太陽系の内部領域には、大きな惑星やその衛星、さらには小惑星や彗星などの小さな天体など、さまざまな天体が生息しています。 2006 年以来、惑星のグループに新しいサブグループが導入されました - 準惑星 ( 準惑星）、惑星の内部特性（回転楕円体の形状、地質活動）を持っていますが、質量が低いため、軌道の近くで支配することができません。 現在、水星から海王星までの 8 つの最も重い惑星は、単に惑星と呼ばれることが決定されました ( 惑星）、ただし、天文学者は会話の中で、わかりやすくするために、それらを準惑星と区別するために「主要惑星」と呼ぶことがよくあります。 長年にわたって小惑星に適用されてきた「小惑星」という用語は、準惑星との混同を避けるために現在は廃止されています。

大きな惑星の領域では、それぞれ 4 つの惑星からなる 2 つのグループに明確に分かれています。この領域の外側の部分は巨大な惑星で占められており、内側の部分ははるかに軽い地球型惑星で占められています。 巨人のグループも通常、ガス巨人（木星と土星）と氷巨人（天王星と海王星）の半分に分けられます。 地球型惑星のグループでも、半分に分かれつつあります。金星と地球は多くの物理的パラメータにおいて非常によく似ていますが、水星と火星は質量がそれらよりも一桁劣っており、大気がほとんどありません。 （火星ですら大気は地球よりも数百倍小さく、水星は事実上存在しません）。

惑星の200個の衛星のうち、本格的な惑星の内部特性を持つ少なくとも16個の天体を区別できることに注意してください。 それらは、大きさと質量において準惑星を超えることがよくありますが、同時に、はるかに重い天体の重力によって制御されています。 私たちは月、タイタン、木星のガリレオ衛星などについて話しています。 したがって、このような惑星型の「従属」天体に対して、太陽系の命名法に新しいグループを導入し、それらを「衛星惑星」と呼ぶのは自然なことでしょう。 しかし、このアイデアは現在議論中です。

地球型惑星の話に戻りましょう。 巨人と比べて、宇宙探査機が着陸できる強固な表面を持っていることが魅力です。 1970年代以来。 ソ連と米国の自動ステーションと自走式車両は繰り返し着陸し、金星と火星の表面での作業に成功しました。 太陽付近への飛行や大気のない巨大な天体への着陸は技術的に非常に難しいため、水星への着陸はまだ実現していない。

地球型惑星を研究しているとき、天文学者は地球そのものを忘れません。 宇宙からの画像の分析により、地球の大気の力学、その上層の構造（飛行機や気球さえも上昇しない層）、磁気圏で起こっているプロセスについて多くのことが理解できるようになりました。 地球に似た惑星の大気の構造を比較することで、その歴史について多くを理解し、その将来をより正確に予測することができます。 そして、すべての高等植物や動物は私たちの（あるいは私たちだけではない？）地球の表面に生息しているため、大気の下層の特徴は私たちにとって特に重要です。 この講義では、主に地球型惑星の外観と表面の状態について説明します。

惑星の明るさ。 アルベド

地球を遠くから見ると、大気のある天体とない天体を簡単に区別できます。 大気の存在、あるいはその中の雲の存在は、惑星の外観を変化させ、その円盤の明るさを大幅に増加させます。 これは、水星、火星、地球、金星など、完全に雲のない（大気のない）惑星から完全に雲に覆われた惑星まで一列に並べるとはっきりとわかります。 岩石の多い大気のない天体は、ほぼ完全に区別がつかないほど互いに似ています。たとえば、月と水星の大規模な写真を比較してください。 経験豊富な目でも、隕石クレーターで密集したこれらの黒い天体の表面を区別するのは困難です。 しかし、大気はどの惑星にも独特の外観を与えます。

惑星上の大気の有無は、温度、表面の重力ポテンシャル、全地球磁場の 3 つの要素によって制御されます。 このような場を持つのは地球だけであり、私たちの大気を太陽プラズマの流れから大幅に保護しています。 月は表面での臨界速度が低いために大気を失い（もし大気があったとしても）、水星は高温と強力な太陽風によって大気を失いました。 火星は水星とほぼ同じ重力を持っていますが、太陽から離れているため寒く、太陽風の吹き込みもそれほど激しくないため、大気の残骸を保持することができました。

物理的パラメータの観点から見ると、金星と地球はほぼ双子です。 それらは非常によく似たサイズ、質量、したがって平均密度を持っています。 金星の内部構造（地殻、マントル、鉄心）も同様であるはずですが、金星の腸に関する地震データやその他の地質学的データが欠落しているため、これについてはまだ確実ではありません。 もちろん、私たちは地球の腸の奥深くまで侵入しませんでした。ほとんどの場所で3〜4 km、いくつかの場所で7〜9 km、そして1か所だけで12 kmでした。 これは地球の半径の 0.2% 未満です。 しかし、地震測定や重量測定などの測定により、地球の内部を詳細に判断することが可能になりますが、他の惑星ではそのようなデータはほとんどありません。 詳細な重力場マップは月についてのみ取得されています。 内部からの熱の流れは月でのみ測定されています。 地震計はこれまでのところ、月と（あまり感度が高くない）火星でのみ機能しています。

地質学者は今でも惑星の内部生命をその固体表面の特徴によって判断しています。 たとえば、金星にはリソスフェアプレートの兆候がないことが、地殻変動（大陸の移動、広がり、沈み込みなど）の表面の進化において決定的な役割を果たす地球とは大きく異なります。 同時に、いくつかの間接的な証拠は、過去に火星でプレートテクトニクスがあった可能性や、木星の衛星であるエウロパの氷原のテクトニクスの可能性を示しています。 したがって、惑星 (金星 - 地球) の外部の類似性は、それらの内部構造とその深さのプロセスの類似性を保証するものではありません。 そして、互いに異なる惑星でも同様の地質学的現象が見られることがあります。

天文学者やその他の専門家が直接研究できるもの、つまり惑星の表面や雲の層に戻りましょう。 原理的には、光学範囲における大気の不透明度は、惑星の固体表面を研究する上で克服できない障害ではありません。 地球と宇宙探査機からのレーダーにより、光を通さない大気を通して金星とタイタンの表面を研究することが可能になりました。 しかし、これらの研究は散発的であり、惑星の体系的な研究は依然として光学機器を使用して行われています。 そしてさらに重要なことは、太陽からの光放射がほとんどの惑星の主なエネルギー源として機能していることです。 したがって、この放射線を反射、散乱、吸収する大気の能力は、地表の気候に直接影響を与えます。

惑星の表面の明るさは、太陽からの距離、大気の存在と性質によって異なります。 金星の曇った大気は、部分的に曇った地球の大気よりも光の反射が 2 ～ 3 倍良く、大気のない月の表面は地球の大気よりも 3 倍悪いです。 月を除いて、夜空で最も明るい発光体は金星です。 非常に明るいのは、太陽に比較的近いためだけでなく、光を完全に反射する濃硫酸液滴の密な雲層のせいでもあります。 地球の大気の 30 ～ 40% は水雲で満たされており、水雲は光をよく散乱し、反射するため、地球もそれほど暗くありません。 これは地球と月が同時にフレーム内に含まれている写真 (図 4.3) です。 この写真は、ガリレオ宇宙探査機が木星に向かう途中で地球を通過したときに撮影したものです。 月が地球よりもどれだけ暗いか、そして一般に大気のある惑星よりもどれだけ暗いかを見てください。 これは一般的なパターンです。大気のない天体は非常に暗いです。 実際のところ、宇宙放射線の影響により、固体物質は徐々に暗くなります。

月の表面は暗いという言葉は、通常、当惑を引き起こします。一見すると、月の円盤は非常に明るく見え、雲のない夜には、目が見えなくなることさえあります。 しかし、これはさらに暗い夜空との対比にすぎません。 物体の反射率を特徴付けるには、と呼ばれる量が必要です。 アルベド。 白色度、つまり光の反射率です。 ゼロに等しいアルベドは絶対的な黒色であり、光が完全に吸収されます。 アルベドが 1 に等しい場合は全反射です。 物理学者と天文学者は、アルベドを決定するためにいくつかの異なるアプローチを持っています。 照らされた表面の明るさは、材料の種類だけでなく、その構造や、光源と観察者に対する方向にも依存することは明らかです。 たとえば、ふわふわした新雪の反射率は 1 つですが、ブーツで踏んだ雪の反射率はまったく異なります。 そして、向きへの依存性は、太陽光線を取り入れる鏡を使えば簡単に証明できます。 さまざまなタイプのアルベドの正確な定義は、「クイック リファレンス」(p. 265) の章に記載されています。 異なるアルベドを持つよく知られた表面は、コンクリートとアスファルトです。 同じ光束で照らされると、異なる視覚的明るさを示します。洗いたてのアスファルトのアルベドは約 10% ですが、きれいなコンクリートのアルベドは約 50% です。

可能なアルベド値の全範囲は、既知の宇宙物体によってカバーされています。 地球は主に雲によって太陽光の約 30% を反射し、金星の継続的な雲の影響で光の 77% が反射されるとします。 私たちの月は最も暗い天体の 1 つで、平均して約 11% の光を反射します。そして、その目に見える半球は、広大な暗い「海」の存在により、光の反射率がさらに悪く、7% 未満です。 しかし、さらに暗い天体もあります。たとえば、アルベド 4% の小惑星 253 マチルダです。 一方、驚くほど明るい天体もあります。土星の衛星エンケラドゥスは可視光の 81% を反射し、その幾何学的なアルベドは実に幻想的です - 138%。つまり、同じ断面の完全に白い円盤よりも明るいです。 彼がどのようにしてこれを行うことができるのかを理解することさえ困難です。 地球上の純粋な雪は光の反射をさらに悪くします。 小さくて可愛いエンセラドゥスの表面にはどんな雪が積もっているのでしょうか？

ヒートバランス

物体の温度は、物体への熱の流入と熱の損失とのバランスによって決まります。 熱交換のメカニズムとしては、放射、伝導、対流の 3 つが知られています。 最後の 2 つのプロセスは環境との直接接触を必要とするため、真空宇宙では最初のメカニズムである放射線が最も重要であり、実際には唯一のものになります。 これは宇宙技術設計者にとって大きな問題を引き起こします。 太陽、惑星（特に低軌道）、宇宙船自体の内部部品など、いくつかの熱源を考慮する必要があります。 そして、熱を放出する唯一の方法は、デバイスの表面からの放射です。 熱流のバランスを維持するために、宇宙技術の設計者は、スクリーン真空断熱材とラジエーターを使用してデバイスの実効アルベドを制御します。 アポロ 13 号の月遠征の話が思い出させるように、このようなシステムが故障すると、宇宙船内の状態は非常に不快なものになる可能性があります。

しかし、この問題は 20 世紀の最初の 3 分の 1 に初めて遭遇しました。 高高度気球、いわゆる成層圏気球の開発者。 当時、彼らは密閉されたナセル用の複雑な熱制御システムを作成する方法をまだ知らなかったため、単純にその外面のアルベドを選択することに限定していました。 体温がそのアルベドに対してどれほど敏感であるかは、成層圏への最初の飛行の歴史によって明らかになります。 スイスのオーギュスト・ピカールは、成層圏気球FNRS-1のナセルの片面を白、もう片面を黒に塗装しました。 ゴンドラ内の温度は、球体を太陽に向かって一方向に回転させることによって調整されることになっていました。この目的のために、プロペラが外側に設置されました。 しかし、装置は機能せず、太陽が「黒」側から輝いていて、最初の飛行の機内温度は+ 38°Cまで上昇しました。 次のフライトでは、カプセル全体が太陽光線を反射するために銀色のペイントでコーティングされただけでした。 室内はマイナス16℃になりました。

アメリカの成層圏気球設計者 冒険者彼らはピカードの経験を考慮し、カプセルの上部を白く、下部を黒に塗装するという妥協案を採用しました。 このアイデアは、球の上半分が太陽放射を反射し、下半分が地球からの熱を吸収するというものでした。 このオプションは良い結果でしたが、理想的でもありませんでした。カプセル内での飛行中、気温は +5°C でした。

ソビエトの宇宙飛行士は、アルミニウムのカプセルをフェルトの層で単純に断熱しました。 実践が示しているように、この決定が最も成功しました。 主に乗組員によって発生する内部熱は、安定した温度を維持するのに十分でした。

しかし、惑星に独自の強力な熱源がない場合、アルベド値はその気候にとって非常に重要になります。 たとえば、私たちの地球は、降り注ぐ太陽光の 70% を吸収し、それを独自の赤外線に処理し、自然界の水循環を支え、光合成の結果としてバイオマス、石油、石炭、ガスに蓄えます。 月は太陽光のほぼすべてを吸収し、「平凡に」高エントロピーの赤外線に変換し、それによってかなり高い温度を維持します。 しかし、エンケラドゥスはその完全な白い表面で、ほとんどすべての太陽光を誇らしげにはじきますが、その代償として表面温度は恐ろしく低く、平均で約−200℃、場所によっては最大−240℃になります。 しかし、「全身真っ白」のこの衛星は、代替エネルギー源、つまり氷河下の海を液体に維持している隣の土星の潮汐重力の影響（第6章）を持っているため、外部の寒さの影響をあまり受けません。州。 しかし、地球型惑星は内部に非常に弱い熱源を持っているため、固体表面の温度は大気の性質、つまり太陽光線の一部を宇宙に反射する能力、そして大気の性質に大きく依存します。もう1つは、大気を通過して惑星の表面に到達する放射線のエネルギーを保持することです。

