Джованни Скиапарелли
правитьПланета Марс
правитьI.
правитьВремя от времени появляется на небе светило, сверкающее красноватым блеском; его движения между остальными светилами обличает в нем планету. Это- планета Марс, которая в течение некоторого времени приблизилась к Земле в своем движении вокруг Солнца.
Марс занимает предпоследнее место в ряде больших планет Солнечной системы, потому что только один Меркурий немного меньше. Впрочем, Марс может необыкновенно близко подходить к Земле в определенных, каждые 16 лет повторяющихся случаях и превосходить тогда своим блеском все планеты, исключая одной Венеры. Он сияет тогда своим красным светом, которому он обязан своим названием «огненного», что дали ему древние греки. В те давноминувшие времена, когда верили, что возможно предсказывать будущие события по виду звездного неба, такое «великое» появление Марса составляло предмет ужаса для народов и давало много пищи астрологам, ибо на их долю выпадала не всегда легкая задача определить влияние планеты на военные дела и политическое состояние данного момента.
И в настоящее время подобное появление Марса возбуждает всеобщий интерес; но причина последнего совсем иная. Ныне тот или другой обитатель Земли питает надежду, что при таком случае посредством тщательных наблюдений, выполненных с помощью могущественных телескопов нашего времени, может быть разрешен вопрос великого космологического значения, а именно вопрос о том, можно ли так же рассматривать другие небесные тела, как место пребывания разумных или, или по крайней мере, органических существ.
Мысль населить светила и пространства неба духами или телесными существами, перенести туда животных и растений, мысль эта не нова. Писатели древности, как и нового и даже новейшего времени, которые занимались этою темой, многочисленны и образуют интересный ряд. Этот ряд открывает Цицерон своим «Сном Сципиона»; за ним следует Лукиан Самосатский со своими «Правдивыми рассказами»; далее мы находим в этом ряде Данте, Джордано Бруно, Гюйгенса и Кирхера, к которым примыкают изящные французские авторы новелл Сирано-де-Бержерак, Фонтенелль и Вольтер, перенесшие действие своиз остроумных рассказов и сатир в небесные пространства. Последним из этих писателей выступил Эдгар По с знаменитой фигурой амстердамца Ганса Пфааля.
Большая часть относящихся сюда произведений представляют однако либо создания исключительно поэтического вдохновения или игру гениального остроумия. Их собственное значение следует поэтому искать в области, которая не имеет ничего общего с серьезным изложением поставленного нами вопроса.
В настоящем столетии различные писатели делали однако попытки рассматривать вопрос о многочисленности обитаемых миров, как задачу, достойную философского обсуждения. Оставляя в стороне ничего незначащие откровения спиритов, обновивших и даже превзошедших видения Сведенборга, стоит вспомнить о Рено («Ciel et Terre» — «Небо и Земля») и Давиде Брюстере («More Worlds than one» — « Больше миров чем один»). Они переносят на небесные светила надежды на будущую загробную жизнь и в этом отношении развивают — нельзя сказать, что доказательства, потому что в этом деле их нет, — но мысли и мнения, которые находят и всегда будут находить в душе многих людей живой отклик.
В настоящее время идея многочисленности населенных миров нашла себе горячего борца в лице Камилла Фламмариона. Его произведения, проникнутые пламенной убедительностью и живым стремлением к познанию, приводят на память слова, вложенные Виргилием в уста Гектору:
…Если бы можно было защитить Пергам рукой,
то наверное его бы защитила эта рука.
Если бы существовала возможность доказать наличность одушевленных и разумных существ на небесных телах иным путем, чем прямым наблюдением, то никто, как Фламмарион, не был бы более способен дать такое своеобразное доказательство. Напротив, необходимо с особенной силой подчеркнуть, что по сие время результаты наблюдений не представляют ни одного факта, указывающего на это, и вообще дают весьма мало надежды в этом смысле.
Наш ближайший небесный сосед — Луна, на которой с помощью мощных современных телескопов можно различать без чересчур большого затруднения предметы от 400 до 500 метров в диаметре, не дал до сих пор никакого повода к такого рода наблюдению и вообще не подает такой надежды. Чем больше мы исследуеи лунную поверхность, тем больше мы находим доказательств, что она представляет пустынную наполненную сухими массами поверхность, у которой недостает всех условий органической жизни.
Исследование поверхности планеты Венеры, которая из всех планет может ближе всего подойти к Земле, не представляет никаких фактов в этом отношении, ни даже надежд когда-либо в будущем узнать подобные факты. Атмосфера Венеры постоянно наполнена плотными облаками, и это обстоятельство препятствовало до сих пор и будет, можно предполагать, препятствовать еще в течение многих столетий, если не всегда, различать подробности на поверхности Венеры. Подобные же основания, к которым присоединяется еще новое обстоятельство, затрудняющее исследования, — увеличение расстояния, отнимают всякую надежду получить посредством исследования поверхностей гигантских верхних планет Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, ответ на вопрос о существовании других населенных миров.
Что касается Меркурия, то, вследствие его постоянного малого удаления от Солнца, производить наблюдения над ним необыкновенно трудно, так что только в течение последних лет стало возможным достаточно часто наблюдать некоторые пятна, чтобы по ним определить продолжительность вращения планеты около ее оси.
Солнце и неподвижные звезды, а равно кометы и туманности должны быть исключены из круга нашего рассмотрения, потому что все эти небесные тела вообще, как кажется, неприспособлены к зарождению и развитию органической жизни, по крайней мере, в том смысле, как мы ее понимаем.
Поэтому все надежды получить ответ на поставленный нами космологичесий вопрос ограничены планетою Марсом. Он есть единственное небесное тело, которое в известной степени может дать нам ответ. А именно, когда тщательное обследование его поверхности обнаружило некоторые изменения на ней, обнаружило также систему загадочных линий, в которых при некоторой доброй воле можно было предположить скорее плоды деятельности одушевленных существ, чем простое воздействие сил мертвой природы, тогда ожили эти надежды и вызвали у некоторых лиц почти лихорадочное возбуждение.
Во время последнего «великого» появления Марса, что случилось в 1892 году, северные американцы по преимуществу выразили эти надежды в крайне живой форме. Обладая самыми сильными телескопами в мире, Америка, казалось, имела наибольшее право на славу и честь открытия не только неизвестного до сих пор мира, но и неизвестного внеземного рода живых существ. Во Франции поднятое Камиллом Фламмарионом возбуждение умов привело к еще более необыкновенным явлениям. Там совершенно серьезно назначили большие денежные премии тому исследователю, который посредством наблюдений представит доказательства, что на каком-нибудь небесном теле существуют признаки присутствия разумных существ. В Америке и во Франции уже задумывают воздвигнуть новые гигантские телескопы необыкновенной оптической силы, которые будут стоить миллионы рублей.
Эти явления суть замечательные знамения времени: они позволяют ожидать хорошего в будущем, и благодаря им же, господствующий пессимизм оправдывается не во всех отношениях.
А именно совершенно несправедливо, что настоящий век менее против прошлых веков руководится возвышенными принципами или стремится к менее идеальным целям. Девятнадцатый век может с гордостью смотреть на свои деяния. В летописях прогресса человечества о нем помянут не без славы. В течение девятнадцатого столетия почти вполне, с невероятным напряжением и героическим самопожертвованием, провели исследование земной поверхности, так что только немногие области остаются неизвестными. Проникая во внутрь самого земного шара, познали ход его развития и принесли потомству вести о бесчисленных рядах поколений, которые населяли весь земной шар, между тем как миллионы лет отходили в вечность.
Обстоятельное изучение и исследование в области археологии, антропологии и сравнительного языкознания выяснили происхождение и развитие человечества и точно также вновь открыли первые зачатки культуры. Многочисленные наблюдатели, терпеливые и неутомимые, предприняли совместное исследование атмосферы и управляющих ею законов, — задача, разрешить которую суждено вероятно грядущему поколению.
Этим еще не исчерпываются заслуги девятнадцатого века. В отношении исследования неба, материи и сил природы работы прошлых времен были продолжены величественным образом, и была создана новая наука Астрофизика. То время, когда казалось нелепостью говорить о химическом составе светил, еще не так далеко. Ныне же Астрофизика уже разрешила этот вопрос; она стремится теперь к еще высшим целям и начинает следить за каждым возбуждением однородных и родственных явлений в далеких мирах.
В настоящее время, как мы выше упомянули, готовы затратить на один только телескоп значительно большие суммы, чем в течение всех протекших столетий отпускали на пользу науки. И это делается с целью получить, если возможно, знак, посланный нам из глубин вселенной. Это только одна из многих благородных, великих по духу и поэтических черт, которые наш век может указать беспристрастному потомству. Наше время представляется пристрастным современникам преимущественно, как эпоха, в которой преобладают прозаическое себялюбие, низкий машинный труд и стремление к материальным наслаждениям.
