Осенью 1948 года на горной астрофизической обсерватории вблизи Алма-Аты академик В. Г. Фесенков и его сотрудники получили ряд фотографий противосияния. Снимки производились с помощью светосильных фотокамер и потому качество их было весьма высоким.
Противосияние фотографировалось несколько раз в течение ночи, и по фотографиям удалось снова определить его удаленность от Земли. Она получилась весьма близкой к величине, найденной И. С. Астаповичем.
На той же обсерватории астроном Н. Б. Дивари изучал яркость противосияния с помощью специального фотометра. Показания прибора совпали с выводами, полученными при наблюдениях невооруженным глазом. Противосияние изменялось и по форме и по яркости.
Наконец, сотрудник горной обсерватории М. Г. Каримов весной 1949 года получил фотографию спектра противосияния. Несмотря на применение высокочувствительных пленок, экспозиция (выдержка) при съемке составила в общей сложности тридцать пять часов— так слаб свет противосияния.
Выяснилось, что спектр противосияния мало отличается от спектра ночного неба, порождаемого разреженными газами верхних слоев атмосферы. Тем самым газовая природа противосияния была окончательно установлена.
В спектре противосияния выделялись линии, характерные для азота и кислорода — главных составляющих земной атмосферы. Таким образом, спектрограф подтвердил несомненную связь противосияния с атмосферой Земли. Гипотеза И. С. Астаповича превратилась в строго установленный факт.
Трудно представить себе Землю в роли кометы. И все же некоторое сходство между Землей и кометами, несомненно, есть.
Газовый хвост Земли должен быть очень длинен. Если считать, что убывание яркости в нем происходит по тому же закону, что и в газовых кометных хвостах, то, как показывают расчеты Астаповича, газовый хвост Земли имеет длину около 650 тысяч километров, то есть простирается далеко за орбиту Луны.
Как и газовые кометные хвосты, газовый хвост Земли слегка отклонен в сторону, обратную движению Земли вокруг Солнца. Этим обстоятельством и объясняется тот факт, что центр противосияния смещен на 3 градуса к западу от точки, противоположной Солнцу.
Эллиптическая форма противосияния, как считает академик В. Г. Фесенков, вызвана сплюснутостью земной атмосферы в направлении, перпендикулярном к плоскости земной орбиты. Поэтому и любые поперечные сечения газового хвоста Земли имеют сплюснутую эллиптическую форму.
Газовый хвост Земли состоит из быстро движущихся молекул. Выброшенные за границы атмосферы отталкивательным действием лучей Солнца, эти молекулы сплошным газовым потоком непрерывно рассеиваются в межпланетное пространство. Их скорость движения такова, что в течение суток состав хвоста обновляется несколько раз.
Некоторым может показаться, что такая «утечка» земной атмосферы через хвост Земли опасна для жизни человечества. Не можем ли мы, в самом деле, через какое-то время лишиться воздушной оболочки и погибнуть от удушья?
Подсчеты показывают, что подобные страхи неосновательны. Если бы даже газовые запасы земной атмосферы ниоткуда не пополнялись, то и в таком случае атмосферное давление уменьшилось бы наполовину лишь за миллиард лет.
На самом же деле в атмосферу непрерывно поступают все новые и новые порции газов при извержении вулканов, при дыхании животных, растений и при других биологических процессах. Таким образом, о катастрофической потере атмосферы Земли через ее газовый хвост не может быть и речи.
Хотя Земля имеет кометообразный хвост, ее сходство с кометами носит скорее все же внешний характер — слишком уж различна природа этих тел.
В кометах их твердая часть — ядро — представляет собой скопление ледяных глыб затвердевших газов с включенными в них твердыми частицами типа метеоритов. Земной шар совершенно непохож на кометное ядро. Весьма различны и их размеры. Поперечник самых крупных из кометных ядер не превышает обычно нескольких километров, то есть почти в несколько тысяч раз меньше поперечника Земли.
Газовый хвост Земли отличается от кометных хвостов и по своему составу. В состав газовых хвостов комет, кроме ионизированных молекул азота, входят молекулы угарного газа. В газовом хвосте Земли, кроме азота, присутствует также и углекислота. Есть, конечно, и другие очевидные различия между кометами и Землей.
Земля не комета. Но Земля имеет кометообразный хвост, природа которого все-таки еще не вполне ясна. Чем, например, объяснить свечение газового хвоста Земли? Возможно, что его молекулы, поглощая энергию солнечных лучей, затем переизлучают ее, сияя холодным светом. Но почему тогда это свечение начинается только на расстоянии около 125 тысяч километров от Земли, а более близкие части хвоста остаются темными?
В кометах, имеющих крохотное ядро, молекулы их исполинских хвостов всегда освещаются Солнцем. Газовый хвост Земли в значительной своей части находится внутри конуса земной тени, но, скрытый от солнечного освещения, все же светится. Не вполне ясна и природа тех сил, которые «сдувают» молекулы земной атмосферы в сторону, противоположную Солнцу.
Загадка противосияния не вполне разрешена. Есть еще вопросы, над которыми следует подумать. Большую помощь в изучении газового хвоста Земли окажут ее искусственные спутники. Сфотографировав Землю извне, за границами атмосферы, можно будет избежать маскирующего действия последней. На таких снимках газовый хвост Земли будет виден гораздо лучше, чем при фотографировании с земных обсерваторий.
Очень может быть, что газовые хвосты есть и у других планет. Например, близкая к Солнцу и окутанная густой атмосферой Венера должна иметь газовый хвост, не уступающий земному. Правда, обнаружить его с Земли очень трудно — слишком слабо свечение хвоста и слишком ярок тот сумеречный фон неба, на котором обычно наблюдается Венера.
Еще более слабым хвостом должен обладать Марс, уже растерявший значительную долю своей первичной атмосферы. Что же касается больших планет: Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, то обнаружить их хвост вряд ли удастся — слишком далеки они от Солнца и слишком велики массы этих планет. По всей вероятности, планеты-гиганты вовсе лишены газовых хвостов.
История открытия газового хвоста Земли показывает, что мы еще далеко не полностью изучили нашу планету. Тем более это относится к другим небесным телам.
«ЛИЦО» ЛУНЫ
На одной из наиболее известных картин Леонардо да Винчи изображена молодая женщина со странной, загадочной улыбкой. Чувствуется, что Джоконда — таково имя женщины — скрывает какую-то тайну, и знание тайны дает ей превосходство над остальными людьми.
Мне вспомнилась эта картина, когда я подумал о «лице» Луны. Постоянно обращенное к нам, давно рассмотренное в мельчайших подробностях, оно тем не менее остается во многих отношениях загадочным.
Для невооруженного глаза полная Луна действительно имеет некоторое сходство с человеческим лицом. Сероватые пятна, покрывающие ее поверхность и называемые условно морями, в сочетании с круглым лунным диском делают Луну похожей на добродушно улыбающееся лицо толстяка.
Однако всякое сходство с человеческим лицом бесследно исчезает, когда наблюдаешь Луну в телескоп. Поэтому выражение «лицо» Луны можно употреблять только в чисто условном смысле, понимая под этим обращенную к Земле часть лунной поверхности.
Первое, что бросается в глаза наблюдателю Луны, это огромное количество кольцеобразных лунных гор, наибольшие из которых называются цирками, а остальные— кратерами. Уточним, что цирками обычно называют те из кольцеобразных лунных гор, которые имеют плоское, гладкое дно, нередко такого же сероватого оттенка, как и лунные моря. В отличие от цирков, в центре лунных кратеров возвышается остроконечная гора, называемая центральной горкой.
В настоящее время известно, что не менее чем в сорока случаях центральные горки обладают жерлами.
Карта лунных морей: 1 — Море Кризисов; 2— Море Спокойствия; 3 — Море Изобилия; 4 — Море Нектара; 5 — Море Ясности; 6 — Море Паров, 7 — Море Дождей; 8 — Океан Бурь; 9 — Море Облаков; 10 — Море Влажности; 11 — Море Холода; 12 — Болото Гниения; 13 — Срединный Залив; 14 — Залив Радуги.