温室効果と惑星気候

惑星が太陽からどのくらい離れているか、そして惑星が太陽光をどのくらいの割合で吸収するかに応じて、惑星の表面の温度条件と気候が形成されます。 恒星などの自発光体のスペクトルはどのように見えるのでしょうか? ほとんどの場合、星のスペクトルはプランク曲線に近い「単こぶ」であり、最大値の位置は星の表面の温度に依存します。 星とは異なり、惑星のスペクトルには 2 つの「こぶ」があります。つまり、光学範囲で星の光の一部を反射し、他の部分は赤外線範囲で吸収して再放射します。 これら 2 つのこぶの下の相対面積は、光の反射の程度、つまりアルベドによって正確に決まります。

私たちに最も近い 2 つの惑星、水星と金星を見てみましょう。 一見すると、状況は逆説的です。 金星は太陽光のほぼ80％を反射し、約20％しか吸収しませんが、水星はほとんど何も反射せず、すべてを吸収します。 さらに、金星は水星よりも太陽から遠いです。 雲の表面単位あたりに降り注ぐ太陽光の量は 3.4 分の 1 になります。 アルベドの違いを考慮すると、水星の固体表面の 1 平方メートルあたりは、金星の同じ面積よりもほぼ 16 倍多くの太陽熱を受けます。 それにも関わらず、金星の固体表面全体には地獄のような状況があり、非常に高い温度（錫と鉛が溶ける！）であり、水星のほうが温度が低いのです。 極地では南極の寒さがあり、赤道では平均気温は+67°Cです。 もちろん、日中は水星の表面は430℃まで加熱され、夜には-170℃まで冷えます。 しかし、すでに1.5〜2メートルの深さでは、日ごとの変動は平滑化されており、平均表面温度は+ 67°Cについて話すことができます。 もちろん暑いですが、生きていけます。 そして、水星の中緯度では、一般に室温です。

どうしたの？ 太陽に近く、太陽の光を吸収しやすい水星は室温まで加熱されるのに、太陽から遠く、太陽の光を積極的に反射する金星は、なぜ炉のように熱いのでしょうか。 これは物理学でどう説明されるでしょうか？

地球の大気はほぼ透明で、入ってくる太陽光の 80% を透過します。 空気は対流の結果として宇宙に「逃げる」ことはできません。惑星は空気を放しません。 これは、赤外線の形でのみ冷却できることを意味します。 そして、赤外線放射が閉じ込められたままであれば、それを放出しない大気の層が加熱されます。 これらの層自体が熱源となり、部分的に熱を表面に戻します。 放射線の一部は宇宙に放出されますが、大部分は地表に戻り、熱力学的平衡が確立されるまで地表を加熱します。 どのように設置されますか?

温度が上昇し、大気中に「透明窓」が見つかるまでスペクトルの最大値が変化し（ウィーンの法則）、そこから赤外線が宇宙に逃げます。 熱流のバランスは確立されていますが、大気がない場合よりも高温になります。 これが温室効果です。

私たちの生活の中で、私たちは温室効果に頻繁に遭遇します。 そして、庭の温室や、寒い日に暖かく保つために着用される厚い毛皮のコートの形だけではありません（ただし、毛皮のコート自体は熱を放出せず、熱を保持するだけです）。 これらの例では、放射熱と対流熱の除去が両方とも減少するため、純粋な温室効果は実証されていません。 説明されている効果にはるかに近いのは、晴れた凍てつく夜の例です。 空気が乾燥し、空に雲がない場合（砂漠など）、日没後、地球は急速に冷え、湿った空気と雲が毎日の気温の変動を和らげます。 残念ながら、この影響は天文学者にはよく知られています。晴れた星空の夜は特に寒く、望遠鏡での作業が非常に不快になります。 図に戻ります。 4.8 では、その理由がわかります: それは蒸気です s大気中の水は、熱を運ぶ赤外線に対する主な障害物として機能します。

月には大気がないので、温室効果がありません。 その表面では熱力学的平衡が明確に確立されており、大気と固体表面との間に放射線の交換は存在しません。 火星の大気は薄いですが、その温室効果により気温が 8°C 上昇します。 そして、それは地球の温度をほぼ40℃上昇させます。 もし私たちの惑星にこれほど濃い大気がなかったら、地球の温度は 40 度低くなるでしょう。 現在、世界中の平均気温は +15°C ですが、実際には -25°C になります。 すべての海洋は凍結し、地表は雪で白くなり、アルベドは増加し、気温はさらに低下します。 一般的に、ひどいことです！ 大気中の温室効果が働いて私たちを温めてくれるのは良いことです。 そして、それは金星ではさらに強く働き、金星の平均気温を500℃以上上昇させます。

惑星の表面

これまでのところ、私たちは他の惑星の詳細な研究を開始しておらず、主に表面の観察に限定されています。 科学にとって、惑星の外観に関する情報はどのくらい重要ですか? その表面の画像からどのような貴重な情報が得られるでしょうか? それが土星や木星のようなガス惑星である場合、または金星のように固体ではあるが厚い雲の層で覆われている場合、私たちは上部の雲の層しか見えないため、惑星自体についての情報はほとんどありません。 地質学者が言うように、曇った大気は非常に若い表面です。今日はこのようですが、明日は違うでしょう（明日ではなく、1000年後には、それは地球の一生のほんの一瞬にすぎません）。

木星の大赤斑や金星の 2 つの惑星低気圧は 300 年にわたって観察されていますが、それらの大気の現代の力学の一般的な特性の一部しか教えてくれません。 私たちの子孫はこれらの惑星を見て、まったく異なる景色を見ることになるでしょう、そして私たちの祖先がどんな景色を見たのかは決してわかりません。 したがって、濃い大気を持つ惑星を外側から見ても、変化しやすい雲の層しか見えないため、その過去を判断することはできません。 完全に異なるのは月や水星で、その表面には過去数十億年にわたって起こった隕石の衝突や地質学的過程の痕跡が残っています。

そして、このような巨大惑星への砲撃は事実上痕跡を残さない。 これらの出来事の 1 つは、20 世紀の終わりに天文学者の目の前で起こりました。 彗星の話です 靴屋-Levi-9。 1993年、その近くで 木星 20個の小さな彗星の奇妙な連鎖が発見されました。 計算の結果、これらは 1992 年に木星の近くを飛行し、その強力な重力場の潮汐効果によって引き裂かれた 1 つの彗星の破片であることが示されました。 天文学者らは彗星の崩壊の実際の瞬間を目撃せず、彗星の破片の連鎖が「機関車」のように木星から遠ざかる瞬間だけを捉えた。 もし崩壊が起こらなかったならば、彗星は双曲線の軌道に沿って木星に近づいた後、双曲線の第二枝に沿って遠ざかり、おそらく再び木星に近づくことはなかったであろう。 しかし、彗星の本体は潮汐力に耐えることができず崩壊し、彗星の本体の変形と破壊に費やされたエネルギーによって軌道運動の運動エネルギーが減少し、破片は双曲軌道から木星の周りに閉じた楕円軌道に移行した。 近心での軌道距離が木星の半径よりも小さいことが判明し、1994年に破片が次々と木星に衝突した。

事件は巨大だった。 彗星の核のそれぞれの「破片」は、大きさが 1 ～ 1.5 km の氷の塊です。 彼らは交代で、秒速 60 km (木星の 2 番目の脱出速度) の速度で巨大惑星の大気圏に飛び込み、比運動エネルギーは (60/11) 2 = 衝突の場合の 30 倍でした。地球とともに。 天文学者たちは、安全な地球から木星の宇宙大惨事を大きな興味を持って観察しました。 残念なことに、彗星の破片はその瞬間地球からは見えなかった側から木星に衝突しました。 幸運なことに、ちょうどその時、ガリレオ宇宙探査機が木星に向かっていたので、これらのエピソードを発見し、私たちに見せてくれました。 木星の毎日の回転が速いため、数時間以内に衝突領域に地上の望遠鏡と、特に貴重なハッブル宇宙望遠鏡などの地球近傍望遠鏡の両方がアクセスできるようになりました。 これは、木星の大気圏に衝突する各ブロックが巨大な爆発を引き起こし、上層の雲層を破壊し、しばらくの間、木星の大気深部に可視の窓を作り出したため、これは非常に役に立ちました。 彗星の衝突のおかげで、私たちは短期間そこを観察することができました。 しかし2か月が経過しましたが、曇った表面には何の痕跡も残っていませんでした。まるで何事もなかったかのように、雲がすべての窓を覆いました。

別物 - 地球。 私たちの地球上には、隕石の傷跡が長く残ります。 ここは、直径約1 km、年齢約5万年で最も人気のある隕石クレーターです（図4.15）。 それは今でもはっきりと見えます。 しかし、2億年以上前に形成されたクレーターは、微妙な地質学的技術を使用しないと見つけることができません。 上からは見えません。

ちなみに、地球に落下した大きな隕石のサイズと、それが形成したクレーターの直径の間には、かなり信頼できる関係があります - 1:20。 アリゾナ州にある直径 1 km のクレーターは、直径約 50 m の小さな小惑星の衝突によって形成されました。また、古代には、長さ 1 km、さらには 10 キロにも及ぶさらに大きな「飛翔体」が地球に衝突しました。 現在、約 200 個の大きなクレーターが知られています。 という 天文学者（「天の傷」）そして毎年いくつかの新しい傷が発見されています。 最大のものは直径300キロメートルで、アフリカ南部で発見され、その年齢は約20億年です。 ロシア最大のクレーターはヤクートのポピガイで、直径は100キロメートル。 たとえば、直径約 300 km の南アフリカのフレデフォート クレーターや、直径が 500 km と推定されている南極の氷床の下にあるウィルクスランドの未踏のクレーターなど、より大きなクレーターも知られています。 レーダーと重量測定を使用して特定されました。

表面上 月風も雨もなく、地殻変動もない場所では、隕石クレーターは何十億年も存続します。 望遠鏡で月を見ると、宇宙衝突の歴史がわかります。 裏面には科学にさらに役立つ絵が描かれています。 何らかの理由で、特に大きな天体がそこに落ちたことはなかったようです、または、落ちたときに、裏側が見える側の2倍の厚さの月の地殻を突き破ることができなかったようです。 したがって、流れ出る溶岩は大きなクレーターを埋めず、歴史の詳細を隠すことはありませんでした。 月面のどの部分にも、大小を問わず隕石クレーターがあり、その数が非常に多いため、若いクレーターが以前に形成したクレーターを破壊します。 飽和が発生しました。月は、もはやそれ以上に角形になることはできません。 いたるところにクレーターがあります。 そして、これは太陽系の歴史の素晴らしい年代記です。これは、すべての地球型惑星の表面に痕跡を残した激しい隕石衝突の時代（41億年から38億年前）を含む、活発なクレーター形成のいくつかのエピソードを特定しています。たくさんの衛星。 その時代になぜ隕石の流れが惑星に落ちたのか、私たちはまだ理解する必要があります。 これまでにサンプルが収集された表面だけでなく、月の内部の構造やさまざまな深さの物質の組成に関する新しいデータが必要です。

水星外見上は月に似ていますが、それは月と同様に大気がないからです。 ガスや水の浸食を受けない岩石の表面には、隕石衝突の痕跡が長期間にわたって残ります。 地球型惑星の中で、水星には約 40 億年前に遡る最古の地質学的痕跡が残っています。 しかし、水星の表面には、月の海に似た、黒く固まった溶岩で満たされた大きな海はありませんが、月よりも大きな衝突クレーターが少なくありません。

水星の大きさは月の約1.5倍ですが、質量は月の4.5倍です。 実際のところ、月はほぼ全体が岩石体ですが、水星には巨大な金属核があり、主に鉄とニッケルで構成されていると思われます。 核の半径は惑星の半径の約 75% (地球の場合はわずか 55%)、体積は惑星の体積の 45% (地球の場合は 17%) です。 したがって、水銀の平均密度 (5.4 g/cm 3 ) は地球の平均密度 (5.5 g/cm 3 ) とほぼ等しく、月の平均密度 (3.3 g/cm 3 ) を大幅に上回ります。 大きな金属核を持つ水星は、表面の重力が低ければ、平均密度で地球を上回る可能性があります。 質量は地球の 5.5% に過ぎず、重力はほぼ 3 倍小さく、ケイ酸塩マントルの密度が約 5 g/cm である地球の内部ほど内部を圧縮することができません。 3 、圧縮されています。

水星は太陽の近くを移動するため、研究が困難です。 惑星間装置を地球から地球に向けて発射するには、それを大幅に減速する、つまり地球の公転運動と反対の方向に加速する必要があります。そうして初めて、惑星間装置は太陽に向かって「落下」し始めます。 ロケットを使ってこれをすぐに実行することは不可能です。 そのため、これまでに実施された2回の水星への飛行では、地球、金星、水星自体の場での重力操作を利用して探査機を減速させ、水星軌道に移送した。

マリナー 10 号 (NASA) は 1973 年に初めて水星に行きました。 最初に金星に接近し、重力場で減速し、その後 1974 年から 1975 年にかけて 3 回水星の近くを通過しました。 3回の遭遇はすべて惑星の軌道の同じ領域で起こり、毎日の回転は軌道の回転と同期しているため、探査機は3回とも太陽に照らされた水星の同じ半球を撮影した。

その後数十年間、水星への飛行はありませんでした。 そして2004年になって初めて、2番目のデバイスであるメッセンジャー（ 水星表面、宇宙環境、地球化学、測距; NASA）。 地球、金星（2回）、水星（3回）付近で重力操作を数回実施した後、探査機は2011年に水星の周回軌道に入り、4年間にわたって水星の調査を行った。

