Наблюдения Марса до Скиапарелли [1925 Стовичек В.

Вопрос о физическом строении Марса мог стать на почву реальных исследований только по изобретении телескопа; впоследствии, применение спектрального анализа и фотографии значительно расширило наши возможности проникновения в тайны этого соседнего мира.

Первые слабые телескопы были бессильны обнаружить даже и самые значительные об'екты на поверхности Марса. Но, в интересах цельности изложения, будет упомянуто и об этих первых шагах, так как они все же были залогом дальнейших крупных открытий.

Галилей был первым человеком, направившим телескоп на Марс. Это было в 1610 году. Увеличение Галилеевой трубы было не велико, и с ним невозможно было, разумеется, рассмотреть никаких подробностей на поверхности планеты, представлявшейся едва заметным диском. По поводу этих наблюдений Галилей писал в своем письме к Бенуа Кастелли^*: "Я не берусь утверждать, что видел фазы Марса, однако, если не ошибаюсь, я уже видел, что он не совершенно круглый". Этими словами резюмируется весь результат этих первых наблюдений Марса.

^* (Benoit Castelli (1577-1644) - итальянский математик, ученик Галилея, профессор в Пизе и Риме.)

Последующие исследования принадлежат многочисленному ряду астрономов всех культурных наций. Мы остановимся на тех работах, которые будут представлять картину прогресса в изучении Марса.

Первый наблюдатель, давший рисунки планеты, был Фонтана, неаполитанский астроном (наблюдения производил в 1636-1638 г.г.); на своих рисунках он отметил существование фазы Марса, но никаких подробностей на диске планеты ему видеть не удалось.

Значительный шаг вперед, по сравнению с рисунками Фонтана, представляют рисунки Гюйгенса и Кассини, наблюдавших Марс в 1656-1666 г.г. Независимо друг от друга они установили на поверхности планеты наличие не совсем устойчивых образований в форме расплывчатых темноватых пятен разной величины. Наблюдая движение их по видимому диску планеты, оба исследователя пришли к выводу о существовании суточного вращения планеты в течение около 24 1/2 часов^*.

^* (См. мемуары Cassini: "Martis eiixa proprium axem revolnbilis observationes".)

Кроме того, ими было установлено существование около полюсов планеты белых пятен. Рисунки этих наблюдателей, однако, еще чрезвычайно неопределенны, и очень трудно усмотреть в них известные нам теперь образования Марсовой поверхности.

Дальнейшие наблюдения парижского астронома Маральди (1704 и 1719 г.г.), привели его к следующим заключениям:

1°. Поверхность Марса имеет пятна, как поверхность Луны.

2°. Марс имеет вращательное движение вокруг оси, подобное земному, продолжительностью 24h39m.

3°. В противоположность Луне, пятна Марса неустойчивы.

Крупным шагом вперед в изучении Марса были исследования В. Гершеля (1777-1783 г.г.). Он пользовался уже гораздо более сильным инструментом, чем его предшественники. Гершель сделал значительное количество рисунков, на которых видны наиболее крупные об'екты поверхности планеты, как напр., Маrе Cimmerium, Syrtis Major. Вместе с тем, Гершель тщательно зарисовывал и изучал полярные пятна. Изменения в величине их и видимая согласованность этих изменений со сменой времен года на Марсе, дает повод Гершелю в мемуарах, относящихся к описываемым исследованиям, высказать предположение, что эти пятна аналогичны полярным снегам Земли.

Гершель также констатирует изменчивость образований на поверхности Марса; некоторые из наблюденных им изменений на видимом диске планеты, Гершель относит на долю облаков, образующихся в атмосфере Марса и, таким образом, высказывает предположение о существовании на Марсе атмосферы, которую считает довольно значительной.

Следующим замечательным исследователем Марса был лилиэнтальский астроном Шрётер (1785-1803 г.г.) Результаты своей работы он собрал в обширном сочинении "Areografiche Fragmente". Интересно отметить то заблуждение, в которое впал Шрётер, несмотря на свои многочисленные и тщательные наблюдения. Он пришел к тому заключению, что темные пятня, наблюдавшиеся на Марсе - суть облака, что, как известно, совершенно неверно. Тот же факт, что на основании перемещения этих псевдо - облаков по диску планеты, Кассини и Гюйгенс с весьма удовлетворительным согласием определили продолжительность суточного вращения Марса, Шрётер об'яснял тем, что они наблюдали облака, находящиеся в полосе особых "меридиональных ветров", для объяснения которых Шрётер попутно создает сложную гипотезу движений марсовой атмосферы. В отношении полярных пятен, наблюдения Шрётера подтвердили заключения, сделанные ранее В. Гершелем.

Из последующих исследований необходимо отметить обширные работы немецких астрономов Беера и Медлера (1830-1841 г.г.). На основании своих систематических наблюдений планеты, они впервые составили карту Марса, в течение 30 лет бывшую затем руководящей основой дня всех последующих наблюдений.

