Лев Кривицкий - Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции
9.9. Планеты и спутники за пределами пояса астероидов
Два типа планет Солнечной системы – планеты земной группы и планеты-гиганты – отделяются друг от друга поясом астероидов, т. е. фактически ломом и мусором, который остался после образования Солнечной системы в её нынешнем виде. За поясом астероидов начинается царство планет так называемой внешней группы, которые так же сильно отличаются от планет земной группы, как эти последние – от астероидов.
Первым за поясом астероидов следует Юпитер – гигант гигантов, планета, получившая своё имя от главного римского бога – аналога греческого Зевса. Юпитер в 318 раз превышает Землю по массе и в 11 раз – по диаметру. Юпитер – четвёртое по блеску светило земного неба после Солнца, Луны и Венеры. Его масса приблизительно в 1000 раз меньше солнечной. Это огромный газовый шар, который как и Солнце, состоит главным образом из водорода и гелия. Он стал бы звездой, если бы его масса была приблизительно в 80–90 раз больше нынешней. Он и сейчас по своей массе превосходит все планеты Солнечной системы, вместе взятые. Но планеты тем и отличаются от звёзд с точки зрения истории их образования и развития, что тот фрагмент газопылевого облака, из которого они формируются, недостаточно массивен, чтобы создать гравитационное усилие для постоянного сжатия и соответствующего разогревания вплоть до запуска термоядерных реакций. Ядра у планет всегда горячие, но они недостаточно горячие, чтобы обеспечить функционирование ядерного реактора.
Не в силах стать звездой, Юпитер, тем не менее, не стал и планетой в земном понимании этого слова. У него нет твёрдой поверхности, на которую могла бы ступить нога астронавта или «приюпитериться» космический зонд. Нет, соответственно, и рельефа местности, гор и долин, которые можно было бы нанести на карту. Есть только колоссальный рост давления газа по мере погружения с верхних слоёв огромной атмосферы в глубину, где на определённом уровне уплотнившийся вследствие роста давления газ становится непроходимым. Поверхностный слой облаков на Юпитере, который образует внешний вид этой планеты, имеет температуру –149 °C и относительно низкое давление. Но по мере погружения вглубь атмосферы давление и температура многократно возрастают. Если планеты земной группы почти всю свою тепловую энергию получают от Солнца, то Юпитер около половины этой энергии выделяет из своих недр в виде мощного инфракрасного излучения.
В результате на уровне около 10 тысяч километров от поверхностного слоя атмосферы давление атмосферного газа на Юпитере превышает земное почти в миллион раз, а температура достигает величин, присущих фотосфере Солнца. При таких температурах и давлениях водород превращается в металл и существует в виде жидкого металлического водорода, что совершенно невозможно в земных условиях. Потоки тепла, идущие от Солнца, вторгаются в глубины атмосферы планеты, а потоки тепла, порождаемые в недрах при сжатии газов, выбрасываются на поверхность атмосферы. В результате возникают хаотические перемещения огромных воздушных потоков, которые порождают чудовищные бури и ураганы. Они свирепствуют на Юпитере постоянно в таких масштабах, какие на Земле даже трудно себе представить. Атмосферные вихри постоянно изменяют внешний вид планеты.
Одним из таких поверхностных смерчей является знаменитое Большое Красное Пятно, которое по своим размерам значительно больше Земли. Пятно то разрастается, то несколько уменьшается в размерах, то становится более ярким, то тускнеет, то застревает на одном месте, то перемещается по поверхности атмосферы. Но оно не исчезает в течение десятилетий, а может быть, и столетий. Этот вихрь вращается вокруг своей оси с периодичностью около 6 суток.
Сам же Юпитер, также в чём-то напоминающий вихрь, вращается вокруг своей оси с огромной скоростью. Юпитерианские сутки длятся всего лишь 9 часов 55 минут, т. е. значительно меньше, чем у Земли и Марса, не говоря уж о Меркурии и Венере. Это вызывает удивление, если учесть огромные размеры Юпитера. Год же Юпитера длится очень долго: он обращается вокруг Солнца за 4333 земных суток, т. е. почти за 12 лет. Высокая скорость вращения планеты вокруг своей оси «размазывает» по поверхности атмосферы длинные полосы облаков, которые охватывают всю атмосферу планеты параллельно линии экватора. Поэтому на фотографиях, отражающих верхний слой облаков, Юпитер выглядит полосатым. Наблюдатели насчитывают до 20 слоёв облачности, создающей эти полосы. Они постоянно меняются, как и подобает небесным тучам – вечным странникам. В то же время некоторые из этих образований поражают своим постоянством, которое никогда не встречается у вихревых потоков. В атмосфере Юпитера бушуют молнии длиной в тысячи километров. Это поистине бог-громовержец!