水星の近くでの作業は、水星が地球よりも平均して太陽に2.6倍近いという事実によって複雑になり、そこでの太陽光線の流れはほぼ7倍になります。 特別な「太陽傘」がなければ、探査機の電子機器が過熱してしまいます。 3回目の水星遠征と呼ばれる ベピコロンボ, ヨーロッパ人や日本人も参加しています。 打ち上げは2018年秋の予定。2機の探査機が同時に飛行し、地球付近でのフライバイ、金星付近での2回のフライバイ、そして水星付近での6回のフライバイを経て、2025年末に水星周回軌道に入る予定だ。 惑星の表面とその重力場の詳細な研究に加えて、科学者に謎を投げかけている水星の磁気圏と磁場の詳細な研究も計画されている。 水星は非常にゆっくりと自転しており、その金属核はずっと前に冷えて固まっているはずですが、この惑星には地球の 100 倍弱い双極子磁場がありますが、依然として惑星の周囲に磁気圏が維持されています。 天体における磁場生成の現代理論、いわゆる乱流ダイナモ理論では、惑星の内部に電気の液体導体の層が存在する必要がある(地球の場合、これは鉄心の外側部分に相当する)。 ）と比較的速い回転。 水星の核が依然として液体のままである理由はまだ明らかではありません。

水星には他の惑星にはない素晴らしい特徴があります。 太陽の周りを公転する水星の動きと、その軸の周りの回転は、明らかに互いに同期しています。つまり、2 つの公転周期の間に、水星はその軸の周りを 3 回転します。 一般的に言えば、天文学者は長い間、同期運動についてよく知っていました。私たちの月は、その軸の周りを同期して自転し、地球の周りを公転します。これら 2 つの運動の周期は同じです。つまり、それらの比率は 1:1 です。 そして他の惑星にも同じ特徴を示す衛星がいくつかあります。 これは潮汐効果の結果です。

水星の動きを追跡するために、水星の表面に矢印を置きます (図 4.20)。 太陽の周りを一回転する間に、つまり水星の1年の間に、惑星はその軸の周りをちょうど1.5回回転したことがわかります。 この間、矢印のエリアでは昼が夜になり、晴れた日の半分が過ぎました。 別の年次革命 - そして矢印の領域で日光が再び始まり、1太陽日が終了します。 したがって、水星では、太陽日は 2 水星年続きます。

潮汐については第 6 章で詳しく説明します。月が自転と公転という 2 つの動きを同期させたのは、地球からの潮汐の影響の結果でした。 地球は月に大きな影響を与えます。月はその姿を伸ばし、自転を安定させます。 月の軌道は円に近いため、月は地球からほぼ一定の距離をほぼ一定の速度で軌道に沿って移動します（この「ほぼ」の範囲については第1章で説明しました）。 したがって、潮汐効果はわずかに変化し、軌道全体に沿った月の回転を制御し、1:1 共鳴を引き起こします。

月とは異なり、水星は実質的に楕円軌道で太陽の周りを動き、時には発光体に近づき、時には発光体から遠ざかります。 太陽が遠くにある場合、つまり軌道の遠日点に近い場合、太陽の潮汐の影響は距離に 1/ として依存するため弱まります。 R 3. 水星が太陽に近づくと、潮汐が非常に強くなります。そのため、水星が日周運動と公転運動という 2 つの動きを効果的に同期させるのは、近日点領域でのみです。 ケプラーの第 2 法則は、軌道運動の角速度が近日点で最大になると述べています。 そこでは、水星の角速度の「潮汐捕捉」と、毎日および軌道上の同期が発生します。 近日点では、それらは互いに正確に等しくなります。 さらに進むと、水星は太陽の潮汐の影響をほとんど感じなくなり、自転の角速度を維持し、徐々に公転運動の角速度を低下させます。 したがって、1 回の公転周期でなんとか 1 日に 1 回半回転しますが、再び潮汐効果の手中に陥ります。 非常にシンプルで美しい物理学。

水星の表面は月とほとんど区別がつきません。 プロの天文学者でさえ、水星の詳細な写真が初めて公開されたとき、お互いに写真を見せ合って、「そうですね、これは月ですか、それとも水星ですか？」と尋ねました。 推測するのは非常に困難です。あちこちの表面に隕石があばた跡があるのです。 しかし、もちろん特徴もあります。 水星には大きな溶岩海はありませんが、その表面は不均一です。古い領域と新しい領域があります（この根拠は隕石クレーターの数です）。 水星は、表面に特徴的な出っ張りやひだがある点でも月とは異なります。これは、巨大な金属核が冷却される際に惑星が圧縮された結果として生じたものです。

水星の表面の温度差は月よりも大きく、赤道付近では日中は+430℃、夜間は-173℃になります。 しかし、水星の土壌は優れた断熱材として機能するため、深さ約 1 m では毎日 (または半年に一度?) 温度変化は感じられなくなります。 したがって、水星に飛んだ場合、最初に行う必要があるのはダッグアウトを掘ることです。 赤道では約+70°Cになります。少し暑いです。 しかし、ダッグアウト内の地理的な極の領域では、約-70°Cになります。 そのため、ダグアウト内で快適に過ごせる地理的緯度を簡単に見つけることができます。

最低気温は、太陽の光が決して届かない極地のクレーターの底で観察されます。 そこでは、水の氷の堆積物が発見され、それは以前に地球からのレーダーによって「探索」され、その後メッセンジャー宇宙探査機の機器によって確認されました。 この氷の起源についてはまだ議論が続いています。 その発生源は、彗星と地球の腸から出る蒸気の両方である可能性があります。 s水。

水星には色がありますが、目には濃い灰色に見えます。 しかし、色のコントラストを高めると (図 4.23 のように)、惑星は美しく神秘的な外観を帯びます。

水星には、太陽系最大の衝突クレーターの 1 つであるヒート プラナム ( カロリス盆地）直径1550km。 これは直径100km以上の小惑星の衝突で、小さな惑星がほぼ分裂してしまうほどだ。 それは周りで起こりました 38億年前、いわゆる「後期重爆撃」の期間中（ 後期重爆撃）、理由は十分に理解されていないが、地球型惑星の軌道と交差する軌道にある小惑星や彗星の数が増加したとき。

1974 年にマリナー 10 号がヒート プレーンを撮影したとき、この恐ろしい衝突の後、水星の反対側で何が起こったのか、私たちはまだ知りませんでした。 ボールが打撃されると、音と表面波が励起され、対称的に伝播し、「赤道」を通過して、衝撃点の正反対の対蹠点に集まることが明らかです。 そこでの擾乱は一点に縮小し、地震振動の振幅は急速に増加します。 これは、牛追いが鞭を鳴らすのと似ています。波のエネルギーと運動量は基本的に保存されますが、鞭の厚さはゼロになる傾向があるため、振動速度は増加し、超音速になります。 盆地の反対側の水星の領域では、 カロリス、信じられないほどの破壊の写真が表示されます。 一般的に、それはほぼそのとおりでした。私は対蹠海のクレーターがあると予想していましたが、波状の表面を持つ広大な丘陵地帯がありました。 地震波が崩壊すると、小惑星の落下の「鏡」現象が起こるように思えました。 静かな水面に水滴が落ちると、これが観察されます。最初に小さなくぼみができ、その後水が勢いよく戻ってきて、小さな新しい水滴を上に投げ上げます。 水星ではこのようなことは起こりませんでしたが、その理由が今では分かりました。その内部は不均一であることが判明し、波の正確な集束が起こらなかったのです。

一般に、水星のレリーフは月のレリーフよりも滑らかです。 たとえば、水星のクレーターの壁はそれほど高くありません。 その理由はおそらく、水星のより大きな重力と、より暖かくて柔らかい内部です。

金星- 太陽から2番目の惑星であり、地球型惑星の中で最も神秘的です。 ほぼ完全に二酸化炭素 (96.5%) と窒素 (3.5%) で構成され、強力な温室効果をもたらしているその非常に濃い大気の起源が何であるかは明らかではありません。 なぜ金星がその軸の周りをこれほどゆっくりと回転するのか、地球の 244 倍も遅く、しかも逆方向に回転する理由は明らかではありません。 同時に、金星の巨大な大気、あるいはむしろその雲層は、地球の 4 日かけて惑星の周りを飛び回ります。 この現象はと呼ばれます スーパーローテーション雰囲気。 同時に、大気は惑星の表面をこすり、固体の本体が実質的に静止している惑星の周りを長時間移動することができないため、ずっと前に速度が低下するはずです。 しかし、大気は回転し、さらには惑星自体の回転とは逆の方向にも回転します。 表面との摩擦によって大気のエネルギーが消散し、その角運動量が惑星本体に伝達されることは明らかです。 これは、エネルギー（明らかに太陽）の流入があり、それによって熱機関が作動することを意味します。 質問: このマシンはどのように実装されていますか? 太陽のエネルギーはどのようにして金星の大気の動きに変換されるのでしょうか?

金星の自転が遅いため、金星のコリオリの力は地球よりも弱いため、大気の低気圧はそれほどコンパクトではありません。 実際、それらは 2 つだけです。1 つは北半球に、もう 1 つは南半球にあります。 それぞれが赤道からそれぞれの極まで「曲がりくねって」います。

金星の大気の上層は、アメリカ、ソ連、ヨーロッパ、日本の探査機によるフライバイ（重力操作の過程）と軌道探査機によって詳細に研究された。 ソビエトの技術者は数十年にわたってそこで Venera シリーズの装置を打ち上げました。これは惑星探査の分野で最も成功した進歩でした。 主な任務は、降下モジュールを地表に着陸させ、雲の下に何があるかを確認することでした。

最初の探査機の設計者は、当時の SF 作品の作者と同様に、光学および電波による天体観測の結果に導かれ、そこから金星が私たちの惑星のより暖かい類似体であるという結論に達しました。 だからこそ20世紀半ば。 ベリャーエフ、カザンツェフ、ストルガツキーからレム、ブラッドベリ、ハインラインに至るまで、すべての SF 作家は金星を人を寄せ付けない (暑く、沼地で、有毒な雰囲気を持つ) ものの、一般的には地球の世界に似ていると表現しました。 同じ理由で、金星探査機の最初の着陸船は耐久性があまり高くなく、高圧に耐えることができませんでした。 そして彼らは次々と大気圏に降下して死亡した。 その後、20気圧の圧力を期待して船体の強化が始まりましたが、これでは不十分であることが判明しました。 そこで設計者らは、「噛んで」180気圧の圧力に耐えられるチタン製プローブを作成した。 そして彼は無事に地表に着陸した（「Venera-7」、1970年）。 すべての潜水艦がこのような圧力に耐えられるわけではないことに注意してください。この圧力は深さ約 2 km の海域で発生します。 金星の表面の圧力は92気圧(9.3MPa、93バール)以下には下がらず、温度は464℃であることが判明しました。

石炭紀の地球に似た、もてなしの金星の夢は、まさに 1970 年についに終わりました。そのような地獄のような条件用に設計された装置 (「Venera-8」) が、1970 年に初めて、正常に降下し、地表で作動しました。 1972 年。着陸のこの瞬間から、金星の表面に行くことは日常的な作業になりましたが、そこで長時間作業することはできません。1 ～ 2 時間後には装置の内部が熱くなり、電子機器が故障してしまいます。

最初の人工衛星は 1975 年に金星の近くに出現しました (「Venera-9 および -10」)。 一般に、Venera-9...-14 降下機による金星の表面での研究 (1975 ～ 1981 年) は非常に成功し、着陸地点の大気と惑星の表面の両方を研究しました。土壌サンプルを採取し、その化学組成と機械的特性を決定することができます。 しかし、天文学と宇宙飛行学のファンの間で最も大きな影響を与えたのは、最初は白黒で、後にカラーで送信された着陸地点のパノラマ写真によって引き起こされました。 ちなみに、金星の空は地表から見るとオレンジ色です。 美しい！ 現在（2017 年）まで、これらの画像は唯一のものであり、惑星科学者にとって大きな関心を集めています。 それらは引き続き処理され、新しい部品が時々発見されます。

アメリカの宇宙飛行士も当時の金星の研究に多大な貢献をしました。 マリナー5号と10号のフライバイは大気の上層を研究した。 パイオニア ベネラ 1 号 (1978 年) はアメリカ初の金星の衛星となり、レーダー測定を実施しました。 そして、「パイオニア・ヴェネラ2号」（1978年）は4台の降下車両を地球の大気圏に送り込んだ。1台はパラシュート付きの大型（315kg）で昼半球の赤道領域まで、3台の小型（各90kg）はパラシュートなしで中期まで到達した。 -緯度、昼半球の北、および夜半球。 それらはどれも地表で動作するように設計されていませんでしたが、小型装置の 1 つは (パラシュートなしで!) 安全に着陸し、1 時間以上地表で動作しました。 このケースでは、金星の表面付近の大気の密度がいかに高いかを感じることができます。 金星の大気は地球の大気の約 100 倍重く、表面の密度は 67 kg/m 3 で、これは地球の大気の 55 倍の密度ですが、液体の水の密度はわずか 15 分の 1 です。

