научная статья по теме МАРС: ОТ ПЕРВЫХ ЗАРИСОВОК ДО СОВРЕМЕННЫХ КАРТ Космические исследования

Текст научной статьи на тему «МАРС: ОТ ПЕРВЫХ ЗАРИСОВОК ДО СОВРЕМЕННЫХ КАРТ»

История науки

Марс: от первых зарисовок до современных карт

Е. Н. ЛАЗАРЕВ МИИГАиК

История создания карт Марса неразрывно связана с совершенствованием телескопических приборов и методов исследования. До начала эпохи космонавтики составлять картыI Красной планетыI было возможно только с помощью наземныи наблюдений во время его противостояний, когда Марс, движущийся в отличие от Земли по сильно эксцентрической орбите, приближается к нашей планете на расстояние примерно 100 млн. км. Раз в 15 или 17 лет происходят великие проти-

востояния, это бы/вает в августе-сентябре, когда расстояние между Землей и Марсом минимально (около 55 млн. км). Однако при использовании трубыI с увеличением в 500 раз (в XIX в. и начале XX в. редко использовались более сильны/е инструментыI) даже при таких благоприятны/х условиях наблюдения размер изображения не превышал 1.5 см (как вишня на расстоянии около 25 см). Фотографическая техника к тому времени не позволяла вы/явить детали на снимках планетыI с

3* © Лазарев Е.Н.

67

Христиан Гюйгенс и выполненная им первая зарисовка Марса (1659). На рисунке запечатлена область, впоследствии названная итальянским астрономом Дж. Скиапарелли Большой Сирт (Syrtis Major) по аналогии с заливом Сидра на Севере Африки у берегов Ливии. На самом деле эта самая темная область на Марсе представляет собой не морской залив, а горное плато. Рисунок из "Атласа планет земной группы" (М., 1992).

достаточной точностью, поэтому рисованные карты, выполненные разными астрономами, сильно отличались друг от друга. В 1960-х гг., после исследований с помощью AMC, картография Марса стала интенсивно развиваться. ПолученыI ответыi на многие вопросыi, связанны/е с рельефом Марса, его геологическим строением. Появились не только топографические карты , но и тематические (геологические, геоморфологические, свойств поверхности и др.).

ЗАРИСОВКИ МАРСА И ПЕРВЫЕ КАРТЫ

Самые ранние телескопические наблюдения Марса относятся к 1610 г., когда Галилео Галилей (1564-1642) определил фазы планеты. В 1666 г. Домени-ко Кассини (1625-1712), проводя исследование движения пятен на Марсе, вычислил период вращения Марса вокруг его оси - 24 ч 40 мин.

Первая зарисовка Марса выполнена в 1659 г. в Нидерландах Христианом Гюй-

генсом (1629-1695; Земля и Вселенная, 1973, № 3). Наблюдения проводились с помощью длиннофокусного рефрактора.

В 1777 г. английский астроном Уильям Гершель (1738-1822) и в 1798 г. немецкий астроном Иоганн Шрётер (17451816) также на основе телескопических наблюдений зарисовали изображение Марса. На карте Гершеля можно видеть Северную и Южную полярные шапки, а на карте Шрётера - дневную и ночную стороны. Изучая полярные шапки планеты, Гершель обнаружил, что их размеры периодически меняются со сменой марсианских времен года. Изображения Марса тогда не имели географической сетки, а формы рельефа (точнее, крупные детали альбедо) не имели названий. И все же именно эти рисунки считаются первыми картами Марса.

Научное изучение географии Марса (или ареографии) началось во время великого противостояния 1830 г. В тот год немецкие исследователи Вильгельм Бэр и Иоганн Мёдлер (1794-1874) с помощью трубы диаметром 11 см наблюда-

ли планету и составили небольшую карту. Они предложили ввести на Марсе начало координат - точку А (маленький кратер), которую использовали для определения периода его вращения вокруг своей оси. В 1877 г. итальянский ученый Джованни Вирджинио Скиапарел-ли (1835-1910) использовал эту же точку в качестве начала отсчета на своих картах Марса. Кратер назван Эри (Мгу-0) при составлении полукилометровой карты Марса на основе качественных снимков АМС "Маринер-9" (1971-1973).

В течение следующих 20 лет изучение Марса не принесло сколько-нибудь значимых результатов, но в середине XIX в. интерес к этой планете снова возрос.

ВЫДАЮЩИЕСЯ НАБЛЮДАТЕЛИ МАРСА И ТЕОРИЯ КАНАЛОВ

В 60-х гг. XIX в. Марс стали изучать монах ордена иезуитов Пьетро Анджело Секки (1818-1878), директор Обсерватории при Римской коллегии и иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук дЖозеф Норман Локьер (1836-1920), а также выдающийся английский астроном-любитель священник Уильям Доус (1799-1868). У. Доус, наблюдавший Марс в телескоп-рефрактор (объектив 20 см), создал в 1864 г. карту планеты, где Большой Сирт и прилегающие области нанесены уже более отчетливо. Тогда поверхность планеты представлялась в виде светлых (красновато-желтые) и темных (зеленовато-серые, голубоватые) областей. Светлые районы назвали материками, темные - морями.

С великого противостояния 1877 г. началась новая эпоха в исследовании Марса. Именно в этом году американский астроном Асаф Холл (1829-1907) открыл два спутника Марса, которые он назвал Фобос и Деймос (страх и ужас) из книги XV "Илиады" Гомера. Самый большой кратер на Фобосе впоследствии назвали Стикни - в честь жены первооткрывателя: она убедила мужа продолжить поиск спутников, когда он уже отчаялся их обнаружить.