Syrtis Maior на Марсе по рисункам наблюдателей в течение трех столетий. По мере увеличения оптической силы инструментов, рисунки отмечают все большее и большее количество деталей на диске планеты.

Карта эта, правда, с достаточной правильностью передает только наиболее крупные об'екты марсовой поверхности.

Новым значительным шагом вперед были наблюдения директора римской обсерватории Секки, работавшего при помощи прекрасного телескопа обсерватории с отверстием обектива в 24,4 см. диаметром, фокусным расстоянием в 4,328 метра и увеличением от 300 до 400 раз. Секки отмечает уже цветовые оттенки различных областей поверхности планеты; он констатирует существование пятен рыжеватых, синеватых, желтых и зеленых. Кроме того, Секки заметил в южном полушарии планеты между полярным пятном и красноватой областью яркое белое пятно, обладавшее блеском, не уступавшим полярной шапке.

В мемуарах Секки^* читаем: "области красноватые, так же, как и голубоватые, кажутся слишком устойчивыми, чтобы можно было сомневаться в их природе: вероятно первые представляют собою твердые массы, а вторые - жидкость". Относительно наблюденных белых пятен Секки высказывается так: "необходимо предварительно выяснить - устойчивые это пятна или переменные; если белые пятна меняют форму, то их можно рассматривать, как облака: если нет-то, - как льды, или континенты".

^* ("Osservationi del pianeta Marte, Memoriae dell' Osservatorio del Collegio Romano", 1863.)

Далее читаем: "Марс кажется определенно имеющим атмосферу; яркость диска гораздо слабее к краям, чем в центре; более того: отчетливость очертаний на планете исчезает вблизи от краев, что, по-видимому, доказывает существование атмосферы, но только очень слабой, несомненно, гораздо более слабой, чем атмосфера Юпитера, а, может быть, даже и Земли".

Три года спустя, во время весьма благоприятной оппозиции Марса в 1862 году, планета наблюдалась известным английским астрономом Локиером, пользовавшимся экваториалом с отверстием об'ектива в 6,25 дюйма и фокусным расстоянием в 8 1/2 футов.

Наблюдения его важны в том отношении, что они окончательно установили факт наличия на Марсе устойчивых образований, детали коих подвержены, однако, постоянным и нередко весьма быстрым изменениям.

Такое изменение зафиксировано например, Локиером, в области Mare Cimmerium двумя рисунками, существенно отличающимися друг от друга, хотя они сделаны всего на 53 минуты один после другого. Наличность столь быстрых изменений привела Локиера к заключению, что таковые вызваны прохождением над наблюдаемой местностью облаков, закрывающих отчасти поверхность планеты, вследствие чего и изменяются наблюдаемые очертания.

Касаясь природы красноватых и синеватых пятен на поверхности планеты, Локиер пишет: "Мои наблюдения привели меня к тому же выводу относительно природы пятен, к какому пришел и Секки. Для меня также - красные области представляют континенты, а зеленоватые - моря".

По поводу природы синеватых пятен интересную идею высказал оксфордский профессор Филлипс, наблюдавший Марс в оппозицию 1862 года. Он выражает ту мысль, что если бы темные области, считаемые Секки и Локиером за моря, действительно были таковыми, то в них, при определенных условиях, мы должны были бы наблюдать отражение солнца. Отражение это, по расчетам Филлипса, должно составлять около 1/20 дуговой секунды. При увеличении в 300 раз это составит 15 секунд - величину заметную.

В ту же оппозицию 1862 г., а также в 1864 г. было произведено первое спектроскопическое исследование Марса-Гюйгенсом, Миллем (в Англии) и Фогелем (в Германии). Относительно состава атмосферы Марса оно не дало никаких результатов, и наблюдатели пришли к заключению, что спектр Марса является копией солнечного спектра. Неудовлетворившись этими результатами, Гюйгенс и Секки в 1867 г. и Фогель - в 1872-73 г. г. повторили свои исследования. При этом они пользовались уже более усовершенствованными спектроскопами и согласно пришли к следующим результатам, изложенным в мемуаре доктора Фогеля "Untersuchungen über die Spectre der Planeten: "В спектре Марса находится очень большое число линий солнечного спектра. В менее преломляемой части спектра обнаружено несколько линий, непринадлежащих к солнечному спектру, но соответствующих линиям поглощения нашей атмосферы. Можно с достоверностью заключить, что Марс обладает атмосферой, по составу незначительно отличающейся от нашей, и которая, в частности, должна быть богата водяным паром".

Одновременно с этим исследованием, немецкие физики Zöllner и Seidel произвели фотометрические исследования Марса. В частности, Zöllner определил альбедо^* Марса, найдя его равным 0,267.

Таковы важнейшие результаты наблюдений, накопившиеся с начала исследований Марса до перигелической оппозиции 1877 г., составившей эпоху в развитии наших знаний о Марсе. Суммируя эти результаты, мы получаем следующую картину явлений, зафиксированных наблюдениями планеты за рассмотренный период.