地球の海洋の深さ1キロメートルと同じ金星の大気の圧力に耐えることができる耐久性のある科学探査機を作成するのは簡単ではありませんでした。 しかし、このような濃密な空気の周囲温度 (+464°C) に耐えさせるのはさらに困難でした。 体を通る熱の流れは膨大なので、最も信頼性の高いデバイスでも動作するのは 2 時間もかかりません。 迅速に地表に降下し、そこでの作業を延長するために、ビーナスは着陸中にパラシュートを落とし、船体にある小さなシールドだけで速度を落としながら降下を続けました。 表面への衝撃は、特別な減衰装置である着陸サポートによって和らげられました。 この設計は非常に成功し、Venera 9 は傾斜 35 度の斜面に問題なく着地し、正常に動作しました。

このような金星のパノラマ (図 4.27) は、受領後すぐに公開されました。 ここで、興味深い出来事に気づくことができます。 降下中、各部屋はポリウレタン製のカバーで保護されていたが、着陸後にカバーが外れて落下した。 上の写真では、着陸支持部にこの白い半円形のカバーが見えます。 下の写真の彼女はどこにいますか？ 中央より左側にあります。 姿勢を正して土壌の機械的特性を測定する装置がプローブを突き刺したのは、まさにそのことだった。 硬さを測ったところ、ポリウレタンであることが分かりました。 いわば、このデバイスは現場条件でテストされました。 この悲しい出来事が起こる可能性はほぼゼロでしたが、実際に起こったのです。

金星の高いアルベドとその大気の膨大な密度を考慮すると、科学者たちは地表近くに写真を撮るのに十分な太陽光があるかどうか疑問に思っていました。 また、金星のガス海の底には濃い霧が立ち込めており、太陽光が散乱してコントラスト画像が得られない可能性も考えられます。 そのため、最初の着陸船には土壌を照らし、光のコントラストを生み出すためにハロゲン水銀ランプが装備されていました。 しかし、そこには十分な自然光があることが判明しました。金星でも、地球の曇りの日と同じくらい明るいのです。 自然光でのコントラストも十分満足できます。

1975 年 10 月、ベネラ 9 号と 10 号着陸船は、その軌道ブロックを通じて、（月を考慮に入れなければ）別の惑星の表面の史上初の写真を地球に送信しました。 これらのパノラマ写真は、一見すると遠近感が奇妙に歪んでいるように見えますが、これは撮影方向が回転しているためです。 これらの画像は望遠計 (オプトメカニカル スキャナー) によって撮影され、その「外観」が着陸船の「脚」の下の地平線からゆっくりと移動し、次に別の地平線に移動しました。180 度のスキャンが得られました。 デバイスの反対側にある 2 つの望遠計は、完全なパノラマを提供することになっていました。 しかし、レンズキャップは常に開くわけではありませんでした。 たとえば、「Venera-11 および -12」では、4 つとも開きませんでした。

金星の研究で最も美しい実験の 1 つは、VeGa-1 および -2 探査機を使用して実行されました (1985 年)。 その名前は「金星 - ハレー」の略で、金星の表面を目指した降下モジュールの分離後、探査機の飛行部分がハレー彗星の核の探査に向かい、初めて成功したためです。 着陸車両も完全に普通のものではありませんでした。装置の主要部分が地表に着陸し、降下中にフランスの技術者によって作られた気球がそこから分離され、高度200mの金星の大気中を約2日間飛行しました。 53 ～ 55 km の距離で、気温と気圧、雲の照度と可視性に関するデータを地球に送信します。 この高度で時速 250 km の強力な風のおかげで、気球は地球のかなりの部分を飛行することができました。

着陸地点からの写真には、金星の表面の小さな領域しか写っていません。 雲を通して金星全体を見ることは可能でしょうか？ できる！ レーダーは雲の間から見えます。 側方監視レーダーを備えたソ連の衛星2機と米国の衛星1機が金星に飛来した。 彼らの観測に基づいて、金星の電波地図は非常に高い解像度で編集されました。 一般的な地図でそれを示すのは困難ですが、個々の地図の断片でははっきりと見えます。 電波地図上の色はレベルを示しています。水色と濃い青は低地です。 金星に水があれば、それは海になります。 しかし、金星には液体の水は存在できず、実際には気体の水は存在しません。 緑がかった部分と黄色がかった部分は大陸です（大陸と呼びましょう）。 赤と白は金星の最高点であり、これは金星の「チベット」、つまり最も高い高原です。 その最高峰 - マクスウェル山 - は 11 km の高さを誇ります。

金星は火山活動が活発で、現在の地球よりも活発です。 これは完全には明らかではありません。 有名な地質学者で学者のニコライ・レオンチェヴィチ・ドブレツォフはノボシビルスクで働いており、地球と金星の進化について興味深い理論を持っています（「地球の将来の可能性としての金星」、『ファーストハンド・サイエンス』第 3 号 (69)、 2016）。

金星の内部や内部構造については、地震調査がまだ行われていないため、信頼できる事実はありません。 さらに、惑星の自転が遅いため、深さによる密度の分布を知ることができる慣性モーメントを測定することができません。 これまでのところ、理論的な考えは金星と地球の類似性に基づいており、金星にプレートテクトニクスが明らかに存在しないことは、地球では水が「潤滑剤」として機能し、プレートの滑りを可能にする水が存在しないことで説明されています。そしてお互いの下に潜ります。 高い表面温度と相まって、これは金星の体内の対流の減速、あるいは完全な欠如につながり、内部の冷却速度が低下し、磁場の欠如を説明できる可能性があります。 これらはすべて論理的に見えますが、実験による検証が必要です。

ちなみに、については、 地球。 私は地質学者ではないので、太陽から 3 番目の惑星については詳しく説明しません。 さらに、私たち一人一人は、学校の知識に基づいたとしても、地球についての一般的な概念を持っています。 しかし、他の惑星の研究と関連して、私たちは自分たちの惑星の内部を完全には理解していないことに注意します。 ほぼ毎年、地質学では大きな発見があり、地球の腸内で新しい層が発見されることもありますが、地球の中心部の温度はまだ正確にわかっていません。 最新のレビューを見てください。内核の境界の温度は約 5000 K であると信じている著者もいますが、6300 K 以上で​​あると信じている著者もいます。これらは理論的な計算の結果であり、完全に信頼できるパラメータが含まれているわけではありません。数千ケルビンの温度と数百万バールの圧力における物質の特性を説明します。 これらの特性が実験室で確実に研究されるまで、私たちは地球の内部についての正確な知識を得ることができません。

同様の惑星の中での地球の特異性は、表面に磁場と液体の水が存在することにあり、2 番目は明らかに 1 番目の結果です。地球の磁気圏は大気を保護し、間接的に水圏を太陽から保護します。風が流れる。 現在明らかになっているように、磁場を生成するには、惑星の内部に液体の導電層が存在し、対流運動と急速な毎日の回転で覆われ、コリオリ力を提供する必要があります。 このような条件下でのみダイナモ機構がオンになり、磁場が強化されます。 金星はほとんど回転していないため、磁場がありません。 小さな火星の鉄の核は長い間冷えて固まっているため、磁場もありません。 水星は非常にゆっくりと回転しているように見え、火星よりも先に冷えるはずですが、地球の 100 倍も弱い強さの非常に顕著な双極子磁場を持っています。 逆説！ 現在、太陽の潮汐の影響が水星の鉄の核を溶融状態に維持していると考えられています。 何十億年も経つと、地球の鉄の核は冷えて固まり、太陽風から地球を磁気的に保護できなくなります。 そして、奇妙なことに、磁場を持つ唯一の岩石惑星は水星に残るでしょう。

地球上の観察者の観点からは、衝の瞬間に、火星が地球の一方の側に現れ、太陽がもう一方の側に現れます。 地球と火星が最小距離に近づくのはこの瞬間であることは明らかであり、火星は一晩中空に見え、太陽によく照らされています。 地球は太陽の周りを一周するのに 1 年かかり、火星は 1.88 年かかるため、衝突間の平均時間は 2 年強です。 火星の最後の衝は 2016 年に観察されましたが、特に接近はしていませんでした。 火星の軌道は顕著に楕円形であるため、地球が火星に最接近するのは、火星がその軌道の近日点に近いときです。 地球上では（私たちの時代では）これは8月末です。 したがって、8月と9月の対立は「素晴らしい」と呼ばれます。 15 ～ 17 年に一度起こるこの瞬間に、私たちの惑星は互いに 6,000 万 km 未満しか接近しません。 これは 2018 年に起こるでしょう。そして超接近衝突は 2003 年に起こりました。当時、火星はわずか 5,580 万 km 離れていました。 これに関連して、「火星の最大の衝」という新しい用語が生まれました。これらは現在、5,600万km未満の接近とみなされています。 それらは 1 世紀に 1 ～ 2 回発生しますが、今世紀には 3 回も発生するでしょう - 2050 年と 2082 年まで待つことになります。

しかし、大きな対立の瞬間であっても、地球からの望遠鏡では火星にはほとんど見えません。 ここ (図 4.37) は、望遠鏡を通して火星を観察している天文学者の図です。 訓練されていない人は見てがっかりするでしょう。彼には何も見えず、小さなピンクの「滴」だけが見えますが、経験豊富な天文学者の目は、同じ望遠鏡を通してもっと多くのものを見ます。 天文学者はずっと昔、何世紀も前に極冠に気づきました。 そして暗い部分と明るい部分も。 伝統的に暗いものは海と呼ばれ、明るいものは大陸と呼ばれていました。

1877 年の大反乱の時代に火星への関心が高まりました。その頃までに、優れた望遠鏡がすでに建設され、天文学者たちはいくつかの重要な発見をしていました。 アメリカの天文学者アサフ・ホールは火星のフォボスとダイモスの衛星を発見し、イタリアの天文学者ジョバンニ・スキャパレリは火星の表面に神秘的な線、つまり火星の運河をスケッチしました。 もちろん、スキャパレッリが運河を初めて見たわけではありません。運河のいくつかは彼より前から注目されていました (たとえば、アンジェロ セッキ)。 しかし、スキャパレリの後、このテーマは長年にわたって火星の研究において支配的なものとなりました。

「水路」や「海」などの火星の表面の特徴の観察は、この惑星の研究における新たな段階の始まりを示しました。 スキャパレリは、火星の「海」は確かに水域である可能性があると信じていました。 それらを接続する線に名前を付ける必要があったため、スキャパレリはそれらを「運河」と呼びました（ カナーリ）、人工構造物ではなく海峡を意味します。 彼は、極冠の融解中に極地で実際に水がこれらのチャネルを通って流れると信じていました。 火星で「チャネル」が発見された後、一部の科学者はその人工的な性質を示唆し、それが火星に知的存在が存在するという仮説の基礎となった。 しかし、スキャパレリ自身は、火星におそらく知的生命体の存在を排除しなかったものの、この仮説が科学的に実証されたとは考えていませんでした。

しかし、火星に人工用水路システムを設置するというアイデアは、他の国々でも浸透し始めました。 これはイタリア人が カナーリ英語では次のように提示されました チャネル（人工水路）とは違います チャネル（自然の海峡）。 そしてロシア語で「運河」という言葉は人工構造物を意味します。 火星人という概念は当時多くの人々を魅了し、作家（H.G.ウェルズの『宇宙戦争』1897年を思い出してください）だけでなく研究者も魅了しました。 その中で最も有名なのはパーシヴァル・ラベルでした。 このアメリカ人はハーバード大学で優れた教育を受け、数学、天文学、人文科学を同様に習得しました。 しかし、貴族の御曹司である彼は、天文学者よりも外交官、作家、旅行者になりたいと考えていました。 しかし、スキャパレッリの運河に関する作品を読んだ後、彼は火星に魅了され、火星に生命と文明が存在することを信じました。 一般に、彼は他のすべての事柄を放棄して、赤い惑星の研究を始めました。

ラベルは裕福な家族からの資金で天文台を建設し、運河の引き込みを始めました。 当時、写真撮影は初期段階にあり、経験豊富な観察者の目は、大気の乱流の状態で、遠くの物体の画像を歪めている細部に気づくことができることに注意してください。 ラベル天文台で作成された火星の運河の地図が最も詳細でした。 さらに、優れた作家であるラベルは、いくつかの興味深い本を書きました。 火星とそのチャンネル (1906), 生命の住処としての火星（1908）など。そのうちの1つだけが革命前であってもロシア語に翻訳されました：「火星とその上の生命」（オデッサ：マテジス、1912）。 これらの本は、火星人に会いたいという希望を抱いて、全世代を魅了しました。 冬 - 極冠は巨大ですが、運河は見えません。 夏 - キャップが溶け、水が流れ、水路が現れました。 運河の土手に沿って植物が緑に成長するにつれて、それらは遠くからでも見えるようになりました。 真剣に？

火星の運河の話はこれまで包括的な説明を受けていないことを認めるべきである。 チャネルのある古い図面と、チャネルのない現代の写真があります（図4.44）。 チャンネルはどこにありますか?

それが何だった？ 天文学者の陰謀？ 集団狂気？ 自己催眠？ 科学に命を捧げた科学者たちをこのことで責めるのは難しい。 おそらくこの物語の答えはその先にあるのでしょう。

そして今日、私たちは原則として望遠鏡ではなく、惑星間探査機の助けを借りて火星を研究しています（ただし、望遠鏡は今でもこのために使用されており、時には重要な結果をもたらします）。 火星への探査機の飛行は、エネルギー的に最も有利な半楕円軌道に沿って実行されます (63 ページの図 3.7 を参照)。 ケプラーの第 3 法則を使用すると、そのような飛行時間を簡単に計算できます。 火星の軌道の離心率が高いため、飛行時間は打ち上げ時期によって異なります。 地球から火星までの飛行には平均して 8 ～ 9 か月かかります。

火星に有人探検隊を派遣することは可能でしょうか？ これは大きくて興味深いトピックです。 これに必要なのは、強力な打ち上げロケットと便利な宇宙船だけのようです。 まだ誰も十分に強力な空母を持っていませんが、アメリカ、ロシア、中国の技術者がその開発に取り組んでいます。 このようなロケットが今後数年のうちに、国営企業（たとえば、最も強力なバージョンの新しいアンガラロケット）または民間企業（イーロン・マスク、なぜそうしないのか）によって開発されることは疑いの余地がありません。

宇宙飛行士が火星へ向かうために何か月も過ごす船はあるのでしょうか? そのようなことはまだありません。 すべての既存のもの (「Union」、「Shenzhou」)、およびテスト中のもの ( ドラゴンV2、CST-100、 オリオン） - 非常に窮屈で、わずか 3 日しか離れていない月への飛行にのみ適しています。 確かに、離陸後に追加の部屋を膨張させるというアイデアがあります。 2016 年の秋に、インフレータブル モジュールは ISS でテストされ、良好に動作しました。

したがって、火星への飛行の技術的可能性は間もなく現れるでしょう。 だから問題は何ですか？ 人の中で！ 図では、 4.45 は、海面、成層圏、地球低軌道、宇宙など、さまざまな場所で人間がバックグラウンド放射線にさらされる年間線量を示します。 測定単位はレム（X 線の生物学的等価物）です。 私たちは常に、地球の岩石の自然放射能、宇宙粒子の流れ、または人工的に生成された放射能にさらされています。 地球の表面では、背景は弱く、地球の下半球、磁気圏、大気、そして本体を覆うことで私たちは守られています。 ISS 宇宙飛行士が活動する地球低軌道では、大気はもはや役に立たないため、背景放射線は数百倍に増加します。 宇宙空間ではさらに数倍高くなります。 これにより、人が宇宙に安全に滞在できる期間が大幅に制限されます。 原子力産業の労働者は年間 5 レムを超える収入を得ることが禁止されていることに注意してください。これは健康にとってほぼ安全です。 宇宙飛行士は年間最大 10 レム（危険の許容レベル）まで受け取ることが許可されており、ISS での作業期間は 1 年に制限されています。 そして、火星への飛行と地球への帰還は、最良の場合（太陽で強力なフレアがなければ）、80レムの線量につながり、高い確率でがんを引き起こすことになる。 これはまさに、人類の火星への飛行に対する主な障害です。

宇宙飛行士を放射線から守ることは可能でしょうか？ 理論的には可能です。 地球上では、私たちは大気によって守られており、その厚さは1cm 2 あたり水の層10メートルに相当します。 軽い原子は宇宙粒子のエネルギーをよりよく散逸させるため、宇宙船の保護層の厚さは 5 メートルにもなります。 しかし、たとえ狭い船内であっても、この保護の質量は数百トンに達します。 このような船を火星に送ることは、現代のロケットや将来有望なロケットの力を超えています。

さて、健康を危険にさらして放射線防護なしで片道で火星に行くボランティアがいたとします。 彼らは着陸後そこで働くことができるでしょうか？ 彼らは任務を完了できると期待できるでしょうか? ISS で 6 か月間過ごした宇宙飛行士が、地上に着陸した直後の気持ちを思い出してください。宇宙飛行士は腕に抱かれて担架に乗せられ、2 ～ 3 週間かけてリハビリテーションを受け、骨の強さと筋力を回復させます。 しかし、火星では誰も彼らを腕に抱えて運ぶことができません。 そこでは、月のように重いボイドスーツを着て自分で外に出て作業する必要があります。結局のところ、火星の大気圧は実質的にゼロです。 スーツはとても重いです。 月では、重力が地球の 1/6 であるため、月内での移動は比較的容易であり、月までの 3 日間の飛行中に筋肉が衰える時間がありません。 宇宙飛行士は、無重力と放射線の状態で何ヶ月も過ごした後、火星に到着しますが、火星の重力は月の重力の2.5倍です。 さらに、火星自体の表面では、放射線は宇宙空間とほぼ同じです。火星には磁場がなく、大気は保護として機能するには薄すぎるのです。 つまり、映画「The Martian」はファンタジーで、とても美しいですが、非現実的です。

惑星間飛行中の放射線防護のためのいくつかのオプション

私たちは以前、火星の基地をどのように想像したでしょうか? 私たちは到着し、地表に実験モジュールを設置し、そこで生活し、働いています。 そして、ここでその方法を説明します。私たちは到着し、掘って、少なくとも2〜3メートルの深さに避難所を建て（これは放射線からの非常に信頼できる保護です）、地表に行く頻度を減らし、短時間にしようとしました。 私たちは基本的に地面の下に座って、火星探査機の作業を制御します。 結局のところ、それらは地球からさらに効率的に、より安く、そして健康へのリスクなしに制御することができます。 これは数十年間行われてきたことです。

ロボットが火星について何を学んだかについては、次の講義で説明します。

スディン・ウラジーミル・ゲオルギエヴィチ（1953年4月1日、チェリャビンスク地方ミアス） - ロシアの天文学者、物理学および数理科学の候補者、モスクワ州立大学の准教授、国立天文学研究所の上級研究員。 シュテルンベルク (SAI) モスクワ州立大学。

モスクワ州立大学物理学部を卒業したウラジーミル・ゲオルギエヴィチ氏は、過去30年間にわたり国家監察局で働いてきた。 彼の研究関心は、星系の起源と力学的進化から、星間物質の進化、星と星団の形成まで多岐にわたります。

ウラジミール・ゲオルギエヴィチは、モスクワ州立大学で天文学と星の力学に関するいくつかのコースを提供し、工科大学で人気の講義を行っています。

本 (11)

占星術と科学

占星術と科学の間に関係はありますか? 占星術自体が科学であると主張する人もいますが、占星術は星の占いにすぎないと信じる人もいます。 この本では、科学者が占星術をどのように見ているか、占星術の予測をどのようにチェックしているか、偉大な天文学者の誰がどの程度占星術師であったかについて説明しています。

表紙: 現在ルーヴル美術館 (パリ) に所蔵されているオランダ人芸術家ヤン・フェルメール (1632-1675) の絵画には、天文学者が描かれています。 それとも占星術師？

銀河

天文学と天体物理学シリーズの 4 冊目の本には、巨大な星系、つまり銀河に関する現代の考え方の概要が含まれています。 銀河の発見の歴史、その主な種類と分類体系について説明します。 恒星系の力学の基礎が与えられます。 私たちに最も近い銀河の近隣と銀河の世界的な研究の取り組みが詳細に説明されています。 星、星間物質、暗黒物質など、さまざまな種類の銀河集団に関するデータが表示されます。 活動銀河とクエーサーの特徴、および銀河の起源に関する見解の進化について説明します。

この本は、大学の自然科学部の後輩および科学関連分野の専門家を対象としています。 この本は天文学愛好家にとって特に興味深いものです。

恒星系のダイナミクス

ニコラウス コペルニクス、ティコ ブラーエ、ヨハネス ケプラー、ガリレオ ガリレイによる偉大な天文学的発見は、新しい科学時代の始まりを示し、精密科学の発展を刺激しました。

天文学は自然科学の基礎を築くという大きな栄誉に恵まれました。特に、惑星系のモデルの作成は数学的分析の出現につながりました。

このパンフレットから読者は、ここ数十年間に成し遂げられた天文学における多くの素晴らしい成果について学ぶでしょう。

出演者

「天文学と天体物理学」シリーズの書籍「Stars」には、星に関する現代の考え方の概要が含まれています。

星座の名前と星の名前、夜間と日中の観察の可能性、星の主な特徴とその分類について説明します。 主な注意は、星の内部構造、エネルギー源、起源と進化といった星の性質に払われます。 惑星状星雲、白色矮星、中性子星、さらには新星や超新星の形成につながる恒星の進化の後期段階について説明します。

火星。 大論争

著書『火星。 「大対決」では、過去と現在の火星表面の探査について語られています。

火星の運河の観察の歴史と、地上天文学による研究期間中に行われた火星の生命の可能性についての議論が詳細に説明されています。 この惑星に関する現代の研究の結果、地形図、2003 年 8 月の火星の大衝の期間中に得られた表面の写真が紹介されています。

とらえどころのない惑星

宇宙で新しい惑星をどのように探索し発見するかについての専門家による興味深い物語。

すべては幸運な偶然によって決まることもありますが、多くの場合、何年もの努力、計算、そして望遠鏡での何時間もの警戒によって決まります。

UFO。 天文学者のメモ

UFO現象は多面的な現象です。 感覚を求めているジャーナリスト、新しい自然現象を求めている科学者、敵の陰謀を恐れている軍人、そして「火のないところに煙は立たない」と確信している単に好奇心旺盛な人々がそれに興味を持っています。

この本の中で、天文学者、つまり天体現象の専門家が、UFO 問題についての見解を述べています。

月への旅

この本では、望遠鏡を使った月の観測、自動装置による月の表面と内部の研究、そしてアポロ計画による宇宙飛行士による有人遠征について語られています。

月に関する歴史的および科学的データ、月面の写真と地図、宇宙船の説明、遠征の詳細な説明が提供されます。 科学的かつアマチュア的な手段で月を研究する可能性とその発展の見通しについて議論します。

この本は、宇宙研究に興味がある人、独立して天体観測を始めている人、またはテクノロジーの歴史や惑星間飛行に情熱を持っている人を対象としています。

遠い惑星の探査

問題の前に、簡単な歴史の紹介があります。 この出版物は、高等教育機関や学校での天文学の教育に役立つことを目的としています。 科学としての天文学の発展に関連する独自のタスクが含まれています。

多くの問題は天体物理学的な性質のものであるため、このマニュアルは物理学の授業でも使用できます。

太陽系

天文学と天体物理学シリーズの 2 冊目は、太陽系の惑星と小天体の研究の現状の概要を説明します。

地上および宇宙ベースの惑星天文学で得られた主な結果について説明します。 惑星、その衛星、彗星、小惑星、隕石に関する最新のデータが表示されます。 この資料のプレゼンテーションは、主に大学の自然科学部の 3 年生および関連科学分野の専門家を対象としています。

この本は天文学愛好家にとって特に興味深いものです。

この講演は、2009 年 6 月 12 日にモスクワ国際オープンブックフェスティバルで行われました (ダイナスティ財団の後援)。

アンナ・ピトロフスカヤ。こんにちは。 ご来場いただき誠にありがとうございました。 私の名前はアーニャ・ピトロフスカヤ、ダイナスティ財団のディレクターです。 今年のフェスティバルは未来がテーマなので、科学がなかったら未来はどうなるのかを考えました。 そして、私たちの財団が行っているのは科学であるため、学生や大学院生、基礎的な自然科学に従事する人々に対する公開講座、助成金、奨学金などを行っています。 公開講座の開催や書籍の出版も行っております。 驚くべきことに、モスクワ店のスタンドで販売されているノンフィクション本は、ほぼすべて私たちの支援を受けて出版されたものであるということです。 先ほども言いましたが、公開講座や科学フェスティバルなどを行っています。 私たちのイベントに来てください。

そして今日、私たちは3つの講義からなるサイクルを開始します。最初の講義は今日、2番目の講義は明日、そしてもう1つはフェスティバルの最終日である日曜日に行われます。天文学者のウラジミール・ゲオルギエヴィチ・スルディンを紹介できることを嬉しく思います。物理科学および数学科学の候補者であり、新しい惑星の発見について教えてくれます。

ウラジミール・ゲオルギエヴィチ・スルディン。ありがとう、はい。 まず、環境が整わなかったことをお詫び申し上げます。 このプロセスに適した設定で画像が表示されるはずでした。 太陽が気になるので、画面があまり明るくありません...申し訳ありません。

なので、今回のフェスティバルのテーマは未来なので、時間的な未来ではなく、空間的な未来をお伝えします。 どのような空間が私たちに開かれているのでしょうか？

私たちは地球上に住んでいますが、それ以外に生存方法はありません。 これまで惑星が発見されることは非常にまれで、どれも私たちの生活には適さないものばかりでした。 近年、状況は劇的に変化しました。 太陽系内と太陽系外の両方で、数十、数百もの惑星が発見され始めました。 少なくともいくつかの遠征のための場所を見つけるために、そしておそらく私たちの文明の拡大のために、そして何かが起こった場合に私たちの文明を救うために、想像力を広げる余地があります。 一般に、私たちはこの場所に注目し続ける必要があります。これらは、少なくとも一部は人類にとって将来の出発点です。 まあ、私にはそう思えます。

もちろん、物語の最初の部分は太陽系の内部についての話になりますが、その境界は拡大し続けています。そして、太陽系と「惑星」という概念によって、私たちがすでに少し異なる領域を理解していることがわかります。 』が展開されました。 しかし、この点について私たちが何を考えているか見てみましょう。

まず、私たちがどのように想像したかについてですが、実際、太陽系の図は変わっていませんよね。 8 つの大きな惑星... (つまり、これではレーザー ポインターは機能しません。古典的なものでなければなりません...) 8 つの大きな惑星と、たくさんの小さな惑星。 2006 年に命名法が変更されました。覚えているとおり、大きな惑星は 9 つありましたが、現在はそのうちの 8 つだけです。 なぜ？ それらは 2 つのクラスに分けられました。地球のような古典的な大きな惑星と、「惑星」という名前のままの巨大惑星 (ただし、「惑星より大きい」という「古典的な惑星」を指定する必要は常にあります)、そして「矮星」のグループです。惑星」が出現しました - 準惑星、準惑星、そのプロトタイプは前の第9惑星、冥王星でした、そしていくつかの小さな惑星がそれに追加されました、私はそれらを後で示します。 彼らは本当に特別であり、強調されるのは正しいことでした。 しかし今、私たちに残っている大きな惑星は 8 つだけです。 太陽の近くに天体があるのではないかという疑いがあり、太陽から遠く離れたところにも天体がたくさんあるという確信があり、それらは大きな惑星の隙間で絶えず発見されていますが、これについてもお話しします。 この小さなものはすべて「太陽系の小さな天体」と呼ばれます。

(会場からの声。 ウラジミール・ゲオルギエヴィチ、マイクを持ったほうがいいですよ。後ろからはよく聞こえません。）マイクを通して人々が話しているのを聞くのは不快ですが、もちろん、一般的にこの背景を克服するのは困難です。 はい、それでは。

ここに大きな惑星があります。 それらは異なり、あなたと私は地球に似た地球人のグループに属するものに住んでいます。 ここでは彼らは4人です。 それらはすべて異なっており、いかなる意味でも地球とは似ていませんが、サイズという点だけが異なります。 私たちはそれらについて、まあ、他のいくつかの身体についても話します。

これらの惑星のすべてがまだ発見されていないことが判明しました。 どのような意味でオープンですか？ 少なくとも見てください。 私たちはすでにほぼすべての惑星を四方八方から見てきましたが、最後に残っている、太陽に最も近い惑星は水星です。 私たちはまだそれをあらゆる面から見ていません。 そして、驚くべきことが起こる可能性があることをご存知でしょう。 月の裏側が、目に見える面とはまったく異なることが判明したとしましょう。 水星に何らかのサプライズが起こる可能性はあります。 宇宙船はそれに接近し、すでに3回通過しましたが、全方向から写真を撮影することはできませんでした。 表面の 25 ～ 30 パーセントは、これまでに見たことのない部分が残っています。 これは数年以内に行われる予定で、2011 年にはすでに衛星の運用が開始されていますが、現時点では水星の神秘的な裏側がまだ残っています。 確かに、それは月に非常に似ているので、超自然的な驚きを期待するのは意味がありません。

そしてもちろん、太陽系の小天体はまだ完全には使い果たされていません。 基本的に、それらは木星と火星の間の空間、つまり木星の軌道と火星の軌道に集まっています。 これがいわゆるメイン小惑星帯です。 最近までは何千ものオブジェクトがありましたが、現在では何十万ものオブジェクトがあります。

なぜこれが行われるのでしょうか? まず第一に、もちろん大きなツールです。 軌道上で動作する最も王室の望遠鏡であるハッブル望遠鏡は、これまでで最も警戒しており、修正されて良かったです。 最近遠征がありましたが、それはさらに5年間機能し、その後終了しますが、新しい宇宙機器に置き換えられます。 確かに、それが太陽系の研究に使用されることはほとんどありません。その動作時間は高価であり、原則として、銀河、クエーサーなどの非常に遠い天体で動作します。 ただし、必要に応じて太陽系に配備されます。

しかし、地球の表面には、すでに完全に太陽系の研究を目的とした多くの天文機器が実際に出現しました。 ここはマウナケア山にある世界最大の天文台です。これはハワイ島の死火山で、高さは 4 キロメートル以上あります。 そこで作業するのは困難ですが、そこには今日最大の天文機器があります。

その中で最大のものは、主鏡の直径を持つこれら 2 つの兄弟望遠鏡です。これが主なパラメータです... (したがって、このポインタは表示されません。) 望遠鏡の主なパラメータは、その鏡の直径です。 、これは集光領域であるため。 これは、宇宙へのビューの深さがこのパラメーターによって決定されることを意味します。 これら 2 つの望遠鏡は、立体視という意味ではなく、画像の鮮明さという意味では 2 つの目のようなもので、双眼望遠鏡と同様に非常にうまく機能し、それらの助けにより、太陽系を含む多くの興味深い天体がすでに発見されています。

現代の望遠鏡がどのようなものかを見てみましょう。 これは現代の望遠鏡のカメラです。 このサイズのカメラしかない。 望遠鏡自体の重さは最大1000トン、鏡の重さは数十トン、カメラもこの規模です。 彼らは冷めます。 CCD マトリックスは、今日のカメラで機能する感光板です。 ほぼ同じタイプの CCD マトリックスを備えていますが、ほぼ絶対零度まで冷却されているため、光に対する感度が非常に高くなります。

これが最新の CCD マトリックスです。 これはほぼ同じセットです...家庭用の優れたカメラと同様に、10〜12メガピクセルのプレートがありますが、ここではそれらがモザイクを形成し、合計ではるかに大きな集光領域が得られます。 そして最も重要なことは、観察の瞬間にこのデータをすぐにコンピューターに取り込み、たとえば現在受け取った写真と 1 時間前または 1 日前に受け取った写真を比較できることです。これが私たちが新しい天体に気づく方法です。

コンピューターは、恒星の背景に対して移動した発光点を即座に強調表示します。 点が数十分または数時間かけて素早く移動する場合、それは地球から遠くなく、太陽系の一員であることを意味します。 それはすぐにデータバンクと比較されます。これが太陽系の新しいメンバーであれば、発見が行われたことになります。 19 世紀全体にわたって、約 500 個の小さな惑星、つまり小惑星が発見されました。 20 世紀全体、ほぼ全体にわたって、5,000 個の小惑星が発見されました。 現在、毎日（というより毎晩）約 500 個の新しい小惑星が発見されています。 つまり、コンピューターがなければカタログに書き留める時間すらないほどの頻度で発見が行われているのです。

統計を見てください。 もちろん、私は 19 世紀を描いたわけではありません... (わかりませんが、この背景ではポインターが見えますか? もちろん悪いですが、見えています。) 2000 年までは、このようにして、それは、太陽系の小天体である小惑星のゆっくりとした量的成長でした（まあ、小惑星はそれほど小さくありません - 大きさは数十、数百キロメートルです）。 2000 年以降、大型望遠鏡などの新しいプロジェクトによって成長が急激に加速し、現在では太陽系で約 50 万個の小惑星が発見されています。 そうですね、実際のところ、これらをすべて組み合わせて 1 つの惑星を作ると、それは月よりもわずかに大きくなることがわかります。 一般に、地球は小さいです。 しかし、その数は膨大で、動きの種類も膨大で、私たちは常に地球の近くにある小惑星を見つけ、それに応じてそれらを探索することができます。

これが地球付近の状況です、見てください。 これは地球の軌道であり、ここに私たちの惑星自体、点、そしてそこを飛び越える小惑星があります。 もちろん、これはリアルタイムではありません。この状況は 2005 年に計算されたものですが、どれだけ接近して飛行し、どれくらいの頻度で地球に接近するかを見てください。 小惑星の危険性について話すとき、それが誇張されることがあります。天文学者は資金を得るため、または自分自身の他の利益のためにこれを行います。 しかし、一般に、この危険は現実のものであり、私たちはそれについて考え、少なくとも小惑星の動きを予測し、状況を予測する必要があります。

これは、望遠鏡が星を背景に移動する小惑星を観察する方法です。 連続画像: 第一に、露光中に小惑星自体が移動し、そのような線の形で表示され、第二に、ある露光から別の露光へと明らかに移動します。 3 ～ 4 枚の写真があれば、軌道を計算し、小惑星の今後の飛行を予測することができます (コンピュータが可能です)。

このスライドをお見せするのは無駄ではありません。 昨年、科学史上初めて、小惑星が地球に接近していることに気づき、その軌道を計算し、小惑星が大気圏に衝突することを理解することができました（小惑星は大きさが数メートルで、何もありませんでした）ひどい）、地球の大気圏に衝突するでしょう。 正確にはこの地図上のどこにあるのか...実際、これは地図ではなく、衛星から撮影した写真です。 ここにエジプトがあり、ここにスーダンがあり、これが両国の国境です。 そしてまさに小惑星が落下すると予想されていた場所で、大気圏への突入、燃焼、飛行が観察された。

これは地球からも観測された。大気中で崩壊し、その一部が写真に撮られ、落下する場所もおおよそ推測され、2週間の捜索の後、実際に大量の破片、破片、隕石がそこで発見された。 私たちは初めて、小惑星の接近に気づき、小惑星が落下する場所を正確に推測することができました。

現在、そのような作業は体系的に行われています。 まあ、確かにそのような事件はまだ2件目ではありませんが、必ずあるでしょう。 これで、地球上をランダムに歩き回って隕石が落ちそうな場所を探すのではなく、意識的に小惑星の飛行を追ってそこに行くだけで隕石を収集できるようになりました...そうですね、小惑星が落ちるまで待ったほうがいいです。隕石が落ちるであろう場所に行きます。 彼が宇宙で何を持っていたかを知るためには、生物物質で汚染されていない新鮮な隕石を地球から見つけることが非常に重要です。

他の小天体、つまり惑星の衛星の状況も急速に変化しています。 ここでは、1980 年における各惑星に属する衛星の数です。 もちろん、地球上ではその数は変わっていませんし、月はまだ 1 つありますが、水星と金星には衛星がまったくありません。 火星にはまだそのうちの 2 つ、フォボスとダイモスが存在しますが、巨大な惑星や小さな冥王星でさえも、過去 20 年間に膨大な数の新しい衛星を発見しました。

木星の最後のものは 2005 年に発見され、現在 63 個の衛星があります。 すべての学校の教科書はもはや現実に対応していません。

土星には今日発見された衛星が 60 個あります。 もちろん、それらのほとんどは小さく、サイズは 5 ～ 100 km です。 しかし、非常に大きなものもあります。たとえば、タイタン、このオレンジ色の衛星は水星よりも大きく、つまり、一般的に言えば、独立した惑星です。今日はそれについてお話します。 しかし、運命はそれが土星の衛星になることを命じたので、それは惑星ではなく衛星とみなされます。

現在、天王星には 27 個の既知の衛星があり、海王星には 13 個の衛星があり、そのうち最大のものは非常に興味深いものです。

ここに私はトリトンの写真を投稿しました。これは海王星最大の衛星です。そして見てください、トリトンには独自の南極大陸があり、南極にはこの氷冠があります。 もちろん、ここでは縮尺は維持されていませんが、詳細がわかるように、トリトンのサイズをわずかに 4 倍に拡大しました。海王星と比較すると、それほど大きくありません。 しかし、それは私たちの月と同じくらいの大きさであり、一般に、それは非常に大きな天体でもあり、太陽から遠く離れているため、その表面には氷があり、さらには希薄化した氷が存在します。地表近くの大気。 つまり、あらゆる点で、それは小さいが興味深い独立した惑星ですが、飛行中に海王星を伴い、それは何も悪いことではありません。

そして、今日準惑星であることが判明した冥王星でさえも、独自の衛星システムを持っていました。 1978年、彼の体内で最初のものが発見されました - これはカロンです。 それは冥王星自体とほぼ同じ大きさであるため、今日私たちはこのペアを二重惑星と呼んでいます。 大きさは4倍程度しか違いません。 そんな微小二重惑星。

しかし、2005 年のハッブル望遠鏡の助けにより、冥王星とカロンの近くにさらに 2 つの小さな天体を発見することができました。ここに明るい点があることに気づいたでしょう。 冥王星には1つではなく3つ、少なくとも3つの衛星があることが判明しました。

彼らには、地獄に関連する神話からヒドラとニクスという名前が付けられました。 神話の名前はまだたくさんあります。 難しいのですが、本当に。 時には何かを発明しなければならないこともありますが、一般的に、ギリシャ神話、ローマ神話は非常に広大なので、どれだけ開いてもまだ十分です。 少なくとも衛星には十分です。

各惑星は、限られた空間内で衛星を近くに留めておくことができます。 たとえば、これは太陽であり、地球であり、これは地球が重力で制御する領域、つまりロッシュゾーンです。 月はこの領域内を移動するため、地球とつながっています。 もしそれが国境からもう少し離れていたら、それは独立した惑星のように歩くだろう。 したがって、各惑星、特に巨大な惑星、木星と土星については、自身の重力によって制御されるこれらの領域は非常に大きいため、そこには多くの衛星があり、それらをすくい出す必要があります。 しかし、彼らの性質は異なります、それは事実です。

ここでは、土星の衛星システムがどのように機能するかを見てみましょう。 私たちは中央から写真を撮りましたが、土星の隣では、すべての衛星が同じ方向に、同じ平面内で、太陽系の惑星とほぼ同じように動いています。 つまり、これは太陽系の小さなモデルです。 それらがすべて地球そのものとともに生まれ、45億年前に同時に形成されたことは明らかです。 そして残りの外部衛星は無秩序に動き、その軌道はさまざまな角度で傾き、軌道に沿っていずれかの方向（順方向または逆方向といいます）に移動します。 そして、これらが捕捉された衛星、つまり太陽系の小惑星から捕捉されたものであることは明らかです。 今日捕獲されても、明日には失われる可能性があります。 これは、惑星周縁人口が非常に変化していることです。 そしてもちろん、これらは永遠であり、遠い昔に形成され、どこにも消えることはありません。

一般に、太陽系の形成過程は徐々に明らかになりつつあります。 もちろん、これはイメージですが、太陽と太陽周縁物質の生涯の最初の数億年を私たちが想像する方法です。 まず、大きな惑星が形成され、次に重力に引き寄せられてその周りに物質が成長し始めました。 そこから衛星とリングが形成されました。 すべての巨大な惑星には環と衛星の両方があります。 このプロセスは太陽系そのものの形成を彷彿とさせました。

つまり、太陽系内に、惑星とその環境という領域が組織され、小規模ではありますが、その発展においてほぼ同じ道をたどりました。

太陽系の果てで、約 15 年前、さらに約 20 年前に、非常に特殊な微小惑星が生息する領域が発見されました。 50年前にアメリカの天文学者カイパーがその存在を予言したため、私たちは現在それをカイパーベルトと呼んでいます。 海王星の軌道の向こうには冥王星の軌道があり、これが太陽系の外側の領域を飛行する大きなグループの一員であることが現在では理解されています。 現在、そこではすでに数千の物体が発見されており、そのうちの最大のものはあなたが見ることができます。

ここで、地球と月と冥王星のスケールについて説明します。ちなみに、これは冥王星の実際の画像です。今日、これより優れたものはありません。遠くにあり、詳細を見るのが難しいためです。ハッブル望遠鏡はそこに何かを見ることができました。 これらは図面です。 もちろん、遠くにある天体の表面は見えません。 しかし見てください、冥王星よりも大きな天体がすでにカイパーベルトで発見されています。 このため、準惑星のグループが特定されました。 冥王星はまったく特別ではないので、おそらく準惑星の大同胞団の一員です。 彼らは独立していて興味深いです。

これらはすべて図面です。 隣には地球の縮尺画像がありますが、これらはすべて描かれた絵です。 最大のカイパーベルト天体をどのように想像すればよいでしょうか? それらの表面を見ることは不可能です。第一に、それらは遠くにあり、第二に、それらは遠くにあるため、太陽からの照明が非常に不十分です。 ただし、注意してください:冥王星には 3 つの衛星があり、エリスには少なくとも 1 つ (すでに発見されています)、ハウメアには 2 つの大きな衛星があります。 つまり、天体は非常に独立していて、複雑で、衛星のシステムを持っています...どうやら、大気も持っているようですが、これらの大気だけが凍っていて、凍っていて、そこは寒いです。 そして、細長い軌道を移動し、時々太陽に近づく冥王星については、ここで見ることができます。時々、太陽から遠ざかり、そしてもちろん、そこではすべてが凍り、氷と雪が表面にあります。 時々、軌道上のこの時点で太陽に接近し、その後太陽の大気、より正確には表面の氷が溶けて蒸発し、惑星は数十年間大気に包まれ、その後再び大気が凍り、地球の表面に雪の形で降り注ぎます。

ちなみに、これは地球文明の発展のための将来の選択肢です。 今は体が冷えていますが、いつか状況は変わります。 天文学者が今日の地球について何を予測しているかを見てみましょう。 私たちは現代の地球を想像します。 過去には、地球の大気はおそらくガスでもっと飽和していて、ガスの組成さえ異なっていました。 地球の大気からガスが失われているため、少なくともそれはより密度が高く、より質量がありました。 毎秒、約 5 kg のガスが地球の大気から飛び出ています。 ナンセンスのように思えますが、数十億年にわたってこれはかなりの量であり、30億年後には、太陽が地球をますます温めていることもあり、地球にはほとんど大気が存在しない状態になると予想されています。今日はまったく意味がありません。 天気は頻繁に変わり、太陽の明るさは絶えず増加します。 10 億年ごとに、太陽からの熱流は約 8 ～ 10% 増加します。 これが私たちのスターが進化する方法です。 30 億年後には、太陽の明るさは 30% 増加し、これは大気にとって致命的になります。 気圧が下がり、水の蒸発が早くなり始めるため、水は非常に早く蒸発し始め、海洋もそれに伴います。 一般に、地球は乾燥します。 温度について言うのは難しいです。 おそらく温度はあまり変わらないでしょうが、乾燥するとガスの殻を失うのは確実です。 したがって、私たちは発展のための出発点を探す必要があり、今日遠く離れた寒い惑星も、数十億年後には暖かくて好ましい惑星になる可能性があります。

これは、45 億年から 50 億年後の太陽の進化を概略的に示した図です。 それは膨張し、最終的には地球を破壊し、進化の最終段階に入るでしょう。 赤色巨星は太陽の代わりに存在し、巨大なサイズ、低温だが高い熱流量を持つ恒星であり、単にそのサイズが大きいため、地球は滅亡するでしょう。 地球が単体として存続するかどうかさえ明らかではありません。 太陽が地球の軌道まで膨張して吸収し、地球が太陽の中にダイブする可能性があります。 しかし、たとえそれが起こらなかったとしても、生物圏は終わりを迎えます。

一般に、太陽系内で生命が存在できる領域は移動しています。 それは通常「生命圏」と呼ばれます。見てください。45億年前、生命圏は金星を捕らえました。そこは今日のようにそれほど暑くはなく、もちろん地球も捕らえました。地球にはすでに生命が存在していました。 太陽の明るさが増すにつれて、生命圏は太陽から遠ざかり、今日地球は生命圏にあり、火星は生命圏に入ります。 もし火星が今日までその大気を保持していれば、火星の気温は快適で、川が流れ、生命が存在していたであろう。 残念ながら、その時点では、生命圏に到達するまで、火星はすでに大気を失っており、ガスを弱く引き付け、それらは蒸発し、今日では、有利な状況であっても、非常に乾燥しているため、その可能性は低いです... 、その表面には生命はありませんが、表面の下では、おそらくまだ排除されていません。

そうすれば、生命のゾーンは太陽からますます速く移動し、巨大な惑星を覆うでしょう。 もちろん、巨大な惑星自体に生命が存在する可能性は低いですが、これから見るように、その衛星では生命が存在する可能性が非常に高いのです。 これからそれらについて話していきます。

木星にはたくさんの衛星があります。 これはほとんど小さなことですが、ちょうど400年前の1610年にガリレオによって発見された4つのいわゆる「ガリレオ衛星」は、長い間注目を集めてきました。 これらは大きな独立した団体です。

たとえば、イオは木星に最も近い大型衛星です。 その上には火山があります。

まずはナチュラルカラーです。 注意してください: 宇宙では珍しい、本当に素晴らしい色の組み合わせです。 このオレンジ色、黄色がかったものは、もちろん、凍ったガスです。 しかし、これはすべて表面が硫黄化合物で覆われているだけです。 なぜこんなにたくさんあるのでしょうか？ そしてここには活火山があります。 たとえば、火山の火口からは黒い溶融硫黄の流れが流れてきます。 これは火山が周囲に散らばったものです。 まだたくさん見つけることができます。ここには活火山があり、ここには...約 50 の活火山が遠くから、宇宙から見ることができます。 自動ステーションがイオの表面で動作を開始したときに、そのうちのどれだけが見つかるか想像できます。 単純に恐ろしく見えます。

これはイオ最大の火山、ペレ山の噴火の様子です。 写真は大きく拡大されています。ここに衛星の端、地平線があり、地平線の向こうには火山があります。 ほら、彼が自分から投げたものは約300〜350キロの高さまで飛び、その一部は宇宙に飛びます。

もちろん、イオの表面は冷たいです。 ここのガスが凍って、雪の形で地表に積もっているのがわかります。 しかし、火山に近づくほど気温は高くなります。 冬には、火の近くに一歩近づくと寒く、火に近づくと暑くなり、火の隣の温度が快適な場所を常に見つけることができます。 さらに正確な例えは、海の底にいる黒人の喫煙者です。 ご存知のとおり、これらは海の底で機能する小さな火山、またはむしろ間欠泉です。 周囲の水は氷点下ですが、このブラックスモーカーから出る水は約400℃です。 そしてここ、沸騰したお湯と霜の境界で、黒人のスモーカーの隣で生命が花開きます。 イオの火山周辺地域には、快適な温度で何らかの生命体が存在している可能性があります。 まだそれを確認する機会はなく、そこには誰も座っていませんでした。 軌道上のものだけがあり、軌道上のものさえありませんでした - フライバイ研究、高速です。

木星からさらに離れた 2 番目の衛星はエウロパです。 もちろん、それはより涼しく、火山はなく、その表面全体は私たちの南極に似ています。 これは固体の氷のドームです。ドームですらなく、衛星を覆う氷の地殻にすぎませんが、計算から判断すると、この固体の氷の下の数十キロメートルの深さには液体の水があります。 そうですね、南極でも同じ状況です。南極の南のドームは氷っていますが、深さ 3 キロのところに液体の水の湖があります。 そこでは、地球の腸から出る熱が水を溶かします。 おそらくエウロパにも同じことが言えるでしょう。 ぜひこの海に飛び込んで、そこで何が起こっているのか見てみたいです。 液体の水があるところには、通常、生命が存在します。

潜り方は？ 氷床を分割するこれらの縞模様は、おそらく亀裂です。 これは、確かに、これらは非常に対照的な色であり、不自然な色です。ここでそれらをよく見ると、新鮮な氷があり、それが縞模様に沿って走っていることがわかります。 おそらく、氷のドームが割れて、そこから水が上がってくることもあると思われます。 残念ながら、まだソースを確認できていません。

ヨーロッパのアイスドームを実際の色で見るとこんな感じです。 そこにはハンモックと氷山があり、氷の近くで何らかの動きが起こっていることは明らかであり、変化や亀裂が見られます。 しかし、海を覗くほどの本当の亀裂を見ることができた人はまだ誰もいません。

近年、この発見がなされたとき、天文学者、より正確には宇宙の専門家は、そこに潜り、そこで生命体を探すかもし​​れないロボットを打ち上げる方法を考え始めました。 氷は厚く、少なくとも30キロメートル、おそらく100キロメートルあります。ここでの計算はあまり正確ではありません。 亀裂はまだ見つかっていない。 主に NASA の枠組み内でプロジェクトが進行しており、宇宙研究所にもこれに取り組んでいる人たちがいます。 彼らは、氷を溶かし、一般に技術的能力の限界に近い、あるいはおそらく技術的能力を超えて突破する、核エネルギー源を備えた複雑な装置を作ることを考えました。

しかしつい昨年、その必要はないことが判明した。 大きな展望を約束する新たな発見がなされた。 発見は木星系ではなく、土星の衛星系で行われました。 土星にも多くの衛星がありますが、この写真でももちろんすべてが描かれているわけではなく、そのうちの 1 つの衛星にはまったく注目されていません。

これが最大のタイタンです。ここで私はタイタンの隣にエンケラドゥスという名前の小さな衛星が通過している写真を別途見つけました。 直径500kmと非常に小さいため、一般の人には面白くないと思われていました。 現在、土星の近く、土星の周りの軌道上に、優れた NASA 宇宙船カッシーニがあり、エンケラドゥスまで何度か飛行しています。

そして何が起こった？ まったく予想外の出来事だ。

エンケラドゥスを遠くから見るとこんな感じです。 こちらも氷の表面。 しかし、すぐにあなたの目を引くのは、地質学者はすぐにこれに注目しますが、それが2つの半分で構成されているように見えることです。 北部は隕石のクレーターで覆われており、これは氷が古く、何百万年もの間隕石が落ちて徹底的に破壊されたことを意味します。 これは地質学的に古い地表です。 しかし、南部にはクレーターが一つもありません。 あれ、隕石は落ちてなかったっけ？ ありそうもないことですが、正確に落ちることはありません。 これは、何らかの地質学的プロセスが南の氷を絶えず更新していることを意味しており、これはすぐに注目を集めました。 「氷を新しくする」とはどういう意味ですか？ これは、液体の水を注ぎ、隕石のクレーターを破壊することを意味します。

彼らはエンケラドゥスの南半球を詳しく観察し始めました。 実際、そこには強力な亀裂が見られ、峡谷が氷の表面にいかに深いかがわかります。

（そうですね、この聴衆は暗くはありませんが、スライドを上映するのにはまったく適していないことが残念でなりません。実際、すべてが非常に美しいです。まあ、分かった、次回は暗い環境に集まります。そして、あなたも」もっと見る しかし、ここにも何かが見えます。)

そして、文字通りエンケラドゥスの南極にある地域は、非常に興味深いことが判明しました。 ここには縦縞が4本あります。 英語では、それらは「タイガーストライプ」と呼ばれるようになりました。これらの縞は、トラの腹や背中にある縞を意味するものではなく、トラがあなたを撫でたときに爪から残った縞を意味します。 そして実際、これらは同じ爪跡であることが判明しました。 つまり、表面が割れてしまうのです。

逆光で太陽の反対側から衛星の後ろを飛んでいるカッシーニ装置、カッシーニは、まさに氷の亀裂から水が噴出しているのを見ました。 最も自然な噴水。 もちろん、これは液体の水ではありません。 液体は亀裂を突き抜け、亀裂を通って、すぐに蒸発して氷の結晶の形で凍結します。真空中に飛び出すためです。本質的に、これらはすでに飛んでいる雪の流れですが、その下には水が流出しています。 、 もちろん。 まったく驚くべきことだ。

これは、この衛星の表面の下に存在する氷の海、液体の水の海から物質を直接入手することを意味します。

明るさとコントラストが大幅に強化された人工色では、エンケラドゥスの表面から宇宙に飛び出す、宇宙に向かって真っすぐに噴出するこの超噴水のように見えます。 しかし、この写真は土星の周りのエンケラドゥスの軌道です。これがエンケラドゥスで、その軌道に沿って雪、蒸気、氷を散らしました。 つまり、土星の輪の 1 つである最も外側の輪は、本質的にエンケラドゥスによって放出された物質、つまり最近エンケラドゥスによって放出された水蒸気と氷の結晶です。