С 1877 г. Дж. Скиапарелли с помощью 50-см рефрактора систематически наблюдал Марс для составления карты.

Блестящий ученый и специалист в различных областях знания, он обладал поразительно острым зрением. В течение семи противостояний (до 1890 г.) он вел измерения, которые привели к созданию весьма точных карт планеты.

Большинство названий, предложенных Дж. Скиапарелли для деталей альбедо, сохранились на современных картах. Он использовал географические названия и имена из античного мира и мифологии. Это, например, Эллада (Греция), Авзония (Италия), Фарсида (Иран), Земля Ноя, Земля Сирен. Из переписки Дж. Скиапарелли с директором Пулковской обсерватории Отто Васильевичем Струве (1819 - 1905), коллегой и большим другом итальянского ученого (Земля и Вселенная, 2006, № 5), выяснилось, что рекомендации О. Струве, касающиеся марсианской номенклатуры, послужили отправной точкой в его работе по присвоению названий. Это подтверждают строки одного из писем О. Струве к Дж. Скиапарелли (1877-1878): «Ваша ареография меня весьма интересует... Не понравятся ли Вам... греческие философы или, поскольку речь идет как раз о Марсе, греческие и троянские герои из "Илиады".. Вы могли бы уже теперь дать надежно установленным и уточненным деталям названия стран и морей на Средиземном море, известные, конечно, также и древним грекам''.

Во время наблюдений Дж. Скиапарелли сделал открытие: светлые "материки" Марса изрезаны сложной сетью тонких темных линий. Из письма Дж. Скиапарелли О. Струве: "4 ноября я завершил свои наблюдения, связанные с топографией Марса. Что я нахожу самым замечательным - это сложные системы темных линий (или каналов), идущих от одного моря к другому и опутывающих всю планету. Они всех размеров и всех возможных степеней трудности; я не думаю, что какой-либо канал имеет менее 50 или 60 км в длину. Часто они становятся туманными и неопределенными: это можно приписать разветвлению их на несколько ветвей, каждая из которых слишком узка, чтобы видеть ее отчетливо". (Как видно из письма, Дж. Скиапарелли назвал эти линии сапа1е, что в переводе с итальян-

ского означает "проливы, водные протоки, каналы". Однако мысль об их искусственном происхождении позже стала очень популярной). Поскольку долгое время Дж. Скиапарелли был единственным, кто видел каналы, его научные исследования подвергались критике. Впоследствии другие астрономы наблюдали их как очень нечеткие объекты, которые становились хорошо заметными только при спокойной и прозрачной атмосфере. Причем каналы никогда не видны все сразу, поэтому рисованная карта Марса -итог длительных и многочисленных наблюдений в течение многих ночей. Современник Дж. Скиапарелли английский

Джованни Скиапарелли и глобус Марса, созданный на основе карты, составленной им по итогам наблюдений в 1877-1886 гг. (частота координатной сетки - 10°). Интернет-сайт NASA.

астроном и живописец Натаниэль Эве-ретт Грин (1823-1899) в 1879 г. заявил, что, по его наблюдениям, каналы Марса представляют собой просто границы весьма слабых, почти невидимых пятен.

Карты Марса - составленная Н. Грином (слева) и Дж. Скиапарелли (с двойными каналами). 1879 г. "Атлас планет земной группы" (М., 1992).

Персиваль Лоуэлл, его карта Марса, выполненная в 1894 г. и схема пересечения двойных и одинарных каналов в "оазисах". Карта из книги "Der rote planet im karten bild" (Берлин, 1993).

Проводя, как и итальянский ученый, исследования Марса во время великого противостояния 1877 г., Н. Грин также составил карту Марса.

На картах У. Доуса и Н. Грина главные каналы имеют вид широких, размытых и гораздо менее правильных полос. Дж. Скиапарелли объяснял это мощностью своего телескопа: "Рисунки г-на Грина превосходят все сделанное до сего времени... Его рисунки, сделанные на Мадейре, превосходны и согласуются с моими настолько, насколько это можно ожидать от рефлектора. Все то, что он видел, наблюдал и я. Ему следовало бы быть довольным, как и я, таким прекрасным согласием и не говорить об оптическом обмане". При сравнении карт Н. Грина и Дж. Скиапарелли чувствуется, что первый - художник, воспринимающий увиденное как игру светотени, а второй -геодезист, видевший те же объекты резко очерченными прямыми линиями. Спустя много лет у Дж. Скиапарелли каналы становятся все более тонкими и прямыми, а затем обнаруживается явление двойных каналов (дет/па/оп/). Английский ученый Уильям Пикеринг (18581938), исходя из того, что такие удвоения длятся не более полсекунды и исчезают при спокойном небе, пришел к выводу: это явление вызвано нестабильностью земной атмосферы. В конце XIX в. Дж. Скиапарелли писал о том, что "возможно, линии на планете, которым свой-

ственны геометрическии вид и совершенная правильность, нельзя считать неподвижными деталями поверхности... Место их возникновения - в атмосфере Марса. Этим объясняется их появление и быстрое исчезновение, а также непрерывные изменения их вида".

Несмотря на то, что в журнальных статьях планета Марс, по выражению Дж. Скиапарелли, "стала предметом стольких странных речей и... начинает занимать в современной журналистике место, которое раньше занимала бо

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком