnået som et resultat forskning "Venera-13" og "Venera-14".
Mars har en lille atmosfære, hvis tryk ved basen, afhængigt af forholdene, ligger i området (2,9-8,8) 10 2 Pa. I landingsområdet for Viking-1-stationen var det atmosfæriske tryk 7,6-10 2 Pa. Massen af Mars-atmosfæren på den nordlige halvkugle er lidt større end på den sydlige halvkugle. Små mængder vanddamp og spor af ozon blev påvist i atmosfæren. Overfladetemperaturen på Mars varierer afhængigt af breddegrad og på grænsen af polarkapperne når 140-150 K. Temperaturen på overfladen af ækvatorialområderne om dagen kan være 300 K, og om natten falder til 180 K. Maksimal afkøling forekommer på Mars' høje breddegrader under den lange polarnat. Når temperaturen falder til 145 K, begynder kondensationen af atmosfærisk kuldioxid, men før dette fryser vanddamp ud af atmosfæren. Mars polarkapper består sandsynligvis af et lavere lag vandis, som er dækket af fast kuldioxid på toppen.
Atmosfærerne på de store planeter Jupiter, Saturn og Uranus består af brint, helium, metan; Jupiters atmosfære er den kraftigste blandt de andre ydre planeter. Baseret på analyse af foto- og IR-spektre, forskellige modeller refleksioner af lys i atmosfæren på de ydre planeter, udover de overvejende H 2, CH 4, H 3 og He, blev også komponenter som C 2 H 2, C 2 H 6, PH 3 opdaget; Muligheden for tilstedeværelsen af mere komplekse organiske stoffer kan ikke udelukkes. H/He-forholdet er omkring 10, dvs. tæt på solenergien, forholdet mellem brintisotoper D/H, for eksempel, for Jupiter er 2-10~ 5, hvilket er tæt på det interstellare forhold på 1,4-10~ 5. Baseret på ovenstående kan vi konkludere, at stoffet om de ydre planeter ikke gennemgår nukleare transformationer, og siden dannelsen af solsystemet er lette gasser ikke blevet fjernet fra atmosfæren på de ydre planeter. .Fænomenet med tilstedeværelsen af atmosfærer på de ydre planeters satellitter er også meget bemærkelsesværdigt. Selv Jupiters måner som Io og Europa, med masser tæt på Månens masse, har ikke desto mindre en atmosfære, og især Ios måne er omgivet af en natriumsky. Atmosfærerne i Io og Titan har en rødlig farvetone, og det er blevet fastslået, at denne farvning er forårsaget af forskellige forbindelser.
Jordens atmosfære er meget forskellig fra atmosfæren på andre planeter i solsystemet. Med en nitrogen-ilt-base skaber jordens atmosfære betingelser for liv, som på grund af visse omstændigheder ikke kan eksistere på andre planeter.
Instruktioner
Venus er den planet, der er tættest på solen, som har en atmosfære og sådan høj tæthed, som Mikhail Lomonosov hævdede om dens eksistens i 1761. Tilstedeværelsen af en atmosfære på Venus er så åbenlyst, at menneskeheden indtil det tyvende århundrede var under indflydelse af illusionen om, at Jorden og Venus var tvillingeplaneter, og at liv også var muligt på Venus.
Rumforskning har vist, at alt ikke er så rosenrødt. Atmosfæren på Venus består af femoghalvfems procent kuldioxid og frigiver ikke varme fra Solen, hvilket skaber en drivhuseffekt. På grund af dette er temperaturen på overfladen af Venus 500 grader Celsius, og sandsynligheden for, at der eksisterer liv på den, er ubetydelig.
Mars har en atmosfære, der i sammensætning ligner Venus, også hovedsageligt bestående af kuldioxid, men med blandinger af nitrogen, argon, ilt og vanddamp, dog i meget små mængder. På trods af den acceptable overfladetemperatur på Mars på bestemte tidspunkter af døgnet er det umuligt at trække vejret i sådan en atmosfære.
Til forsvar for tilhængere af ideer om liv på andre planeter er det værd at bemærke, at planetforskere efter at have studeret kemisk sammensætning sten på Mars, sagde i 2013, at den røde planet for 4 milliarder år siden havde samme mængde ilt som Jorden.
