Лунно — планетные исследования

Ежегодно в городе Хьюстоне проходит Лунно-планетная конференция, на которой подводятся текущие итоги работы ученых, изучающих тела Солнечной системы. Конференцию организуют Лунно-планетный институт Университетской ассоциации по космическим исследованиям США и Космический центр имени Джонсона НАСА.

Первоначально конференции посвящались только лунным исследованиям. Позже, с марта 1978 года, научная программа заседаний была расширена и стала включать многие другие вопросы, связанные с изучением Солнечной системы.
В работе XV Лунно-планетной конференции, проходившей в марте 1984 года, приняло участие около 500 планетологов и ученых смежных специальностей. Всего на 28 секционных заседаниях было заслушано почти 300 устных сообщений по темам: «Изучение реголита», «Происхождение коры», «Лунная петрология», «Лунная геология», «Планетная физика», «Изучение изотопов», «Изучение метеоритов», «Изучение ударного кратерообразования», «Спутники планет-гигантов», «Марс», «Венера», «Эволюция Солнечной системы», «Астероиды и кометы», «Космическая пыль».

В докладах, печатных материалах конференции, а также на многочисленных стендах и витринах сообщалось о большом числе научных результатов. Особый интерес вызвали дискуссии по нескольким проблемам, о которых мы расскажем подробнее.
В последнее время среди специалистов, занимающихся планетной химией, распространилось мнение, что несколько необычных метеоритных осколков, найденных в разных районах земного шара, могут оказаться фрагментами пород марсианского происхождения. Эти образцы несколько отличаются от большинства метеоритов, возникших в результате дробления вещества астероидов первичного состава. Сейчас насчитывают восемь подобных фрагментов. Два из них найдены в Антарктиде. Наиболее крупный из этих осколков недавно был подвергнут подробному анализу. Характерные признаки, отличающие рассматриваемые фрагменты от известных типов метеоритов, сводятся к следующему.

Образцы, найденные в Антарктиде, выделяются высоким содержанием воды и некоторых других летучих элементов, а также изотопным отношением кислорода и отношением содержания калия к урану. Обращает на себя внимание относительно молодой возраст кристаллизации образца, найденного в Антарктиде, составляющий 1,3 млрд. лет. Это означает, что на небесном теле, «породившем» метеорит, имели место в недавнем геологическом прошлом процессы плавления. Следовательно, можно допустить, что осколок принадлежал большой и динамически активной планете. Было исследовано содержание в метеорите таких газов, как аргон, криптон, ксенон и азот.

Благодаря рубидиевостронциевому изотопному методу датирования установили, что примерно 180 млн, лет назад изучаемый фрагмент подвергся ударному воздействию, в результате чего при частичном плавлении его вещества образовались стеклянные включения. В них обнаружены названные выше газы, содержание которых сильно отличается от подобных газовых составляющих других метеоритов. В то же время измеренные соотношения хорошо согласуются с данными о составе атмосферы Марса, полученными космическими аппаратами «Викинг». Относительное содержание изотопов ар-гона-40 и аргона-36, ксенона-129 и ксенона-132 сходно с параметрами атмосферы Марса и не согласуется с характеристиками других объектов Солнечной системы. Обнаруженное высокое содержание изотопа азота-15 по отношению к азоту-14 отмечено до сих пор только в марсианской атмосфере.

Наиболее убедительным объяснением этих особенностей, как полагают, может служить предположение о захвате указанных газовых составляющих расплавленной поверхностью осколка 180 млн. лет назад, когда он подвергся удару. Строгое соответствие содержания газов известным параметрам марсианской атмосферы заставляет сделать вывод, что их источником послужила газовая оболочка Марса. Возможно, исследованный осколок был выброшен с поверхности планеты в результате взрыва при падении крупного метеоритного тела или астероида. Долгое путешествие его в межпланетном пространстве закончилось на поверхности земного шара, в Антарктиде.

Интенсивно продолжаются исследования Венеры. Посредством радарной системы радиоастрономической обсерватории Аресибо на длине волны 12,6 см получены радиолокационные изображения области Бета на Венере. В ходе этого эксперимента было достигнуто высокое разрешение, составившее около 2 км на поверхности планеты. Уже по результатам более ранних исследований с меньшим разрешением область Бета отнесли к структурам вулканического происхождения, подобным Горам Фарсида на Марсе.

Теперь этот вывод подтверждается обнаружением таких деталей, как рифтовые системы, лавовые потоки и образования, аналогичные земным кальдерам. Исследования области Бета позволяют предположить, что вулканизм — глобальный процесс, формирующий рельеф поверхности Венеры.

Звуколокационная съемка океанического дна в районе Марианских островов в Тихом океане обнаружила структуры, которые имеют определенное сходство с поверхностными образованиями на Венере. В этой связи были высказаны предположения, что можно провести аналогию между процессами, формировавшими в определенную геологическую эпоху рельеф на Венере и на нашей планете.
Глобальное исследование поверхности Венеры радиолокационными методами с Земли и с орбит искусственных спутников позволяет статистически выделить области, обладающие типичными морфологическими признаками.

Радиолокационные методы выявляют такие характеристики рельефа, как высотный уровень по данным альтиметрии, изрытость поверхности по определению среднеквадратичных значений углов склонов небольших участков поверхности, отражательная способность в радиодиапазоне длин волн. Равнины Венеры выглядят весьма изрытыми, но в среднем они более гладкие, чем, например, лунные моря. При этом обнаружено, что изрытость поверхностного слоя возрастает с увеличением высотного уровня ландшафта.
1200px-sts-118_approaching_iss
Отражательная способность вещества в радиодиапазоне зависит от электрических свойств и пористости материала в поверхностном слое толщиной менее 1 метр. Породы, обладающие относительно высоким содержанием железа и титана, имеют высокую отражательную способность. Для силикатов характерна низкая отражательная способность.

Исходя из средней отражательной способности поверхности Венеры в радиодиапазоне, можно предположить, что наибольшее распространение имеют породы с низкой пористостью и диэлектрическими свойствами, типичными для земных силикатных пород. Это означает, в частности, что большая часть поверхности планеты не покрыт? слоем реголита из раздробленного материала ударного происхождения. Подобная модель подтверждается данными панорамных съемок окружающего ландшафта и результатами определения химического состава пород, полученными советскими автоматическими станциями серии «Венера». Как правило, отражательная способность уменьшается с увеличением высотного уровня ландшафтов равнинного типа.
Высоко пористый материал, которым могут оказаться сыпучие грунты, сконцентрирован в основном на возвышенных равнинах и в невысоких горных районах. Типичные равнины— самый распространенный вид ландшафта Венеры — возможно, покрыты реголитом в незначительной степени. Примером может служить место посадки автоматической станции «Венера-14», где поверхностный слой практически лишен тонко дисперсной сыпучей фракции. Противоположными свойствами обладают районы посадок станций «Венера-10» и «Венера-13», где отмечено присутствие сыпучих грунтов в значительном количестве.

Общий анализ поверхностных свойств Венеры, определенных к настоящему времени радиолокационными методами, позволил выделить 11 типов ландшафтов. Наиболее распространенный — равнинный тип. «Волнистые равнины» занимают 43% поверхности планеты, типичные равнины — 26%, низины равнинного характера — 10%, переходные области равнинно-горного характера — 14%, типичные горы — 4%, на долю остальных форм рельефа приходится площадь, составляющая 1—2%) всей поверхности.

Из очень большим интересом участники конференции выслушали доклады советских ученых В. Л. Барсукова и А. Т. Базилевского о последних результатах радиолокационной съемки поверхности Венеры с борта автоматических станций «Венера-15» и «Венера-16», которые, находясь на орбитах искусственных спутников планеты, к началу конференции стали передавать на Землю свою первую научную информацию.

В материалах конференции нашли отражение и вопросы перспективного планирования экспериментов, связанных с исследованием Солнечной системы космическими аппаратами. Так, специальный Комитет по изучению Солнечной системы, состоящий из ведущих планетологов США, рекомендует осуществить ряд проектов на период до конца текущего столетия.

Общая программа определяет четыре главных направления исследований:

  1. Изучение проблем происхождения, эволюции и современного состояния Солнечной системы.
  2. Сравнительное изучение планет и крупных спутников Солнечной системы для понимания глобальных процессов природы Земли.
  3. Изучение химической и физической эволюции тел.
  4. Солнечной системы для понимания процесса зарождения жизни; поиск и изучение природных ресурсов в околоземном космическом пространстве, включая Луну и приближающиеся периодически к нашей планете астероиды.

800px-gps_satellite_nasa_art-iifЧтобы реализовать намеченную программу, предлагается кроме запуска зонда к Юпитеру, запланированного на 1986 год, вывести на орбиту спутника Венеры аппарат, который в 1988 году выполнил бы радиолокационную съемку ее поверхности; запустить в 1990 году спутник Марса — с целью изучения поверхности и атмосферы планеты для выявления процессов, влияющих на формирование климата; направить в 1990—1992 годах зонд к комете или астероиду, а также в 1988—1992 годах запустить зонд для исследования Титана.

Некоторые из подобных проектов, такие, как радиолокационная съемка поверхности Венеры или полет космического аппарата к комете, осуществляются и в нашей стране. В связи с этим многие американские коллеги высказывали мнение, что научный обмен и сотрудничество между нашими странами в этой области были бы весьма полезны для обеих сторон.

Помимо сбалансированной программы, предусматривающей различные направления исследований, каждое из которых потребует относительно скромных материальных затрат, выдвигается идея, так сказать, ключевого проекта. Чтобы осуществить его, научные и технические силы должны сконцентрироваться в национальном масштабе. В качестве такого проекта предполагается создать в начале будущего столетия постоянно действующую обитаемую базу на поверхности Луны.

Устроители конференции создали членам советской делегации благоприятные условия для плодотворных взаимополезных научных контактов с американскими коллегами.

Добавить комментарий