Наше время лучше, чем оно само о себе думает. Как раз то обстоятельство, что оно с таким трудом удовлетворяется самим собой и своими собственными работами, есть признак прогресса и силы.
Эти соображения могут послужить введением к предстоящему изложению, Они содержат развитие тех оснований, в силу которых в настоящее время в далеких кругах исследование явлений на соседней с Землей планете кажется важным и ценным не только в астрофизическом отношении.
II
правитьЕсли считать от Солнца, то Земля есть третья планета Солнечной системы, а Марс — четвертая планета. Орбита Марса обнимает орбиту Земли и по длине окружности относится к ней приблизительно как 3 к 2. Орбиты обеих планет слабо эллиптические; однако как у Земли, так и у Марса, разница между наибольшим и наименьшим радиусов вектором (то есть расстояниями данной планеты от Солнца) сравнительно незначительна. Иными словами, уклонение обеих орбит от окружности круга так ничтожно, что это можно заметить только на рисунках, изображающих обе орбиты в несколько большем масштабе. Наименьшее расстояние Марса от Солнца доходит до 205, наибольшее до 248 миллионов километров; Солнце не находится ни в центре земной орбиты, ни в центре орбиты Марса; впрочем расстояние Солнца от центра марсовой орбиты больше, чем от центра земной орбиты.
Земля в своей орбите вокруг Солнца проходит 30 километров в секунду времени, а Марс только 24. Поэтому он совершает оборот вокруг Солнца в 687 дней, потому что его расстояние от Солнца больше соответствующего расстояния Земли от Солнца, между тем как Земля совершает свой оборот вокруг Солнца только за 365 дней. Эти соотношения сейчас объясняют то явление, что Марс так редко сияет в полном своем блеске. Марс и Земля имеют неравные периоды обращения, а потому они большей частью находятся в далеко отстоящих друг от друга точках небесного пространства и только тогда бывают близки между собой, когда оба усматриваются с Солнца в одном и том же направлении. Если три небесных тела (Солнце, Земля, Марс) находятся на одной прямой линии, то земному наблюдателю покажется, что Солнце и Марс находятся в противоположных точках неба, если Земля помещается между Солнцем и Марсом. Такое положение планеты называется в Астрономии противостоянием относительно Солнца; или иначе планета находится в солнечном противостоянии. Как мы видим, моменты близости Марса к Земле суть вместе с тем моменты его противостояний, которые повторяются через промежутки времени приблизительно в 780 дней. Однако не при всех своих противостояниях подходит Марс одинаково близко к Земле, потому что уклонение орбит обеих планет от круга значительно влияет на их наименьшее расстояние в тот или другой момент. Если Марс во время своего наибольшего приближения к Земле имеет также наибольшее удаление от Солнца, то, разумеется, расстояние Марса от Земли значительно меньше, чем в том случае, когда он в момент своего противостояния находится в наибольшем удалении от Солнца. Первый случай имел место в 1877 и 1892 годах и снова произойдет в 1909 году. Такие противостояния Марса, имеющие место поочередно каждые 15-17 лет, называют «великими» в отличие от других противостояний, которые происходят каждый второй год и при которых Марс не может так близко подойти к Земле.
Во время своего «великого» противостояния Марс превосходит своим блеском все светила неба и представляет в телескоп великолепное зрелище. Тем не менее даже при таких благоприятных обстоятельствах видимый диаметр Марса имеет меньше 1/75 части видимого диаметра Солнца или Луны, так что при таких случаях мы видим Марс с помощью трубы, с увеличением в 75 раз, такой же величины, как видим Солнце или Луну невооруженным глазом. При тех противостояниях, когда Марс в то же время находится в наибольшем удалении от Солнца (в афелии), его наименьшее расстояние от Земли почти вдвое больше, чем во время «великого» противостояния. Так, во время «великого» противостояния Марс удален от Земли приблизительно на 57 миллионов километров, а во время обыкновенного противостояния (в афелии) почти на 101 миллион километров, и его видимый диаметр составляет только 1/150 часть видимого диаметра Луны, тогда потребуется 150-ти кратное увеличение, если мы желаем увидеть Марс такой же величины, как Луну невооруженным глазом. При этих условиях величина диска, каким представляется Марс в трубе, составляет всего только четверть его величины при «великом» противостоянии. Точно также количество отраженного им света в 4 раза меньше, чем во время «великого» противостояния. Поэтому не следует обманываться относительно «приближений Марса к Земле»; это суть только относительные приближения. Луна, которая отстоит от нас только на 30 земных диаметров, поставлена в этом отношении в гораздо благоприятнейшие условия. 2 сентября 1877 года и 6 августа 1892 года, когда произошли два последних «великих» противостояний Марса и планета находилась в наименьшем возможном расстоянии от Земли, ее удаление от Земли было почти 57 миллионов километров или в 146 раз больше растояния Луны от Земли.
В то время, как с помощью трубы умеренных размеров можно заметить на Луне горы и долины, кольцеобразные горы и бесчисленные кратеры (карта Луны, которую начертил Шмидт с помощью труб, имевших отверстия 10-15 сантиметров, имеет диаметр 2 метра и содержит 32 856 кратеров), а также множество других подробностей ее поверхности, необходимы трубы совсем иной оптической силы, чтобы можно было ясно видеть на Марсе фигуры только важнейших пятен его поверхности. Опыт научил нас, что, пользуясь большим телескопом, нетрудно заметить на лунной поверхности круглый предмет, диаметр которого доходит всего до полукилометра, или признать на ней полосу, шириной в 200 километров. Круглый предмет на поверхности Марса должен иметь диаметр 60-70 километров, чтобы мы могли его видеть как точку. Только полоса в 30 километров ширины может быть замечена нами и притом как крайне тонкая линия. Земной наблюдатель мог бы проследить какую-нибудь реку на Луне, вроде По, почти по всей ее длине; наоборот, ни одна из самых великих рек Земли, перенесенная на Марс, не была бы видна нам. Подобным образом мы могли бы вполне хорошо заметить город величиной с Милан или даже только с Павию, если бы он находился на Луне, между тем как нельзя надеяться заметить на Марсе предметы таких размеров, как Париж или Лондон. Едва ли было бы возможно при большом внимании увидеть на Марсе круглые острова такого протяжения, как Майорка, или продолговатые величиной с Крит или Кипр.
Эти обстоятельства вполне объясняют, почему Галилей, трубы которого никогда не увеличивали более 30 раз, не сделал относительно Марса ни одного открытия. А Галилей открыл, как известно, фазы Венеры, спутников Юпитера и кольцо Сатурна!
Первый, кто с некоторой достоверностью заметил пятна на этой планете, был знаменитый Гюйгенс. Он наблюдал пятна в 1656—1659 годах с помощью труб, построенных им самим и значительно превосходивших трубы Галилея. Немного лет спустя (1666 год) Доминик Кассини в Болонье не только ясно заметил различные пятна на поверхности Марса, но по их быстрому перемещению на видимом диске планеты открыл, что Марс, как и Земля, вращается около оси, наклонной к плоскости орбиты. Продолжительность оборота Марса около оси он определил в 24 часа 40 минут. По новейшим определениям время полного оборота Марса около оси равняется 24 часа 37 минут 23 секунды.
Телескопы Кассини были сделаны Иосифом Кампани в Риме, знаменитейшим оптиком того времени. Почти в течение целого столетия телескопы Кампани признавались самыми совершенными, и лишь заслуга Шорта, Долонда и Гершеля отняли у них славу и на некоторое время упрочили за Англией первое место в области оптики. С помощью телескопа, вышедшего также из мастерской Кампани, Бианкини в 1719 году в Вероне сделал первые до некоторой степени точные рисунки пятен Марса. Он заметил при этом на планете подробности, довольно трудно поддающиеся наблюдению, так, например, невидный полуостров, обозначенный на прилагаемой карте именем Гесперия. Около конца прошлого столетия Гершель и Шретер, на основании своих наблюдений над яркими полярными пятнами Марса, определили наклонность оси вращения Марса к плоскости его орбиты, то есть наклонность эклиптики Марса. Величина этого угла наклонности эклиптики Марса весьма мало отличается от наклонности земной эклиптики. Этим самым были определены для обоих полушарий планеты смена времен года и законы изменений климатических условий, которые сходны с земными постольку, поскольку они зависят от нагревания некоторой точки поверхности планеты солнечными лучами (инсоляция).
Все указанные наблюдения однако недостаточны для того, чтобы дать полную картину поверхности Марса. Истинным основателем «Ареографии» (Марс по-латыни и Арес по-гречески) должно считать Гейнриха Медлера. Последний в 1830 году с помощью превосходного телескопа работы прославленного ученого Фраунгофера, величайшего оптика своего времени, наблюдал и описал пятна на Марсе несравненно лучше, чем все его предшественники. Медлер первый предпринял систематические измерения на видимом диске Марса и определил положения целого ряда важнейших точек относительно экватора планеты и некоторого первого меридиана. На прилагаемых картах этот первый меридиан принят за начальный для счета долгот. После того как он определил положение различных подробностей по отношению к упомянутым главным точкам, ему удалось построить первую карту поверхности Марса. Хотя карта эта была еще неполна и по необходимости могла представить только важнейшие пятна, видимые на поверхности Марса, однако она составляет почтенный памятник трудолюбию и тщательности ее автора. Эта карта целых 30 лет была лучшим, но, более того, единственным изображением поверхности Марса. Только около 1860 года благодаря работам Секки, Доса, Локиера и Кайзера изучение поверхности этой планеты сделало дальнейшие успехи. С этого времени и в особенности после «великого» противостояния 1862 года ареография развивалась все быстрее и быстрее, чему немало способствовало употребление могучих телескопов, построенных в последнее время, в особенности в Америке.
Сравнение всех наблюдений, как старых, так и новых, дает прежде всего важный факт, что форма и расположение пятен на Марсе в главных чертах неизменны, точно также, как распределение морей и суши на Земле не подлежит никаким изменениям. Так на рисунках Гюйгенса 1659 года можно узнать залив, обозначенный на прилагаемой карте, как Большой Сирт. Рисунки Маральди 1704 года показывают Циммерийское и Сиренское моря: рисунки Бианкини показывают Тирренское море и, как было сказано выше, полуостров Гесперия. Также определенные Медлером в 1880 году ареографические долготы и широты важнейших точек на поверхности Марса согласуются с определениями Кайзера в 1860 году, и Скиапарелли во время противостояний 1877 и 1879 годов, согласуются настолько хорошо, что должно отбросить, как совершенно неверную, мысль Шретера, что пятна на Марсе суть облакоподобные и преходящие явления в роде пятен на Юпитере и Сатурне. На поверхности Марса существуют постоянные явления, какие существуют на Земле, на Луне, и, насколько известно, на Меркурии. Этот характер постоянства существует на Марсе только относительно общих очертаний фигур, но не распространяется на их отдельные черты. Продолжительные наблюдения выяснили в последнее время, что окраска многих мест поверхности Марса может изменяться в пределах известных цветов и зависит от господствующего в данный момент времени года и от угла, под которым лучи Солнца падают на данную часть поверхности Марса. Таким изменениям цвета подвержены также, конечно, многие части земной поверхности, и эти изменения мог бы заметить наблюдатель на Марсе. Земной наблюдатель замечает на Марсе еще явление, которое не бывает на Земле. А именно, очертание больших пятен на Марсе могут испытывать слабые изменения, которые кажутся малыми сравнительно с протяжением пятен, однако столь значительны, что их можно заметить с Земли. Далее, эти очертания представляются не всегда одинаково резкими. Некоторые нежные черты в известные времена видны лучше, чем в другие времена; они могут изменить внешний вид и форму и все таки нельзя сомневаться в их тождественности. Наконец следует заметить, что Марс имеет достаточно плотную атмосферу и свою собственную метеорологию, как это будет изложено ниже. Все эти упомянутые изменения заставляют догадываться о величественном ряде связанных друг с другом явлений природы Марса; обстоятельство, которое придает исследованию поверхности Марса значительнейший интерес, чем простое топографическое изучение неизменной мертвой поверхности, какую, по-видимому, представляет Луна. Марс не представляет нам пустыни, наполненной сухим камнем; на Марсе кипит жизнь, и эта жизнь обнаруживается на его поверхности целым рядом весьма запутанных и сложных явлений, которые отчасти происходят в столь большом масштабе, что земной наблюдатель в состоянии их заметить. Глазам естествоиспытателя открывается таким образом на Марсе новый мир, который совершенно исключительным образом должен возбуждать интерес наблюдателей и мыслителей. Относящиеся сюда исследования будут занимать еще многих астрономов в течение многих лет и послужат могучим толчком к усовершенствованиям в области оптики.
Явления на поверхности Марса столь разнообразны и столь сложны, что только обширные и обстоятельные исследования могут открыть законы, лежащие в основании этих явлений, а также допустить достоверные и окончательные выводы касательно устройства этого мира, столь сходного в ином отношении с земным, в другом же отношении столь отличного. С другой стороны, не должно думать, что можно приступить к этим привлекательным исследованиям без вспомогательных средств, сообразных с трудностью данных наблюдений. Далекое расстояние планеты от Земли и ее сравнительно малая величина (диаметр Марса относится к диаметру Земли, как 11 к 21) требуют применения, по крайней мере, 200—300 кратного увеличения и телескопов, которых объективы имеют, по меньшей мере, 20 сантиметров в диаметре, если мы желаем предпринять успешные и богатые результатами работы. Это замечание касается наблюдений и исследований во время «великих» появлений, как это было в 1877 и 1892 годах. Во время же неблагоприятных приближений планеты к Земле (а как раз во время их Марс показывает обыкновенно на своей поверхности весьма замечательные явления) исследование более тонких подробностей требует далеко сильнейших оптических средств: при этих противостояниях нужно употреблять 500—600 кратное увеличение и телескопы, объективы которых имеют диаметр 40 и более сантиметров. Обе карты поверхности Марса, приложенные к настоящей статье, построены на основании наблюдений, произведенных с инструментами упомянутой величины. Южное полушарие планеты, которое вследствие положения оси планеты во время «великих» появлений видно лучше, было зарисовано автором главным образом в 1877—1879 годах с помощью телескопа с отверстием в 22 дюйма. Чтобы снять северное полушарие, которое Марс обращает к Земле только во время менее благоприятных противостояний, автор смог воспользоваться в 1888—1890 годах значительно большей трубой, отверстие которой имеет 49 сантиметров, и которая допускает в случае Марса употребление 500—600 кратного увеличения.
Обстоятельства, при которых астроном может сделать успешные наблюдения над устройством поверхности Марса, зависят от условий, перечень которых должен вызвать некоторый интерес. Прежде всего, как было упомянуто выше, для наблюдений должен быть превосходный телескоп, и должно быть благоприятное состояние земной атмосферы. Последнему условию, конечно, можно только редко удовлетворить в полной мере. Автор испытал на деле, что иногда проходят месяцы, и нельзя сделать ни одного удовлетворительного наблюдения — неблагоприятная погода и движение воздуха необыкновенно часто препятствуют наблюдениям. Особенно редко выпадают такие вечера, когда спокойствие воздуха позволяет воспользоваться всей силой трубы. Далее при наблюдении должно обращать внимание на то, чтобы температура у инструмента была такая же, как вне помещения, где установлен инструмент; лучше всего наблюдать на открытом воздухе. Если телескоп находится под вращающимся куполом, то необходимо открыть его вырез, а также двери и окна за несколько часов перед началом наблюдений и позаботиться по возможности о свободном течении воздуха изнутри наружу и обратно. Если температура в помещении наблюдателя выше, чем вне его, то слой теплого воздуха находится перед объективом трубы, а это обстоятельство сильно вредит красоте и чистоте изображения. Кроме того, не надо забывать что желательная отчетливость изображений обыкновенно не бывает при обыкновенном состоянии воздуха, потому что земная атмосфера даже тогда, когда кажется нам вполне ясной и чистой, содержит воздушные слои разной плотности, которые следуют за воздушными течениями и создают неблагоприятные условия для наблюдений. Иногда вследствие этих обстоятельств приходится несколько часов выжидать скоропроходящего момента, когда в воздухе господствует полное спокойствие. Дневное время и часы утренних и вечерних сумерек кажутся благоприятнее для наблюдений, чем собственно ночное время. Далее после грозы воздух самый прозрачный. Приведенными нами соображениями и исчерпываются внешние обстоятельства, с которыми должен считаться астроном не только при наблюдениях над Марсом, но и при всех подобных более тонких исследованиях. Сам наблюдатель точно также должен удовлетворять известным условиям.
Если астроном желает сделать надежные наблюдения, свободные от всяких предвзятых мнений, то он не должен заранее ориентироваться в подробностях областей, которые Марс покажет ему в трубе. Наоборот, он должен по возможности освободиться от всяких представлений, приобретенных им раньше, прежде чем приступить к самым наблюдениям. В трубе можно скоро узнать очертания отдельных рисунков на поверхности планеты. Если вы наблюдали несколько дней подряд, то, не взирая на все усилия подавить в уме относящиеся сюда представления, вы наперед знаете, что должны заметить. Правильнее всего поступает тот исследователь, который стремится исключительно к тому, чтобы с возможной точностью установить непосредственно наблюденнное. Рисунки и эскизы астронома, следующего такому правилу, обладают наибольшей ценностью, потому что они наиближе подходят к полному объективному изображению рисунка поверхности планеты.
III
править
Уже первые астрономы, которые исследовали поверхность Марса с помощью телескопа, заметили на границе его диска два блестящих белых кругловатых пятна, величина которых не оставалась постоянной. Далее нашли, что эти белые пятна остаются на своем месте. Прочие же видимые пятна вследствие вращения планеты около оси, казалось, быстро движутся и испытывают в течение немногих часов изменения как относительно их места на планетном диске, так и относительно их перспективного вида. На этом наблюдении был основан правильный вывод, что белые пятна находятся на полюсах вращения планеты или, по крайней мере, недалеки от них, почему их и назвали полярными пятнами. Был также повод предполагать, что эти полярные пятна имеют на Марсе подобное же значение, как гигантские снежные и ледяные поля, которые и по сие время делают невозможным доступ мореплавателеей к земным полюсам. К этому предположению привело не только сходство вида и положения, но еще другое важное наблюдение, причина которого будет выяснена в дальнейших строках.
Как известно, земная ось наклонена к плоскости земной орбиты, вследствие чего земной экватор не совпадает с этой планетой, но составляет с ней угол в 23,5 градуса, так называемую «наклонность эклиптики». Это простое и до известной степени случайное обстоятельство влечет за собой ряд явлений, которые влияют на климатические соотношения различных стран, потому что оно и служит причиной различной длительности дня и ночи и времен года на Земле. Как раз то же самое имеет место и на Марсе. Экватор этой планеты наклонен к плоскости ее орбиты под углом в 25 градусов (точнее 24 градуса 52 минуты) Это вызывает для каждого места поверхности Марса изменение инсоляции, и поэтому происходит на Марсе смена времен года, и наступают подобные же изменения в распределении тепла и продоложительности дня, как и на Земле. Марс имеет таким образом климатические пояса: и он имеет равноденствия и солнцестояния, и на нем бывают дни и ночи неодинаковой длины. Относительно длины дня и ночи сходство между Марсом и Землей особенно ясно выражено для жарких и умеренных поясов; земные солнечные сутки продолжаются 24 часа, а на Марсе 24 часа 40 минут.
Относительно продолжительности времен года, длины полярного дня и полярной ночи, между Марсом и Землей существует различие. На Земле, как известно, каждое время года продолжается три месяца, на Марсе же каждое время года продолжается в среднем 171 сутки, следовательно, почти вдвое больше. Полярный день на Марсе равен почти одиннадцати месяцам, земной же полярный день только шести.
Солнце освещает северный полярный полюс Марса непрерывно в течение 381 суток; южный же полюс в течение 306 суток. Главная причина различия между этими соотношениями на Земле и на Марсе лежит в том, что солнечный год Марса равняется 687 земным суткам, земной же год состоит только из 365.
Очевидно, что ввиду такого положения вещей упомянутые выше белые полярные пятна Марса (если только они составлены из снежных или ледяных масс) должны уменьшаться, как только в этих местах приближается лето, и должны увеличиваться, когда там наступает зима. Это явление и было наблюдаемо неоспоримым образом. В течение второй половины 1892 года было видимо южное полярное пятно; в это время, особенно в течение июля и августа названного года, можно было совершенно ясно наблюдать даже с помощью обыкновенных телескопов быстрое уменьшение этого полярного пятна от одной недели до другой. Снежная масса, находящаяся на нем, простиралась вначале до 70 градусов южной широты и составляла шапку более 2000 километров в диаметре. Она, однако, непрерывно уменьшалась, так что два или три месяца спустя осталась только ничтожная часть, может быть, 300 километров в диаметре. Эта остальная часть, казалось, еще уменьшалась в последние дни 1892 года. В течение этого времени на южном полушарии Марса было лето, а летнее солнцестояние было на Марсе 13 октября. Снежная масса на северном полушарии в это время должна была бы возрастать. Однако, ничего подобного нельзя было заметить, потому что эта часть Марса находилась в недоступном для наблюдений с Земли полушарии Марса. Но в 1982, 1884 и 1886 годах можно было наблюдать уменьшение северных снежных масс.
Наблюдения этих чередующихся увеличений и уменьшений полярных пятен, которые можно делать даже с умеренными телескопами, выигрывают в интересе и поучительном значении, если внимательно проследить, с помощью сильных телескопов, происходящие при этом изменения мельчайших подробностей. Тогда можно видеть, как постепенно убывает «снежное поле» с краев, как образуются внутри его площади темные места и широкие щели, как большие, очень растянутые пятна отделяются от главной массы и вскоре после этого пропадают. Вообще, можно сказать, что в этом случае происходят, по-видимому, деления и движения ледяных полей, как это бывает в арктических областях в течение лета, согласно описаниям полярных путешественников. Расположенная вблизи Южного полюса Марса снежная масса неправильно ограничена и показывает следующую особенность: ее середина точно не совпадает с Южным полюсом, но всегда лежит вблизи другой точки, которая удалена от этого полюса по направлению к Эритрейскому морю приблизительно на 300 километров. Отсюда следует, что Южный полюс Марса не покрывается снежной массой в то время, когда она бывает наименьшая. Вследствие этого, быть может, не так трудно разрешить на Марсе задачу достижения полюса, как на Земле. Южное снежное поле лежит на Марсе в середине весьма большого темного пятна, которое со своими ветвями занимает чуть не треть всей поверхности планеты и считается главнейшим океаном Марса. Это обстоятельство позволяет утверждать, что сходство полярных областей на Марсе с земными полное, особенно что касается антарктических областей. В противоположность с южными ледяными полями, северные поля так расположены на Марсе, что их середина почти точно занимает северный полюс планеты. Они лежат внутри областей желтого цвета, которые принимаются за материки планеты. Это положение северных полярных снежных масс имеет следствием замечательное явление, подобного которому нельзя указать у нас на Земле. При таянии этих снежных масс, которые образовались у северного полюса планеты в течение полярной ночи, продолжающейся более 10 месяцев, жидкость, происходящая от этого, распределяется вдоль края полярной шапки и на некоторое время превращает в море широкий пояс соседней твердой земли. Через это все глубже лежащие места покрываются жидкостью; происходит огромное наводнение, которое побудило некоторых наблюдателей принять второй океан, находящийся в этих местах на Марсе. Однако его нет, по крайней мере, нет никакого постоянного моря. Во время такого таяния снегов (это можно было наблюдать в последний раз в 1884 году) светлая снежная масса кажется окруженною темным поясом, который прилегает к полярной шапке, она все время уменьшается и наконец сливается с ним. Этот пояс имеет ветви, которые видны в форме темных черт и простираются по всей его окрестности. Они кажутся каналами, по которым жидкость идет обратно к своему началу. В этих частях поверхности планеты возникают довольно обширные озера, как например, обозначенное на карте под именем Гиперборейского озера. Одновременнос этим, соседнее внутренне море, которое называется Mare Acidalium, темнеет и яснее заметно. Весьма вероятно, что гидрографические условия на Марсе преимущественно зависят от стока растаявших северных полярных снежных масс, и что этот сток служит также причиной периодических изменений, наблюдаемых на планете. Подобные явления случились бы на земной поверхности, если бы земной полюс внезапно оказался в середине Азии или Африки. Слабое подобие описанных явлений можно видеть в наводнениях, которые производят горные потоки во время таяния альпийского снега.
Всем известно обстоятельство, что в Арктических областях Земли в начале лета, даже еще в начале июля месяца, льды мало благоприятны для полярных путешественников; благоприятнее для путешествий в этих местах август месяц; в сентябре наконец путь наименее загражден ледяными глыбами и айсбергами. Точно также альпийские глетчеры наиболее доступны в сентябре. Причина этого ясна: для таяния льда необходимы не только тепло, но и время; тепло должно непрерывно действовать на ледяные массы и имеет тем больше успеха, чем дольше оно действует. Если бы было возможно замедлить течение земных времен года в такой мере, чтобы каждый месяц продолжался 60 дней вместо 30, как теперь, то таяние ледяных масс во время вдвое большего лета происходило бы в гораздо большей мере, и тогда бы в конце теплого времени года совершенно растаяли ледяные поля, окружающие северный полюс Земли. Если, может быть, это утверждение, кажется, заходит слишком далеко, то во всяком случае нельзя оспаривать, что при указанном предположении остающаяся в конце лета часть полярных льдов была бы много меньше, чем при тех условиях, которые на самом деле существуют на Земле. Сделанное нами выше предположение выполняется только на Марсе. Его солнечный год почти вдвое длиннее земного и делает возможным, что в течение полярной ночи, продолжающейся 10 или 12 месяцев, ледяные массы вырастают и беспрепятственно распространяются от полюса до 70 градусов ареографической широты. Все таки Солнце имеет достаточно времени в течение полярного дня, следующего за полярной ночью и продолжающегося 12 или 10 земных месяцев, для того, чтобы вполне или почти вполне расплавить свежую массу снега и льда. Солнечные лучи производят непрерывное уменьшение снежного пояса, так что этот пояс кажется земному наблюдателю в конце концов в виде очень светлой белой точки или даже совсем исчезает.
Также во время приближения планеты к Земле в 1894 году были сделаны подобные наблюдения над явлениями на поверхности планеты. Во время ее наибольшего приближения к Земле, в сентябре и октябре 1894 года, ее ось была направлена так же, как земная ось в январе месяце каждого года; поэтому отдельные области на Марсе имели те же времена года, как одинаковые области на Земле в январе. Для северного полушария планеты поэтому только что прошло зимнее солнцестояние; напротив, на южном полушарии Марса, которое преимущественно можно было наблюдать, господствовали такие метеорологические условия, которые обычно наступают в Европе в июле месяце, то есть в середине лета. Южный полюс Марса и окружающие его области наслаждались полярным днем, продолжающимся целый земной год, а южные ледяные поля планеты заметно убывали вследствие непрерывного действия солнечных лучей.
Первые наблюдения над поверхностью Марса были сделаны на обсерватории в Мельбурне, в Австралии, посредством тамошнего большого телескопа, в конце мая 1894 года, следовательно, в такое время, когда планета еще далеко отстояла от Земли. 25 мая, когда на южном полушарии Марса была уже середина весны, ледяные поля простирались от южного полюса до 67 градуса южной широты и покрывали хорошо ограниченный сегмент, диаметр которого достигал почти 2800 километров.
В течение промежутка времени более 80 дней, то есть до самой середины августа 1894 года, кайма полярного ледяного поля убывала очень правильно, подходя ежедневно на 13 километров ближе к полюсу, так что диаметр сегмента в середине августа был только больше 600 километров. В течение этого промежутка времени, точнее в конце июня, на полярном сегменте образрвалась большая трещина, которая отделила от него порядочную часть. Эта часть скоро исчезла и осталась одна только значительно уменьшившаяся главная масса.
От середины августа до конца сентября уменьшение южного полярного пятна приостановилось, хотя как раз на это время (31 августа) пришлось на Марсе зимнее солнцестояние, поэтому названная область наиболее прогревалась солнечными лучами. Уже 24 сентября круглый покрытый льдами пояс имел тот же диаметр, как показали упомянутые выше измерения 13 августа. В конце сентября прератилось воздействие неизвестной силы, которая прервала ход таяния льдов; граница ледяных полей стала опять приближаться к полюсу и притом ежедневно почти на 10 километров. В конце концов вся полярная снежная масса растаяла, однако различные наблюдатели указывают различные моменты полного растаяния. Вообще с погрешностью в несколько дней можно указать на 25 октября, как на тот день, когда закончилось таяние снегов, и южный полюс Марса освободился от снега. Таким он остался до апреля 1895 года. Конечно, там и здесь появлялись иногда белые пятна в течение полугода, протекшего между этими двумя моментами, в ближайшем соседстве у полюса, но ни одно из них не было долговременным, так что их следует считать снежными массами преходящего и местного характера. Как счастливы были бы географы, если такое полное исчезновение полярного льда случилось бы хотя один только раз на каком-нибудь полюсе Земли!
Можно допустить, что это полное исчезновение полярных льдов наступило приблизительно через 55 дней после зимнего солнцестояния, то есть после того дня, когда эти области планеты всего сильнее нагреваются солнечными лучами. В 1862 году распределение времен года на Марсе было сходно с тем, что было в 1894 году. Однако Лассель видел тогда еще спустя 94 дня после зимнего солнцестояния весьма обширные ледяные поля на южном полюсе планеты, диаметр которых достигал 500 километров. В 1880 году можно было в Милане заметить южнополярные снежные поля еще через 144 дня после зимнего солнцестояния. Эти факты позволяют заключить, что на Марсе точно также, как на Земле, течение времен года в различные солнечные годы не одинаково, и что там бывают также годы с длинными и теплыми летами, а также с короткими и прохладными.
Кроме полярных пятен замечаются на Марсе еще другие светлые пятна преходящего и неправильного характера. Они образуются на южном полушарии Марса на островах близ южного полюса; точно также появляются беловатые предметы на северном полушарии планеты, которые окружают северный полюс и простираются до 55 или 50 градусов северной широты.
Может быть они обязаны своим цветом временному снежному покрову, подобно тому, который на Земле временно покрывает страны, лежащие под указанными широтами.
Также и в теплом поясе Марса замечаются иногда крайне малые белые пятна, которые держатся в течение более или менее короткого или долгого времени. Такое пятно наблюдалось в Милане во время трех последовательных противостояний (1877, 1880 и 1882 годов); оно имело ареографическую долготу 268 градусов и северную широту 16 градусов. Для объяснения этого своеобразного явления позволительно, быть может, допустить, что на этом месте на планете находится горный хребет с обширными глетчерами. Другие наблюдатели также, правда на основании других фактов, предположили существование такой горной цепи.
Соображения касательно полярных шапок Марса указывают, что эту планету бесспорно окружает атмосфера, которая может перемещать пары от одного места к другому так же, как на Земле. Снежные поля происходят из осадков паров, сгущенных холодом и увлеченных с ним. Каким иным путем может это произойти, как не движением воздушных слоев. Что Марс обладает атмосферой, наполненной парами, доказано спектральными наблюдениями, которые главнейшим образом произвел Фогель*).
- ) Вопрос, который трактуется в этом месте, сделался со временем издания настоящей статьи предметом многочисленных научных споров, о которых мы здесь скажем несколько слов, потому что как раз этот вопрос представляет существенную важность для позднейших выводов. Упомянутые в тексте спектральные наблюдения сделаны нынешним директором Потсдамской астрофизической обсерватории Фогелем более 20 лет тому назад на обсерватории камергера фон Бюлова в Боткамне и опубликованы им в 1874 году в мемуаре о спектрах планет, увенчанном премией Королевского Копенгагенского Общества. Согласно с этими наблюдениями, которые нашли подтверждение в наблюдениях Гегинса и Маундера, сделанных почти в то же самое время, в спектре Марса кроме большого числа линий солнечного спектра являются еще «земные» (теллурические) линии. Под именем земных линий понимают такие спектральные линии, которые произведены земной атмосферой. Здесь в особенности интересуют нас линии водяного пара (который, как известно, играет важную роль в атмосфере Земли). Если с помощью спектроскопа наблюдают светило, не обладающее атмосферой, подобной земной атмосфере, например Луну, то мы увидим в спектре земные линии (других линий мы здесь не рассматриваем) так, как они обусловлены мгновенным состоянием земной атмосферы. Если же мы наблюдаем спектр планеты, которая находится на одинаковой высоте с прежде наблюденным светилом, непосредственно до того или после того, и заметим, что земные линии, например линии водяного пара кажутся резче в этом спектре, чем в первом, то можно заключить, что это усиление линий вызвано планетой, и что потому ее атмосфера сходна с нашей земной. Упомянутые наблюдения Марса действительно дали этот результат, между тем как исследования, произведенные для этой цели Кемпбеллом, во время противостояния 1892 года, с большим рефрактором Ликской обсерватории в Калифорнии, дали отрицательный результат. Для объяснения этого противоречия Фогель в мемуаре, представленном в конце января 1895 года Берлинской Академии наук, указал на то, что при исследованиях планетных спектров главное значение имеет вовсе не величина употреблямого телескопа, а отношение между фокусным расстоянием и отверстием объектива, кроме того при таких исследованиях не следует употреблять спектроскопа слишком сильной дисперсии. Далее на основании как чужих, так и своих наблюдений во время противостояния Марса в 1894 году, Фогель заключает, что земные линии в спектре этой планеты выступали резче, чем в одновременно полученном спектре Луны. И фотометрические наблюдения подтверждают первоначальное мнение относительно состава атмосферы Марса. Поэтому необходимо и теперь держаться этого мнения, не смотря на отрицательные результаты исследований Кемпбелла и ряд интересных выводов, основанном на этом мнении, считать в этом смысле правильным (прим. Редактора)
Эти наблюдения дали в результате, что атмосфера Марса по своему составу мало отличается от земной и что она богата водяным паром. Последнее обстоятельство имеет громадное значение; оно позволяет допустить, что моря и полярные снежные поля на Марсе, по всей вероятности, состоят из воды (в жидком или твердом состоянии), а не из другой какой-нибудь жидкости. Лишь только тогда, когда это утверждение будет вне всякого сомнения, можно будет сделать дальнейший, не менее важный вывод. Тогда тепловые условия под различными поясами на Марсе, не смотря на его большое расстояние от Солнца, одинаковы с земными.
Этому противоречит предположение некоторых ученых, что на Марсе господствует весьма низкая температура (около 50 — 60 градусов холода). Если бы такое предположение было справедливо, то ни водяной пар не мог бы составлять главную составную часть его атмосферы, ни вода не могла бы играть важную роль при переменах на его поверхности. Роль воды играла бы тогда углекислота или какое-нибудь другое вещество, точка отвердевания которого лежит гораздо ниже, чем у воды.
Как вытекает из этих соображений, причины, имеющие главное влияние на метеорологические условия на Марсе, по-видимому сходны с земными.
Но, как и следует ожидать, нет недостатка и в таких причинах, которые обуславливают и различие в этом отношении. Природа и в этом случае бесконечно разнообразна в обстоятельствах, по-видимому, маловажных. Так, различное расположение суши и океанов на Марсе и на Земле имеет большое значение в деле климатических условий. Один взгляд на карты обеих планет покажет это яснее, чем самое длинное рассуждение. Раньше, в своем месте, мы указали на необыкновенныя периодические наводнения, посещающие северные области планеты после таяния полярного льда в течение одного Марсова года. Эти потопы распространяются далеко через обширную сеть каналов, которая представляет важнейшее, если не единственное средство, благодаря которому вода, а с нею и органическая жизнь, может распространяться по сухой поверхности планеты. На Марсе дождь крайне редкое событие, может быть, там даже совсем не бывает дождя. Чтобы доказать это, сделаем следующее отступление.
Перенесемся мысленно в какую-нибудь точку мирового пространства, настолько удаленную от Земли, что Земля кажется диском, который можно обозреть одним взглядом. Сильно обманулся бы наблюдатель, если бы он ожидал, что с этой точки заметит на этом диске в главных чертах материки Земли с их заливами, островами и омывающими их морями почти также, как на искусственном глобусе. Без сомнения, можно здесь и там целиком или отчасти заметить под легким покровом хорошо знакомые очертания материков; однако значительная часть, быть может, половина видимой поверхности Земли будет скрыта от взоров наблюдателя вследствие огромной цепи облаков, плотность которых, вид и протяжение непрерывно меняются. Такой облачный покров, который очень часто и на долгое время окутывает полярные области Земли, должен был бы почти на половину времени скрыть умеренный пояс от наблюдений, потому что на нем вид облаков изменяется произвольно и непрерывно. На морях жаркого пояса можно было бы увидеть такие облачные массы, как длинные вытянутые полосы, соответствующие областям экваториальных и тропических затиший. Отсюда ясно, что исследование земной поверхности с Луны было бы совсем не таким легким делом, как можно было бы предполагать. На Марсе дело обстоит совсем иначе. На этой планете во всех поясах воздух всегда чист и достаточно прозрачен, потому что он позволяет земному наблюдателю во всякое время различать границы морей и суши, даже менее резко очерченные подробности на поверхности планеты. Конечно, в атмосфере Марса находятся известные пары, которые до известной степени непрозрачны; однако они только немного мешают наблюдениям над поверхностью планеты. Здесь и там на диске планеты появляются по временам беловатые пятна, движущиеся и изменяющие свой вид, но они редко захватывают большую площадь. Преимущественно, они появляются на островах южного моря и в областях, обозначенных на карте именами Клизий и Темпе. Эти пятна слабеют и даже совсем пропадают, если в месте их пребывания наступает полдень; сильнее появляются они в утренние и вечерние часы. Эта смена ясно заметна. Возможно, что эти пятна суть облака, потому что и земные облака кажутся белыми в той части атмосферы, которая освещена солнцем. Различные наблюдения приводят однако к заключению, что упомянутые явления в атмосфере Марса могут быть тонкие облака или даже, вероятно, временно сгущенные пары в виде росы или инея, а не собственно облака дождевые или грозовые. Напротив того, во время последнего противостояния Марса, Дегласу, специально наблюдавшему поверхность Марса, удалось, по-видимому, заметить на самом деле облака на Марсе. Деглас, ассистент обсерватории в Кембридже (Северная Америка) наблюдал на обсерватории Персиваля Ловелла, нарочно устроенной им для исследования поверхности Марса, во Флагстафе, на территории Аризоны. Он измерил эти облака. Одно из них было наблюдаемо 25 и 26 ноября 1894 года; оно имело приблизительно 150 километров в ширину и 250 километров в длину и казалось на высоте более 25 километров от поверхности планеты. Облако это двигалось со скоростью почти 20 километров в час. Заметим для сравнения, что в земной атмосфере известны перистые облака, имеющие большое сходство с появляющимися в марсовой атмосфере облаками, подымаются над земной поверхностью не выше 6-8 километров.
Насколько можно заключить из наблюдений, климат Марса в общих чертах подходит к климату горных местностей на Земле в течение теплого времени года. Днем действует на планету необыкновенно сильное излучение Солнца, едва смягченное облачностью или присутствием паров в атмосфере. Ночью происходит усиленное излучение почвы в небесное пространство и вследствие этого сильное охлаждение поверхности. Отсюда ясно, что климат на Марсе с резкими переходами, и что на нем должна существовать большая разница между температурами дня и ночи. Точно также, как на Земле на высотах 5000 — 6000 метров над уровнем моря, пары осаждаются из воздуха только в твердом виде и образуют беловатые массы ледяных игл, так называемые перистые облака. На Марсе очень редко могут скопляться сколько-нибудь значительные облака, приносящие дождь, или даже они совсем не могут скопляться. И тепловые условия отдельных времен года крайне различны на Марсе. Большая продолжительность времен года на Марсе, ведет за собой значительное различие их средних температур. Это различие средних температур объясняет образование и таяние полярных снежных полей, возобновляющихся в течение каждого оборота планеты вокруг Солнца.
IV
править
Обе карты Марса, которые приложены к этой статье, построены по обыкновенному способу изображения двух полушарий в плоскости, а именно по гомалографической проекции. Они воспроизводят поверхность Марса так, как она представляется в астрономической трубе. Таким образом северный полюс лежит внизу, южный же полюс вверху. Из этих карт можно видеть, что форма поверхности Марса нисколько не походит на форму земной поверхности. Треть марсовой поверхности занимает большое Южное море, усеянное островами. Это море врезывается заливами и другими своми ветвями разнообразной формы в материки планеты. К системе этого океана принадлежит целый ряд малых внутренних морей, как Адриатическое и Тирренское. Эти моря соединяются с Южным морем широкими проливами, тогда как другие внутренние моря, как например Циммерийское, Сиренское, озеро Солнца, сообщаются с великим Южным морем узкими проливами (каналами). У этих четырех названных выше морей бросается в глаза одинаковое их направление. Эта особенность, вероятно, не случайного происхождения. Точно также имеет свою определенную причину соответственное расположение полуостровов Авсонии, Гесперии и Атлантиды. Цвет морей на Марсе вообще темнокоричневый, смешанный с серым; густота окраски в одном и том же месте неодинакова в разное время: она может изменяться от самого густого черного тона до светлосерого или пепельного. Причины этих различий могут быть весьма разнообразные. Подобное же явление встречается и на Земле. Там, как известно, моря жарких поясов темнее морей, лежащих ближе к полюсам. Так, например, поверхность Балтийского моря кажется светлой, чего не бывает на Средиземном море. Моря на Марсе кажутся также темнее, когда Солнце приближается к своему высшему положению на небе и начинается лето для тех стран, в которых лежат моря.
Вся остальная, не покрытая Южным морем, площадь планеты есть суша. За исключением немногих сравнительно малых областей она имеет оранжево-желтую окраску, переходящую в одних местах в темно-красную, в других местах в желтоватую или беловатую. Эта разница в окраске может иметь причиной чисто метеорологические условия, частью различный состав почвы. Вполне удовлетворительного взгляда на причину этого до сих пор еще нельзя было составить. Также неизвестно, почему преобладают красный и желтый цвета на поверхности «огненного светила» древних. Последнее обстоятельство пытались объяснить тем предположением, что атмосфера, окружающая Марс, придает ему красный цвет. Так, земной предмет кажется красным, если мы смотри на него через красное стекло. Однако этому предположению противоречат многие факты. Так полярные снежные пятна всегда сияют чистым белым светом, хотя лучи, идущие от них к земному наблюдателю, дважды под очень острым углом проникают через атмосферу планеты. Поэтому нужно допустить, что суша на Марсе потому кажетсмя красной или желтой, что она действительно такого цвета. Кроме упомянутых темных и светлых областей поверхности, которые мы принимаем за моря и сушу, есть на Марсе еще некоторые малые области, характер которых, по-видимому, двоякий. Они имеют по временам желтую окраску и представляются тогда сушей. В другое же время они коричневые, в известных случаях черные, и тогда походят на моря. К таким областям относятся все острова Южного океана и Эритрейского моря, далее вытянутые в длину полуострова Девкалион и Пирра, а равно и места вблизи моря Acidalium, обозначенные на карте Балтией и Неригос. Подходящее и подкрепленное другими подобными явлениями объяснение заключается в предположении, что места, представляющие эти явления, суть обширные болота; перемена в уровне воды обуславливает в этих болотах и перемену в окраске. Желтый цвет преобладает в тех частях этих областей, где слой жидкости имеет лишь малую глубину; коричневый или еще более темный цвет покрывает те места, над которыми находится так много воды, поглощающей свет, что твердое дно становится более или менее невидимо. Как известно, глубокие воды, если смотреть с достаточной высоты, кажутся тем темнее, чем они глубже; точно также известно, что освещенные Солнцем места твердой Земли кажутся светлыми сравнительно с водяной поверхностью. В этих фактах могут часто убеждаться альпийские путешественники; если они смотрят с вершины гор на глубокие озера, лежащие у подошв гор, то каменная порода освещенных Солнцем скал, темная сама по себе, кажется светлою. Это старый факт; о нем упоминает еще Гомер.
Все эти сообщения обосновывают наше допущение, что темные места на Марсе должны считать морями, а красноватые, занимающие почти две трети его поверхности, сушей. Дальше мы найдем еще опоры этого допущения.
Твердая земля в северном полушарии планеты состоит из одной сплошной массы, которая только в одном месте имеет разрыв. Этот разрыв составляет море Acidalium, протяжение которого изменяется с временем года и стоит в некоторой связи с наводнениями, о которых мы говорили выше и которые происходят от таяния севернополярных ледяных полей. К системе моря Acidalium без сомнения принадлежит видимое по временам Гиперборейское море и озеро Нилиакское. Последнее озеро отделяется обыкновенно от моря Acidalium перешейком правильной формы; только в 1888 году этот перешеек казался некоторое время разорванным. Другие, но меньшие темные пятна замечаются в различных местах суши; их можно рассматривать, как озера; но, наверное, они не так постоянны, как земные озера, а их вид и протяжение зависят от времени года; смотря по обстоятельствам, они могут даже совсем исчезать. Таковы озера Исменийское, Лунное, Тривиум Харонта и Пропонтидское. Все эти озера видны очень хорошо и в течение долгого времени. Меньшие озера на Марсе, как озеро Нрава и Источник Юности имеют во время своего наибольшего протяжения поперечник всего только 100—150 километров и относятся к числу подробностей поверхности Марса, наблюдаемых с большим трудом.
Обширная суша планеты изрезана по всем направлениям многочисленными разветвляющимися, подобно сети, линиями или нежными штрихами, которые кажутся более или менее темными. Они идут через обширные области поверхности планеты по прямому направлению, не имеющему ничего общего с извилистыми течениями земных рек.
Одни из этих линий, самые короткие, не достигают длины 500 километров; другие напротив имеют в длину тысячи километров и охватывают четверть, иные даже более трети большого круга шара планеты.
Одни из этих темных линий могут быть наблюдаемы довольно легко, всего легче заметить те линии, которые близко лежат к левому краю приложенной карты и обозначены на ней именем Нилосирт; наоборот, другие линии весьма трудно заметить, и они похожи на нежнейшие паутинные нити. Ширина линий весьма различна; так Нилосирт достигает 200—300 километров, между тем как ширина других едва доходит до 30 километров.
Эти линии суть знаменитые пресловутые «каналы» Марса. Насколько наблюдения позволяют до сих пор заметить, эти линии суть без сомнения постоянные явления на поверхности планеты. Так, Нилосирт в течение целого столетия наблюдался в одном и том же месте, а другие известны уже, по крайней мере, лет тридцать. Длина и положение этих «каналов» не подвергаются никаким или крайне ничтожным изменениям, в противоположность этому их вид и условия видимости изменяются весьма значительно от одного приближения планеты к Земле до другого, иногда даже от одной недели до другой. Эти перемены не происходят у всех каналов одновременно и однообразно, но кажутся по большей части случайными. По крайней мере, можно утверждать, что эти перемены следуют законам не столь простым, чтобы мы могли распознать их сразу. Иногда одна или несколько из этих линий делаются неясными или даже совсем невидимыми, между тем как соседние линии расширяются настолько, что можно их хорошо видеть в трубы умеренных размеров. Первая из обеих карт, приложенных к этой статье, показывает все те «каналы», которые были замечены в течение многолетних наблюдений. Она, однако, совсем не соответствует тому виду, какой представляет или представляла поверхность Марса в определенный момент. Обыкновенно одновременно бывают видны только немногие каналы. Должно еще заметить, что непрерывные изменения более мелких подробностей на поверхности планеты обусловливают, что карта Марса может представлять только схематическое его изображение. Линии, названные здесь каналами, впадают в море, либо в озеро, либо в другой канал; они могут также сходиться в узловой точке многих каналов; но никогда ни одна из этих линий не кончается на середине суши; это обстоятельство большой важности. «Каналы» пересекают друг друга под всякими углами и, как кажется, по преимуществу, устремляются к местам, названным выше озерами. Так, семь этих темных линий впадают в озеро Феникса, восемь в Тривиум Харонта; шесть каналов впадают в Лунное озеро и шесть в Исменийское озеро.
Обыкновенно «канал» походит на равномерную черную линию или по своей окраске походит на море; его течение обыкновенно прямолинейное; однако здесь и там канал кажется в различных местах различной ширины, или же слабо искривленным у берегов. Иногда подобная черная нить расширяется при впадении своем в море и образует тогда большую губу, подобную рукавам земных рек. Так, например, Жемчужный залив, Аонийский и залив Авроры, также бухты Сабейского залива суть расширение устьев одного или нескольких каналов, которые впадают в Эритрейское море или в Южный океан. Самый значительный из таких заливов «Великий Сирт», который образовался из крайне широкого устья упомянутого выше Нилосирта; Великий Сирт шириной в 1800 километров и почти такой же длины; он занимает пространство немногим меньше Бенгальского залива. Рассматривая эту местность на Марсе, мы видим очень ясно, что темная площадь моря без заметного перерыва переходит в площадь канала. Этот факт позволяет заключить, что каналы можно считать простым продолжением морей в сушу планеты, окрашенную желтым цветом. При этом, однако, надо допустить, что обозначенные раньше именем морей области поверхности Марса действительно покрыты жидкостью. Наконец, явление, наблюдаемые во время таяния севернополярных снежных полей, указывают на то, что темные линии, которые мы назвали здесь каналами, суть глубокие выемки в поверхности планеты, которые служат для стока масс жидкости и имеют на Марсе действительно характер сети водных путей. Именно, во время таяния полярных ледниковых масс, полярная шапка планеты, как было уже раньше сказано, кажется окруженной темным поясом, похожим на море; вместе с тем цвет соседних каналов переходит в более темный тон; каналы сами увеличиваются в ширину и длину, так что вся часть желтой площади между 60 градусами северной широты и северным снежным полем, превращается в течение определенного промежутка времени в небольшие острова. Это состояние продолжается до конца таяния снегов. Чуть только таяние прекратилось, каналы делаются снова уже; упомянутый темный пояс, подобный морю, образовавшийся вокруг полярной шапки, пропадает, и желтая окраска снова берет верх. Круговорот этих величественных явлений природы возобновляется в каждом следующем Марсовом году. Во время приближений планеты к земле в 1882, 1884 и 1886 годах можно было проследить эти явления очень точно во всех их подробностях, потому что тогда северный полюс был виден земному наблюдателю. Мы дали выше их простейшее и самое естественное объяснение, обоснованное и подкрепленное сходными явлениями на Земле. Мы имеем тут дело с огромным наводнением суши, происходящим от таяния снежных масс, окружающих северный полюс планеты. Отсюда следует, что линии, обозначенные до сих пор именем каналов, суть и на самом деле каналы. Составленная ими сеть на поверхности планеты обусловлена первоначально геологическим (это слово употреблено в переносном смысле) образованием поверхности Марса и медленно развилась в течение столетий. Нет необходимости усматривать в них плоды деятельности одушевленных существ. Не смотря на их правильный геометрический характер, более правдоподобным кажется предположение, что каналы обязаны свои происхождением развитию планеты, точно также на земле Мозамбикский канал создан не руками человека, а природой.
Исследование этих чудовищных водяных путей было бы задачей весьма интересной, но вместе с тем запутанной и трудной. Органическая жизнь на Марсе, если только она вообще существует на этой планете, зависит, конечно, главным образом от них. Изменения внешнего вида этих каналов указывают на перемены в их состоянии. Можно допустить, что в этих каналах бывает прилив, или что они совершенно высыхают, если темные линии, какими они представляются земному наблюдателю, делаются неясными, или расплывчатыми, или вовсе пропадают.
Если наступила такая перемена, то на том месте, которое занимал канал, мы либо ничего не заметим, либо заметим желтоватую линию, едва-едва отделяющуюся от соседней твердой земли. Иногда это место принимает какой-то туманный вид, о причине которого до сих пор не имеем еще надежного предположения.
В других случаях, наоборот, происходят действительные наводнения, которые затопляют пространства, соседние с каналом, на 100—200 и более километров в ширину. Это явление бывает и у каналов, далеко лежащих от северного полюса; еще не открыты законы, по которым происходят эти явления.
Канал Гидасп обнаружил эти явления в 1864 году; Симоис в 1879 году; Ахерон в 1884 году и Тритон в 1888 году. Точное и тщательное наблюдение над ходом изменений, которые испытывает канал в отдельности, позволит, вероятно, в будущем определить причины этих явлений.
Самое неожиданное явление, которые показывают каналы Марса, состоит в их раздвоении. Оно, как кажется, случается главным образом в течение времени до и после большого наводнения северного полушария планеты, то есть во время равноденствий.
Вследствие какой-то перемены, неизвестной нам в подробности и продолжающейся наверное всего несколько дней, даже в течение нескольких часов, канал получает совершенно иной вид: вместо одной темной линии появляются две одинаковой длины, одинаковой ширины и одинакового направления, которые идут совершенно прямо и также геометрически правильно, как рельсы железнодорожного пути. Конечно, в этом только и заключается сходство между двумя линиями раздвоенного канала Марса и линиями железнодорожной колеи, как и следует думать, приняв в расчет масштаб тех и других.
Вновь возникшие линии имеют приблизительно то же самое направление и те же самые конечные точки, как канал, место которого они заступили. Часто одна из линий лежит как раз над прежним каналом, тогда как вторая является совсем новой; тогда пропадают обыкновенно все маленькие неправильности и искривления старой линии. В иных случаях обе новые двойные линии идут по совершенно новому месту, по обеим сторонам прежнего канала.
Расстояния обеих линий друг от друга различны у разных пар линий. Они колеблются между пределами от 600 и более километров до 50 и менее километров. Расстояние в 50 километров лежит на границе оптической силы самых могучих современных телескопов. Ширина отдельных линий пары доходит от предела видимости подобных предметов (на Марсе пределом видимости следует считать протяжение 30 километров) до 100 километров. Окраска линий переходит от черного цвета до светлокрасного. Последний тон может стать таким светлым, что линии едва отделяются от желтой суши. Пространство между обеими линиями представляется, по большей части, желтым, иногда также белым.
Раздвоение совсем не ограничивается одними каналами. Подобное же стремление к раздвоению замечается у озер Марса. Мы часто видим, что на Марсе озеро вдруг превращается в две короткие, широкие одинаково направленные темные линии. Такое раздвоение занимает границы первоначального озера и не идет далеко в длину. Раздвоение происходит не всегда сразу. Как только наступает благоприятный для них момент, они начинаются то здесь, то там, в неправильной или, по крайней мере, нелегко познаваемой последовательности.
Многие каналы, вообще, не показывают совсем никакого раздвоения, как, например, Нилосирт, или же это раздвоение едва заметно. Двойные линии через несколько месяцев после своего появления становятся все слабоее и слабее и наконец пропадают. Они появляются вновь с наступлением благоприятного для них времени года. Здесь лежит основание того факта, что в другие времена года, особенно во время зимнего солнцестояния, мы замечаем на Марсе весьма мало раздвоений, или даже не замечаем совсем никакого раздвоения. Длина, положение и отчетливость обеих линий раздвоившегося канала, могут быть различны при различных случаях у одного и того же канала. Точно также в некоторых случаях изменяется, правда, весьма незначительно направление темных линий. Направление их всегда весьма мало уклоняется от направления канала, с которым оно связано самым тесным образом. Это существенное обстоятельство позволяет заключить, что двойные линии не составляют прочного явления на Марсе, поэтому они не имеют того значения для картины поверхности планеты, какое имеют каналы. Вторая двойная карта, приложенная к настоящей статье, дает приближенное представление об этих замечательных явлениях на Марсе, которые мы только что описали. Карта эта содержит все раздвоения, наблюденные с 1882 года. Рассматривая эту карту, мы должны помнить, что нарисованные на ней линии не были видны на планете одновременно. Мы уже выставили на вид это обстоятельство. Эта карта не дает изображения поверхности планеты так, как мы видим ее в определенный момент в трубе; она представляет совокупность всех до сих пор сделанных наблюдений над раздвоением марсовых каналов.
Наблюдение раздвоений каналов весьма трудно; оно требует весьма опытного глаза и превосходной трубы значительной оптической силы. Эти условия объясняют то, быть может, странное обстоятельство, что только в 1882 году заметили раздвоение марсовых каналов. В последовавшем десятилетии около десяти астрономов наблюдали и описали такие раздвоения.
Своеобразный вид двойных каналов и геометрическая точность их положения напоминают инженерные сооружения. Отсюда легче было перейти к догадке, что каналы эти созданы одушевленными существами, обитателями Марса. Эту догадку нельзя безусловно отбросить, потому что она не заключает в себе ничего невозможного. Но все таки двойные каналы не могут быть сооружениями постоянного характера, потому что достоверно известно, что вид и протяжение двойных линий может меняться от одного времени года до другого. Можно однако считать эти раздвоения результатом таких работ, которые допускают перемены, например, обширные, выполненные в большом масштабе работы по орошению. Вмешательство одушевленных существ может лучше выставить геометрический вид двойных линий; но в этом нет настоятельной необходимости. Существует много других фактов, совершенно исключающих всякую мысль об искусственной деятельности и свидетельствующих о геометрической силе природы. Так, совершенные сфероиды планет и кольца Сатурна вышли не из рук токаря; так радуга без циркуля чертит свою удивительно правильную дугу на дождевом облаке; так мир кристаллов показывает бесконечное разнообразие прекрасных и совершенно правильных форм. И в органической природе действует возвышенная сила, которая производит правильные формы. Эта-то сила определяет форму листьев известных растений и образует симметрические фигуры, которым мы удивляемся у чашечек растений цветов и у морских животных. Та же самая сила формирует витой домик улитки, как не сделать никакому художнику.
Во всех этих случаях геометрическая форма представляет простое и необходимое следствие физических и физиологических законов, царствующих в природе.
Первые попытки объяснить свойства и причины раздвоения марсовых каналов опирались на принцип, что при разгадке явлений природы необходимо исходить из простейших предположений. Поэтому они были построены исключительно на воздействии неодушевленной природы. В них видели действие света в марсовой атмосфере, или обманы зрения, производимые парами. Одни усматривали в них явления, происходящие в обледеневшей поверхности планеты, замерзшей в вечном зимнем холоде. Другие предполагали, что раздвоение каналов происходит от двойных трещин в коре планеты, или от одиночных трещин; при этом второе изображение трещины производится массой дыма, который вырывается из этой трещины по всей ее длине и увлекается ветром в сторону. Но разбор всех этих подчас крайне остроумных объяснений всегда приводит к одному и тому же заключению: ни одно из них не соответствует наблюденным явлениям ни в целом, ни в частности. Иная попытка объяснить раздвоение каналов не появилась бы на свет, если бы ее автор сам мог наблюдать это явление. К сожалению, нам не удалось до сих пор найти вполне правильное объяснение, допуская лишь воздействие неодушевленной природы. Если же привлечь силы органической природы, то задача значительно облегчается. Но тогда число всех более или менее правдоподобных предположений возрастает почти бесконечно.
Мы можем придумать бесчисленное множество комбинаций, чтобы объяснить все явления, хотя будем обращаться только к малым и простым средствам. Так, например, мы все таки можем, несмотря на большое удаление планеты от Земли, заметить смену растительности на огромных пространствах ее поверхности, или возникновение огромного множества живых существ, как бы малы они не были. Лунный житель мог бы по цвету тех или других местностей земной поверхности узнать рост полевых цветов; точно также и столь далекий от нас житель Марса мог бы заметить, когда позеленеет трава в равнинах Европы и Азии, по изменению окраски этих материков. Подобным же образом и земные жители могли бы заметить смену явлений природы на небесных телах. Жители Луна и Марса не могли бы однако составить себе правильное представление о причинах изменений вида нашей планеты, если у них нет предварительных сведений об устройстве Земли. Так и люди могут ограничиваться одними догадками относительно Марса, потому что до сих пор о физических свойствах Марса известно очень мало, а об органических — ничего неизвестно. Эта неизвестность кладет на все попытки таких объяснений и догадок печать произвола и препятствует успеху достоверного познания.
Но эта неизвестность с течением времени постепенно уменьшится, на это еще можно надеяться. Если мы и не узнаем истинного значения удвоения каналов Марса, то по крайней мере мы узнаем, чем они не могут быть. Смертный, желая познать такие таинственные явления, может рассчитывать несколько на любезность природы. Это выражение — любезность природы — создал Галилей. Природа иногда совершенно неожиданно раскрывает нам такие области, которые до того были скрыты и недоступны исследованию.