Kæmpeplaneter har ikke en fast overflade, og deres atmosfære er i sammensætning tæt på solen. Jupiters atmosfære er for eksempel for det meste brint og helium, med små mængder metan, svovlbrinte, ammoniak og vand, der menes at findes i det indre af denne enorme planet.
Atmosfæren i Saturn ligner meget Jupiters og består også for det meste af brint og helium, dog i lidt forskellige forhold. Tætheden af en sådan atmosfære er usædvanlig høj, og vi kan kun tale med høj grad af sikkerhed om dens øvre lag, hvori skyer af frossen ammoniak flyder, og vindhastigheden undertiden når halvanden tusinde kilometer i timen.
Uranus har ligesom de andre kæmpeplaneter en atmosfære bestående af brint og helium. Under forskning udført med Voyager-rumfartøjet blev det opdaget interessant funktion af denne planet: Atmosfæren på Uranus opvarmes ikke af nogen interne kilder planeter, og modtager kun al sin energi fra Solen. Det er derfor, Uranus har den koldeste atmosfære i hele solsystemet.
Neptun har en gasformig atmosfære, men blå tyder på, at det indeholder et endnu ukendt stof, der giver atmosfæren af brint og helium sådan en nuance. Teorier om absorptionen af atmosfærens røde farve af metan har endnu ikke fået deres fulde bekræftelse.
Hvad kan sammenhængen være mellem tilstedeværelsen af en atmosfære på en planet og varigheden af dens rotation omkring dens akse? Det synes ingen. Og alligevel, ved at bruge eksemplet med planeten tættest på Solen, Merkur, er vi overbevist om, at der i nogle tilfælde eksisterer en sådan forbindelse.
På grund af tyngdekraften på dens overflade kunne Merkur bevare en atmosfære af samme sammensætning som jordens, dog ikke så tæt.
Den hastighed, der kræves for fuldstændig at overvinde Merkurs tyngdekraft på dens overflade, er 4900 m/sek., og denne hastighed ved lave temperaturer nås ikke af de hurtigste molekyler i vores atmosfære). Og alligevel er Merkur blottet for en atmosfære. Årsagen er, at den bevæger sig rundt om Solen ligesom Månens bevægelse rundt om Jorden, det vil sige, at den altid vender mod den centrale armatur med samme side. Omløbstiden (88 dage) er lig med omdrejningstiden omkring aksen. Derfor, på den ene side af Merkur – den der altid vender mod Solen – varer dagen uafbrudt, og der er evig sommer; på den anden side, vendt væk fra Solen, regerer kontinuerlig nat og evig vinter.
Med sådanne ekstraordinære klimatiske forhold hvad skal der ske med planetens atmosfære? Det er klart, at om natten, under påvirkning af frygtelig kulde, vil atmosfæren blive tykkere til væske og fryse. På grund af et kraftigt fald i atmosfærisk tryk vil gasskallen på planetens dagside skynde sig dertil og igen hærde. Som følge heraf burde hele atmosfæren samle sig i fast form på planetens natside, eller rettere sagt i den del af den, hvor Solen slet ikke ser ud. Således er fraværet af en atmosfære på Merkur en uundgåelig konsekvens af fysiske love.
Af de samme grunde, som tilstedeværelsen af en atmosfære på Merkur er uacceptabel, må vi afvise den ofte udtrykte formodning om, at der er en atmosfære på den usynlige side af Månen. Det er sikkert at sige, at hvis der ikke er atmosfære på den ene side af Månen, så kan der heller ikke være en på den modsatte side). På dette tidspunkt afviger Wells' science fiction-roman "The First Men in the Moon" fra sandheden. Romanforfatteren indrømmer, at der er luft på Månen, som i løbet af en sammenhængende 14-dages nat formår at tykne og fryse, og med dagens begyndelse forvandles den igen til en gasformig tilstand og danner en atmosfære. Intet som dette kan dog ske. "Hvis," skrev prof. O. D. Khvolson, - på Månens mørke side størkner luften, så skulle næsten al luft bevæge sig fra den lyse side til den mørke side og fryse der også. Under påvirkning af solens stråler skal fast luft blive til gas, som straks vil bevæge sig til den mørke side og størkne der... Kontinuerlig destillation af luft skal ske, og ingen steder og aldrig kan den opnå nogen mærkbar elasticitet.”
Det er endda blevet fastslået, at der i atmosfæren, mere præcist, i Venus stratosfære, er meget kuldioxid - ti tusind gange mere end i jordens atmosfære.