Однако этим дело не ограничивается. Меркурий вращается, поэтому западная (левая) его сторона движется навстречу импульсу, вызывая дополнительный положительный доплеровский сдвиг, а восточная (правая) -- удаляется и дает отрицательный доплеровский сдвиг (рис. 84). Эти сдвиги (их называют остаточными разностями), конечно, намного меньше основного сдвига, но для Меркурия составляют 32 Гц -- вполне измеримую величину.
В 1965 году самый большой радиотелескоп мира, находящийся в Аресибо (Пуэрто-Рико), был использован для локации Меркурия. После анализа остаточных разностей возвратившегося сигнала можно было определить скорость вращения планеты. Однако полученные таким путем данные никак не согласовывались с уже заранее записанным в конце задачи ответом, основанным на оптических наблюдениях. И тогда ученые поступили так же, как поступает школьник, у которого не сходится ответ, -- они сказали, что в задачнике ошибка! И были правы.
Прежний ответ был получен из наблюдений трудноразличимых пятен на планете. Астрономы сходились в том, что при сближении с Землей Меркурий всегда повернут к ней одной стороной. И это было верно, но и только! Ведь из этого был сделан вывод о синхронном движении Меркурия. Конечно, можно было допустить, что между противостояниями Меркурий делает целое число оборотов вокруг своей оси, но это представлялось маловероятным. И тем не менее вращение планеты вокруг оси таково, что, проходя перигелий (ближайшую к Солнцу точку орбиты, когда их разделяет только 0,31 а. е.), Меркурий поочередно обращен к Солнцу то одной, то другой стороной. За две трети года он завершает полный оборот вокруг своей оси. Засвидетельствовав, таким образом, свое уважение к владыке -- Солнцу, Меркурий к тому моменту, когда он окажется на линии Солнце -- Земля, успевает повернуться к последней всегда одной и той же стороной.
Во всем Меркурий поражает своей непохожестью на всех остальных братьев и сестер общей солнечной семьи. Несмотря на близость к центральному светилу, отчего Солнце предстает там как огромный огненный шар, несравнимый с привычной земной картиной, -- меркурианские сутки необычайно продолжительные: они равны 176 земным суткам, то есть длятся по земным меркам более полугода. В результате движение Солнца по меркурианскому небу не похоже на привычный нам "механизм" солнечных часов. Благодаря сложению неравномерного движения планеты по вытянутой орбите с медленным вращением, Солнце останавливается в своем видимом движении по небу Меркурия и даже возвращается назад. В некоторых зонах планеты восходы и заходы Солнца наблюдаются дважды за одни сутки, причем и восходы и заходы наблюдаются как на востоке, так и на западе. Все это светопреставление (иначе не скажешь) длится регулярно по две недели "утром" и "вечером", если здесь годятся эти привычные нам понятия. Очень долгие день и ночь, по-видимому, почти не подвержены сезонным изменениям -полярная ось планеты практически перпендикулярна плоскости орбиты. Плоскость экватора наклонена к ней менее чем на 1o.
В итоге поверхность, обращенная к Солнцу, раскаляется до температуры плавления олова, свинца и цинка (+ 430о С). Напротив, ночная сторона планеты превращается в это время в естественный суперхолодильник (-173о С). Однако очень высокие температуры только у поверхностного слоя. А он сильно измельчен, имеет поэтому низкую теплопроводность и служит прекрасной теплоизоляцией. Данные радиоастрономии показывают, что уже на глубине нескольких десятков сантиметров температура постоянная, 70--90o С выше нуля. Низкая теплопроводность приводит к тому, что после захода Солнца поверхность Меркурия очень быстро остывает. Уже через 2 часа температура падает до --140o С, а ночью может достичь --180o С.
Измерения температуры вдоль трассы полета космического аппарата позволяют исследовать физические свойства пород, из которых сложена поверхность планеты. Делается это так. Измерения ведутся дистанционно с помощью радиометра, прибора, измеряющего тепловой поток, излучаемый поверхностью. Если днем на фоне нагретого окружающего района будет обнаружен участок более холодный и обладающий такими же отражательными свойствами (что определяется путем фотометрии), то это может означать только, что тепло куда-то уходит. Куда? Если поверхность сухая, как у Меркурия и Луны, то при постоянстве ее излучательных свойств происходит отток тепла в глубину. Про подобный участок говорят, что он обладает повышенной "тепловой инерцией", которая определяется плотностью и коэффициентами теплоемкости и теплопроводности. Например, холодным будет скальный массив, окруженный тем же материалом, но в сильно раздробленном состоянии. Ночью раздробленный материал быстро остынет, излучив свои небольшие запасы тепла, скала же будет ярко светиться в инфракрасных лучах. Их немного, что говорит об однородности поверхности планеты*.
В таких экстремальных условиях трудновато надеяться на существование жизни в каких-либо известных земных формах. Однако высокие температуры мало смущают ученых-оптимистов (их всегда были единицы) и писателей-фантастов, иногда задающих тон развитию науки. Даже в узких рамках традиционной биохимической схемы допускается (пускай -- гипотетически!) возможность кремниевой формы жизни, в основе которой -- не белок и углерод, а обыкновенный песок -- кремний. По несложным расчетам, существам и растениям, устроенным подобным (повторяем -гипотетическим) образом, не страшны высокие температуры и даже более благоприятны, чем низкие. А дальше уже -- насколько хватит воображения.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161