С точки зрения наших современных знаний высадка человека на Юпитер представляется немыслимой, да к тому же и бессмысленной. Провалившись в огромную атмосферу и пролетев в ней 10000 километров, люди и технические средства погрузились бы в океан кипящего водорода, в котором любое твёрдое вещество расплавится, а вскоре и перейдёт в газообразное состояние. Но ещё до этого чудовищное атмосферное давление умертвит всё живое, а не менее чудовищное гравитационное притяжение сначала сделает невозможным возвращение, а затем по мере нарастания веса сожмёт в лепёшку под собственной тяжестью и технику, и людей.
Однако продолжить исследования столь оригинальной негеоцентрической планеты необходимо. На ней могут оказаться ресурсы, имеющие колоссальное значение для прогресса земной цивилизации. Прогресс же робототехники и биотехнологии может сделать постепенное освоение Юпитера актуальной технико-экономической проблемой.
Как и другие планеты-гиганты, Юпитер имеет множество спутников. Это как бы ещё одна Солнечная система в миниатюре. У Юпитера 52 уже открытых наукой спутника, тогда как у Солнца всего девять, в том числе и сам Юпитер. Четыре самых крупных из них открыл и наблюдал ещё Галилей, который посвятил своё открытие своим феодальным покровителям – семье герцогов Медичи. По традиции они так и называются – спутники Медичи. Это Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.
Ио – планета вулканов. Её поверхность изрезана более чем сотней огромных вулканов диаметром более 25 км. Из них девять вулканов действующие, они выбрасывают столбы дыма на высоту до 300 км со скоростью около 1 километра в секунду. Вся планета покрыта лавой, окрашеной в самые различные цвета: чёрный, коричневый, красный, оранжевый, жёлтый, белый и т. д. Причиной такой яркой и пёстрой окрашенности является наличие серы, которая при разных температурах принимает различные цвета. Вулканические выбросы определяют атмосферу Ио, которая заполнена светящимися газами и страшно наэлектризована. Электрические разряды с Ио доходят до атмосферы Юпитера, порождая на его полюсах полярные сияния.
Европа – планета-океан, покрытая потрескавшимся льдом. Трещины тянутся на тысячи километров, а их ширина достигает 20–40 километров. Средняя температура поверхности Европы составляет –150 °C. Тем не менее многие учёные не исключают наличия под льдами Европы простейших форм жизни или даже каких-то немыслимых экзотических, негеоцентрических живых существ. Умозаключение, на которое они опираются, очень просто: раз есть вода, то может быть и жизнь. К тому же атмосфера Европы состоит из молекулярного кислорода.
Гладкая ледяная поверхность Европы, «исцарапанная» трещинами, нарушается также так называемыми хаосами – хаотическими образованиями, возникшими в результате местных расплавлений ледяного покрова под действием выбросов тепла из горячих недр планеты. Затем ледяные расплавы снова замёрзли и образовали нагромождение торосов и айсбергов огромных размеров, до 30 км в длину и ширину.
В остальном для Европы характерна гладкая поверхность, похожая из космоса на бильярдный шар. Этот шар не белого, а оранжевого цвета, поскольку во льдах Европы содержатся примеси серы и кремния. Практически отсутствуют даже кратеры от ударов метеоритов, которые буквально изрешетили поверхности других планет. Видимо, это происходит потому, что метеоритные пробоины сглаживаются новыми наростами льда, а сами тела метеоритов проплавляют ледяной панцирь и проваливаются под лёд. Может быть, они и образуют некоторые хаосы.
Европа обращается вокруг Юпитера с очень большой скоростью – около 13,7 км в секунду – и проходит огромное расстояние всего за 3,5 земных суток. А поскольку период её вращения вокруг своей оси также составляет 3,5 земных суток, она, как и Луна по отношению к Земле, всегда обращена к Юпитеру одной и той же стороной. Думается, что такое совпадение не случайно, что оно свидетельствует об образовании Юпитера и Европы из одной и той же части газопылевого облака.
Самый крупный из спутников Юпитера, Ганимед, во многих отношениях похож на Европу. Его покрывает толща льда высотой 100 км. Средняя температура поверхности составляет –130 °C. Если поверхность Европы покрыта трещинами, то на поверхности Ганимеда пролегают длинные параллельные борозды, шириной до 15 км и длиной до нескольких десятков километров.
