Величайшее противостояние Марса

В.Г.Сурдин

В августе 2003 г. произойдет не просто Великое, а Величайшее противостояние Марса! Готовьте свои телескопы!

Земля и Марс - космические соседи. Земля обращается по орбите чуть ближе к Солнцу, а Марс - чуть дальше. Оборот Земли происходит за год, а Марса - почти за два земных года. Поэтому Земля "по внутренней дорожке" сначала перегоняет медлительный Марс, но вскоре, обогнав его на круг, вновь оказывается в роли догоняющего. Так они и "бегают" уже несколько миллиардов лет, постоянно сближаясь и удаляясь друг от друга. Сближения Земли и Марса - астрономы называют эти события "противостояниями" - происходят примерно через каждые два года. Астрономы ждут этих моментов: в период противостояния, когда Марс приближается к Земле, его поверхность удобнее всего изучать в телескоп.

Если бы орбиты Земли и Марса были совершенно круглыми, то все противостояния этих планет были бы одинаковыми. Но это не так: орбиты планет эллиптические. Правда, орбита Земли лишь чуть-чуть отличается от окружности, но орбита Марса вытянута весьма заметно. А поскольку время между противостояниями немного больше двух лет, то Земля за это время совершает чуть больше двух оборотов по орбите а Марс - немного больше одного оборота. Значит, при каждом противостоянии эти планеты встречаются в разных местах своих орбит, приближаясь друг к другу на разное расстояние. Если противостояние случается в период нашей зимы, - с января по март, - то расстояние до Марса довольно велико, около 100 млн км. Но если Земля сближается с Марсом в конце лета, когда Марс проходит перигелий своей орбиты, то расстояние от нас до Марса сокращается всего до 56-60 млн км. Такие благоприятные противостояния называют ВЕЛИКИМИ, они случаются через каждые 15 или 17 лет и непременно приносят астрономам новые открытия о природе Красной планеты. Противостояние тем благоприятнее, чем ближе оно приходится к 28 августа, так как в этот день Земля проходит ближе всего к перигелию орбиты Марса.

Самым знаменитым противостоянием Марса по праву считают случившееся в начале сентября 1877 г. Именно тогда американский астроном Асаф Холл (1829-1907) открыл два единственные спутника Марса - Фобос и Деймос. И тогда же итальянский астроном Джованни Скиапарелли (1835-1910) открыл знаменитые марсианские "каналы". Называя темные пятна на Марсе "морями" и "заливами", а соединяющие их линии - "каналами", Скиапарелли просто следовал астрономической традиции, хорошо понимая, что Марс, скорее всего, - планета сухая. Но позже некоторые энтузиасты восприняли эти названия всерьез и даже полагали, что каналы - это искусственные сооружения, созданные марсианами для орошения полей. Одним из этих энтузиастов, много сделавшим для изучения Марса и других планет, был американский астроном Персиваль Ловелл (1855-1916). На его картах Марса, составленных 1894-96 гг., мы видим множество одиночных и сдвоенных каналов, прямых как стрела, тянущихся на тысячи километров. В те годы Ловелл многих заразил своим энтузиазмом: например, английский писатель Герберт Уэллс под впечатление астрономических открытий создал в 1898 г. "Войну миров" - самый известный роман о нашествии марсиан на Землю.

Однако великое противостояние 1909 года принесло разочарование сторонникам марсианской цивилизации: новые крупные телескопы и близкое расположение Марса к Земле позволили провести великолепные наблюдения, подорвавшие веру в искусственные каналы. Особенно отличился при этом французский астроном Э. Антониади (1870-1944), грек по национальности. Проведя большую серию наблюдений на прекрасном большом телескопе в Медонской обсерватории под Парижем и получив замечательно точные зарисовки вида поверхности планеты, Антониади показал, что "каналы" представляют собой неправильные темные полосы, образуемые отдельными пятнами различной величины. Перипетии великого столетия в изучении Марса - с середины XIX до середины XX вв. - вы сможете проследить по фрагментам из классических книг о Красной планете, представленным в следующих разделах этой статьи.

Между тем, продолжая наблюдения Марса, Антониади показал, что эта планета все же не совсем "мертвое" тело: во время противостояния 1924 года он в течение четырех ночей наблюдал светящиеся выбросы на краю диска планеты, над областью Hellas. Открытия Антониади вновь вызвали к Марсу живейший интерес широкой публики. Все ожидали следующего великого противостояния 1939 года. Именно к нему и было подготовлено новое издание книги московского астронома, профессора Иосифа Федоровича Полака (1881-1954) "Планета Марс и вопрос о жизни на ней", с фрагментами из которого вы можете познакомиться в следующих разделах этой статьи. Книга Полака и теперь представляет большой интерес для тех, кто решит самостоятельно наблюдать Марс. А современные данные о Марсе и дополнительные рекомендации по наблюдениям можно найти в книгах: Куликовский П.Г. Справочник любителя астрономии, М.: УРСС, 2002. Бронштэн В.А. Планеты и их наблюдение. М.: Наука, 1979.

В нашу эпоху Марс изучают с помощью космических телескопов и автоматических межпланетных аппаратов, но увидеть самому поверхность планеты, на которой, возможно, была (а может быть и есть!) внеземная жизнь, - поверьте, это оставляет незабываемое впечатление. Такой случай представится нам в ближайшее время. Возможно, наконец-то удастся понять, какие именно пятна на поверхности Марса складываются в стройные прямые линии, и главное - почему!

Последние "невеликие" противостояния Марса происходили в апреле 1999 г. и в июне 2001 г. А в августе нынешнего, 2003 г., состоится великое, более того - Величайшее противостояние Марса! За всю эпоху телескопических наблюдений неба, то есть за прошедшие четыре столетия, ни разу великое противостояние не попадало на 28 августа - на момент наибольшего сближения планет. Впервые это произойдет теперь. Посмотрите в таблицу: за последние два столетия почти столь же экстремальных сближений Земли с Марсом было всего три. Эти "почти величайшие" противостояния происходили с промежутком в 80 лет. Дважды в жизни такое не увидишь!

Итак, формально нынешнее противостояние произойдет 28 августа, когда расстояние до Марса станет 55,8 млн км, а видимый диаметр диска планеты составит 25 угловых секунд. Впрочем, следует помнить, что условия для наблюдения Марса будут великолепными весь август и сентябрь. Однако именно в конце августа условия станут наилучшими, поскольку на 27 августа приходится новолуние, и небо в эти дни будет особенно темным, благоприятным для наблюдений. Марс в этот период будет очень ярким, его звездная величина достигнет значения -2,8 (почти как у Венеры в периоды наибольшего блеска). В районе полуночи Марс будет виден точно на юге, не очень высоко над горизонтом: в 20 градусах на широте Москвы, для южан - выше, для северян - ниже.

Всем, кто имеет свой телескоп или возможность воспользоваться чужим инструментом, советую не упустить шанс и понаблюдать, зарисовать или сфотографировать Марс в эти ночи. Не думайте, что это будет просто: лучше выделить для этого несколько ночей и потренироваться заранее. Благо - это период отпусков и каникул. Желательно иметь телескоп с диаметром объектива не менее 10 см, тогда вы наверняка сможете увидеть южную полярную шапку Марса. А при определенном терпении, дождавшись благоприятного состояния атмосферы, дающего хорошее изображение, и применив окуляр с большим увеличением, вы сможете заметить и главные географические образования планеты - "моря", "заливы" и, возможно, некоторые "каналы".

Кстати, спустя две недели после величайшего противостояния Марса, 9 сентября, произойдет еще одно любопытное явление - покрытие Марса Луной. Правда, наблюдать его смогут лишь жители Восточной Сибири и Дальнего Востока (Бурятия, Читинская и Амурская области). Зато 9 ноября все жители Европейской части России и Белоруссии смогут полюбоваться полным лунным затмением, которого на Земле никто не видел уже несколько лет. Желаю вам чистого неба!

Джон Гершель
"Очерки астрономии"
^{Пер. с англ. А.Драшусова, М. 1861.}

Марс. В этой планете мы часто видим совершенно явственно такие очертания, которые могут обозначать материки и моря. На рисунке Марс представлен не совсем полным, как он был виден 16 августа 1830 г. в 20-футовый рефлектор в Слау. Первые, то-есть материки, имеют тот красноватый оттенок, которым отличается цвет этой планеты, без сомнения обозначающий общий вохряной тон почвы; в таком же виде, только ярче, может быть, представляются жителям Марса части земной поверхности, покрытые красным песчаником. В противоположность этому, по общему закону оптики, моря кажутся зеленоватыми. Впрочем пятна не всегда показываются с одинаковой ясностью; но когда они бывают видимы, тогда очертания их представляются, при вращении планеты, в определенном и весьма характеристическом виде, так что при помощи тщательных наблюдений нашли возможным составить грубую карту всей поверхности планеты. Разнообразие пятен может происходить от того, что планета не лишена атмосферы и облаков; а блестящие пятна при ее полюсах делают такое предположение весьма вероподобным: одно из них изображено на нашем рисунке. Полагают, что эти пятна вероятно происходят от снега, потому что они исчезают, когда остаются долго под влиянием Солнца, и бывают наибольшие по выходе из длинной ночи полярной зимы.

Камиль Фламмарион
"Живописная астрономия"
^{Пер. с франц. Е. Предтеченского, СПб, 1897}

Первый вопрос, возникающий при рассматривании карты Марса, состоит в том, действительно ли те темные пятна, которые мы называем морями, представляют собою водные пространства. Может быть относительно Марса мы в настоящее время находимся в таком же заблуждении, в каком оказывались до половины последняго века по отношению к Луне. Что эти пятна могут быть морями - это не подлежит сомнению, потому что вода поглощает свет вместо того, чтобы отражать его подобно твердой земле; но известного рода темные вещества, чисто минеральные, или местности, покрытые растительным ковром, могли бы произвести на свет такое же действие; это именно и оказалось верным для Луны, где точное наблюдение обнаружило сухую и неровную почву на тех обширных серых пространствах, которые долгое время считались настоящими морями.

Конечно, название морей в приложении к темным пятнам Марса могло бы оставаться даже и в том случае, когда бы это на самом деле были и не моря: названия могли бы иметь оправдание уже в одном только сходстве; однако если бы было доказано, что это - заблуждение, то мы не имели бы никакого права при самом возникновении географии Марса принимать такую терминологию, и было бы гораздо предпочтительнее пользоваться такими вазваниями, которые совсем не предрешали бы вопроса в том или другом смысле. Но мы сейчас убедимся, что если еще не абсолютно достоверно, что темныя пятна Марса - действительно моря, подобныя тем, какия имеются на нашей планете, то это по крайней мере весьма вероятно.

Таким образом, все свидетельства согласно ведут к тому заключению, что моря, облака и полярные льды Марса более или менее сходны с нашими, и изучение Марсовой географии может идти в том же направлении, как и географии земной. Тем не менее, не следуете спешить с заключением о совершенном тожестве обеих планет в географическом и метеорологическом отношениях. Марс представляет также и значительные несходства с нами. Наш шар покрыт водами морей на протяжении трех четвертей его поверхности; самые большие из наших материков, можно сказать, не что иное, как острова. Обширный Атлантический и беспредельный Тихий океаны заполняют своими водами глубокие впадины земной поверхности. На Марсе воды и материки распределены более равномерно, и даже материков там больше, чем морей. Эти последние представляют собою настоящие средиземные моря, внутренние озера или узкие проливы, напоминающие Ламанш и Красное море, что дает географический рисунок, совершенно отличный от земного.

Но есть другое обстоятельство, не менее достойное нашего внимания: моря Марса представляют замечательную разницу в своем цвете или оттенке. С одной стороны, они более темны у экватора, чем в более высоких широтах, а с другой - некоторыя из них особенно темны, каковы например моря Гука, Маральди, круглое море Терби и Песочное море. Сравнение нынешних рисунков со старыми показывает, что то же самое было пятьдесят и сто лет тому назад, но что все-таки оттенки эти изменяются. Следовательно такая постепенность оттенков действительно существует. В чем заключается ея причина? Самое простое объяснение состоит в допущении, что это зависит от большей или меньшей глубины.

Когда пролетаешь на аэростате над широкой рекою, над озером или морем, и если вода спокойна и прозрачна, то можно бывает видеть дно, и иногда до такой степени ясно, что воды над ним как будто нет. Мне самому приходилось это наблюдать однажды, именно 10 июня н. с. 1867 г. в 7 ч. утра, держась на высоте 1400 сажен над Луарой. На морских берегах различают дно на глубине от 5 до 9 сажен в расстоянии нескольких сажен от берега, смотря по освещению и состоянию моря. При таком предположении светлыми морями Марса были бы моря подобныя например Зюйдерзее, т. е. имеющия лишь несколько сажен глубины; серыя моря были бы несколько глубже этого, а черныя - самыя глубокия. Однако это не единственное из возможных объяснений, потому что и самый цвет воды, самой по себе, может быть очень различен, смотря по местности. Чем солонее вода, тем она кажется и темнее, благодаря чему можно на большом протяжении различать морския течения, потоки, подобные например Гольфштриму и образующие собою как бы реки менее плотной воды, текущия по поверхности океана в жидких, но более плотных берегах. Соленость морских вод зависит от быстроты испарения, и нет ничего удивительнаго в том, что экваториальныя моря Марса более солены и более темны, чем все другия. Но само собою возникает в нашем уме и третье объяснение. У нас на Земле имеются моря: Голубое, Желтое, Красное, Белое и Черное; если не совсем и не безусловно, эти названия все-таки более или менее соответствуют виду этих морей. Кого не поражал изумрудно-зеленый цвет воды Рейна близ Базеля, или Аара близ Берна; кто не восхищался темной лазурью Средиземнаго моря и Неаполитанскаго залива, кто не наблюдал желтых вод Сены у Гавра, заметных среди моря, и вообще всевозможных оттенков, представляемых реками и их притоками? Итак, мы можем трояким образом объяснять цвет водных пространств на Марсе, как и на Земле. Светлыя местности могут быть болотистыми прибрежными равнинами или затопленными временно пространствами. Основной цвет Марсовых морей - зеленый, такой же как и у Земных морей; но этот оттенок меняется, как изменяются же и самые размеры морей. Нам отсюда приходится иногда наблюдать явления, подобныя тем, какие могли бы представить нам обширныя местности, подвергшиеся большому наводнению. Подобно тому как наши реки после бурь делаются желтыми и мутными, точно так-же и на Марсе цвет вод меняется со временами года.

Материки Марса отличаются желтым цветом, это и дает планете тот огненный оттенок, какой замечаем мы простым глазом. В этом отношении Марс существенно разнится от Земли. Наша планета, рассматриваемая издали, должна казаться зеленоватою, потому что зеленый цвет является преобладающим как в наших морях, так и на материках. Благодаря присутствию атмосферы, этот зеленый цвет должен смягчаться и переходит в голубоватый. Астрономы Венеры и Меркурия должны видеть наши моря темно-зелеными, а материки - светлозеле