もちろん、これは素晴らしい絵です。宇宙飛行士がすぐにこの衛星の表面にいることに気づく可能性は低いですが、これは本物の赤外線写真です。 この同じ4つのストライプは暖かいです。 カッシーニに搭載されたカメラである赤外線機器が縞模様を撮影すると、縞模様が暖かい、つまり氷の下に液体の水があることがわかります。 ここでは、氷の表面にまっすぐ来て、亀裂を通って飛び上がります。

昨年末、カッシーニはこれらの噴水をまっすぐに通過するように軌道を変更し、文字通り高度20kmで衛星の表面近くを通過し、この水をすくい上げた。 そして、そこから飛び出すのは本当にH 2 Oであることを証明しました。 残念ながら、カッシーニには生物学研究所がないため、この水を微生物の組成について分析することはできません。 このような発見が起こるとは誰も想像していませんでした。 しかし、今では誰も、ほとんど誰も、100キロメートルの氷の殻を誰が何を知っているかを使って掘削し続ける必要があるヨーロッパに興味を持っていません。 誰もがエンケラドスに再び注目しています。エンケラドスからは水が自然に飛び出ます。必要なのは、飛んで来るか、表面に装置を着陸させて、この物質の生物学的組成を分析するだけです。

それはとても興味深いもので、今ではエンケラドゥスを探索することを目的としたプロジェクトがたくさんあります。

これが、これらの噴水の起源を私たちが想像する方法です。氷河下の海は水っぽく、水は氷の隙間から浸透して真空に流れ出し、飛び出て軌道上の衛星を追いかけます。

もちろん、多くの惑星には他にも興味深い衛星があります。 たとえば、私は土星の小型衛星の 1 つであるハイペリオンが大好きです。

見てください、それは海綿のように見えます。 また、正確になぜそのような構造が彼に生じたのかは不明です。 3月の雪が太陽の光で溶けたような感じです。 すべてを追跡することはできません。各衛星に十分な科学機器や装置がまだありません。 私たちは遠くから彼らを調べているだけですが、その時が来ます - 彼らはそこに座って見るでしょう。

近年発見されたことはすべて、この素晴らしい装置によって行われました。 これは宇宙飛行の歴史の中で最も高価な自動惑星間探査機、カッシーニ・ホイヘンスです。 アメリカ人がそれを作りましたが、ヨーロッパも貢献しました...申し訳ありませんが、アメリカ人は主要な装置であるカッシーニを作り、それに打ち上げロケットであるタイタンを与えましたが、この追加の装置であるホイヘンスはヨーロッパ人によって作られました。

この探査機のプロジェクト全体の費用は 30 億ドルで、確かに現時点では従来の宇宙船の 10 倍です。 この物体はずっと前の 1997 年に打ち上げられ、非常に複雑な軌道を描いて移動しました。なぜなら、それは重い装置であり、すぐに土星に向かって投げることができなかったからです。 地球から金星、つまり太陽系内に飛んで、また地球に飛んで、また金星に飛んでいきました。 そして、惑星を通過するたびに、惑星の引力によって、彼は少しだけ余分な速度を得ました。 最終的に、地球の 3 回目のフライバイが木星に向かって地球を送りました。 木星がそれを激しく推進し、この装置は 2004 年に土星に到着しました。 そして今、軌道に乗りました。これは宇宙飛行史上初の衛星、土星の人工衛星であり、すでにほぼ4、5年間、非常に効果的にそこで稼働しています。

この飛行の主な目的の 1 つは、タイタンを探索することでした。 タイタンはもちろん素晴らしい衛星です。 すでに言いましたが、これは独立した惑星です。

これが、カッシーニが到着する前に私たちがタイタンを見た方法です。 それは大気で覆われており、大気は冷たくて不透明で、すべてが霞んでいて、表面に何があるのか​​誰も知りませんでした。

これは、ホイヘンスの計器を使用して大気を通してそれを観察した方法です。 彼は特別な機器、カメラ、より正確にはテレビカメラを持っており、大気がほとんど吸収しない薄いスペクトル窓を通して惑星の表面を見ることができます。 ここがタイタンの南極大陸です...はい、注目してください。大気が目に見えて、その厚さがどれほど厚いかです。 この惑星は小さいので、厚さは約 500 km です。まあ、小さいのと同じで、水星よりも大きいのですが、それでも重力は小さいため、大気は非常に遠くまで伸びており、惑星の表面に押し付けられることはありません。惑星。

これはタイタンの南部のショットです。 ここは、私たちの南極のように、凍った氷が明らかに存在する場所です。 大気と地表の組成について、興味深い質問がたくさんありました。

これが、今日の南極近くのタイタンの表面の様子です。 そこには湖があることが判明しました。まあ、海と呼ぶのは難しいですが、液体のCH 4 - メタンの湖です。 温度はマイナス200度程度と低いため、これらの気体は液体の状態です。 しかし、重要なことは、もちろん、その表面に座ることでした。

これはホイヘンス着陸船です。ヨーロッパ人が作ったもので、非常によくできていました。 あなたは驚かれるでしょう。それはメルセデス・ベンツで作られたものなので、本当に確実に動作しました...ほら、あまり信頼性があるわけではありませんが、実際には動作しました。 車のことではなく、このデバイスのことです。重複した無線チャネルが 2 つありましたが、1 つの無線チャネルは依然として障害が発生しました。 彼らが吹き替えられて良かった。 情報の半分が欠けていましたが、半分は得られました。

これは熱シールドです。なぜなら、この装置は最初はブレーキをかけずに、ちょうど第 2 宇宙速度で進み、衛星の大気圏に衝突し、非常に厚くて伸びているからです。

それから彼はパラシュートを放ち、1 つ目、2 つ目とパラシュートで徐々に水面まで降下します。 彼は地表に触れるまでパラシュートで降下するのに2時間を費やした。 そして、この 2 時間の間にパラシュートで降下している間、もちろん写真を撮りました。 あまりクオリティは高くないですが、まあ、とても難しかったです。

ご存知のとおり、すべてについて話したいのですが、この実験や旅行では興味深いことがたくさんありましたが、時間がありません。 いつか読んでみてください。 何かを見るために、文字通り最後の瞬間に、どれほど多くの技術的問題が解決されたことでしょう。

これらは雲です。 現在、高度 8 km からタイタンの表面を見ることができます。 今、彼はすでに雲を通り抜けています。 さて、ここではさらに 2 つの雲が見えていますが、基本的にはすでに固体の表面が見えています。 そしてすぐに驚き。 固体表面には海底に似た平らな領域があります。 そして、険しい地域、山地があり、そこには明らかにいくつかの川の蛇行が見えます。 これらの川には何が流れているのか、どんな液体が流れているのか、おそらく同じメタン、またはかつて流れていたものでしょう。 しかし見てください、明らかに、デルタ地帯、次に海底、ここには山岳地帯があり、地理的には地球と非常によく似ています。 そして大気という点では、それは一般的に地球のコピーです。 タイタンの大気は他の惑星とは異なります...

さて、金星を考えてみましょう。そこの大気は純粋な二酸化炭素であり、私たちにとっては毒です。 火星では CO 2、二酸化炭素、毒。 タイタンを例に挙げてみましょう。大気は窒素分子で構成されています。 そして今、ここに窒素分子の 2/3 が存在します。 一般的に、私たちにとって、それは単なる通常の中立的な環境です。 もちろん酸素はありませんが、窒素環境は依然として非常に良好です。 地表の圧力は地球大気圧の 1.5 倍、つまりこの部屋の圧力とほぼ同じです。 気温は少し寒いですが、大丈夫です。 高温は実験にとって致命的ですが、低温はむしろ有利です。なぜなら、装置を冷やす必要がなく、装置自体が冷却されるからです。

そして彼は水面に座り込んだ。 (これは絵です。写真ではありません。) この小さな機械は座って、タイタンに関するデータを 2 時間私たちに送信してくれました。

これが彼女に送信された唯一のテレビ フレームです。 地平線があり、装置のすぐ隣に石畳があります。明らかにこれは凍った水です。 マイナス 180 度の温度では、水は石のように硬く、これについてはこれ以上何もわかっていません。

なぜ彼は面白いのでしょうか？ 生物学者が考えているように、そのガス組成と表面温度は 40 億年前の地球のものに非常に近いからです。 おそらくタイタンを研究することで、地球上の生物進化に先立つ最初のプロセスを理解できるようになるでしょう。 したがって、それは多くの注目を集めており、今後も研究が続けられるでしょう。 これは、自動ステーションが着陸した最初の惑星の衛星です（月を除く）。

視聴者からの質問。 ホイヘンスはどうですか？

V.G.サーディン。「ホイヘンス」終わった。 バッテリーが切れて、2時間動作しましたが、それで終わりです。 しかしそれだけではありません。 そこにあるものはすべて、彼が2時間働くことができるように設計されていました。 なぜなら、彼には地球と交信するのに十分な送信機の出力がなく、軌道上の乗り物を介して交信したのですが、乗り物が飛び去ってしまい、そのまま通信が途絶えてしまったからです。 いや、分かった、仕事はやったよ。

小惑星。 探査機はすでに小惑星に接近しており、小惑星がどのような天体であるかがわかるようになりました。 大きな驚きはありませんでした。これが実際に私たちが想像した小惑星、つまり大小を問わず、惑星以前の天体の破片です。

これは、宇宙船が小惑星を通過するときに小惑星がどのように見えるかです。これは、ご覧の方がわかるように一連のフレームです。 相互に衝突を経験していることは明らかです。

小惑星スターンで発見された巨大なクレーターを見てください。 場合によっては、クレーターが非常に大きいため、衝突時に物体自体がどのようにして壊れなかったのかが不明瞭になることがあります。

私たちは最近初めて、小惑星の表面に着陸するところまで上昇することに成功しました。 ここの小惑星です。 どこの国で誰がやったと思いますか？

V.G.サーディン。まあ、ご存知のとおり...しかし、日本人がそれをしたのはまったく予想外でした。 日本人はどういうわけか宇宙研究について非常に控えめに話します。 というか、言わないんです。

日本の探査機、実際には最初の惑星間探査機は、日本名「イトカワ」でこの小惑星に飛来しましたが、大まかに言えば、彼らはこの目的のために特別に開けて、この名前を付けました。 非常に小さな小惑星で、長軸に沿ってわずか 600 メートル、つまりルジニキ スタジアムほどの大きさです。

この小さな装置が彼のところに飛んできて、この写真にその影が見えますが、彼はその影がイトカワ小惑星の表面に落ちる様子を撮影しました。

徐々に彼はそれに近づき（もちろん、これはあなたが見ている写真です）、その表面には座らず、約5〜7メートルの距離でその上に浮かんでいました。 残念ながら、彼の電子機器が故障し始めました... - ここに日本人がいますが、それでも彼の電子機器は故障し始めました、そしてその後彼に何が起こったのか完全にはわかりません。 彼は小さなロボットを地表に落とすことになっていました - ここに描かれています - サイズは... これがロボットのサイズですが、小惑星の重力はほぼゼロであるため、このロボットは小さなロボットで押し飛ばされましたこのようなアンテナは、表面にジャンプする必要がありました。 彼から信号は受信されませんでした。どうやら、彼は単に表面にぶつからなかったようです。

しかし、もっと興味深い実験が行われました。 このような掃除機の助けを借りて（ここではパイプが突き出ています）、この小惑星の表面から土壌サンプルが採取されました。 もちろん、そこには掃除機は機能せず、空気のない空間があります。 したがって、彼は小さな金属球を地表に発射し、その球がそのような微小爆発を引き起こし、この小惑星からの塵の一部がこのパイプに落ちると考えられていました。 そして彼女は特別なカプセルに詰め込まれ（詰められるはずだった）、装置は地球に向けて出発した。 この実験は、小惑星物質を地球に届けることを目的として特別に設計されました。 史上初めて。 しかし、エンジンが故障し、ずっと前に地球に飛来する代わりに、今はゆっくりとゆっくりと太陽の周りの回転を巻き戻し、今も徐々に地球に近づいています。 おそらく1年か1年半以内に、もし彼がまだ生きていれば、彼は初めて地球に到着し、小惑星から土壌サンプルを持ち帰ることになるだろう。

しかし、彗星の土壌はすでに入手されている。 彗星が注目に値するのは、それらが何十億年もの間凍結されていたからです。 そして、これが太陽系が形成されたのと同じ物質であるという希望があります。 誰もが彼のサンプルを手に入れることを夢見ていました。

スターダスト宇宙船は 2006 年にワイルド 2 彗星のこの核に到達しました。 彗星の表面に着陸することなく、その物質のサンプルを採取できるように設計された。

この装置は、カプセルから彗星の尾に取り付けられ、その後地球に戻り、特別なトラップが展開されました。それはほぼテニスラケットほどの大きさで、ワッフルのデザインの形をしており、彗星の間のセルは、肋骨には、「エアロゲル」と呼ばれる非常に特殊な性質の粘性物質が充填されています。 これは発泡ガラスで、アルゴンを加えて非常に細かく発泡させたガラスで、スポンジ状で半分固体、半分気体であるため、粉塵が破壊されることなくガラスの中に閉じ込められます。

そして実際、ここにまさにそのマトリックスがあります。 そして、各細胞は世界で最も軽い人工物質であるエアロゲルで満たされています。

この物質の内部を舞う塵の斑点の顕微鏡写真がどのように見えるかを見てください。 ここでは、秒速 5 km の宇宙速度で衝突し、このエアロゲルを突き破り、蒸発することなくその中で徐々に速度が低下します。 硬い表面にぶつかると、すぐに蒸発してしまい、何も残りません。 そして、それが行き詰まると、固体粒子の形でそこに残ります。

その後、彗星を通過した後、このトラップは再びカプセルに隠され、地球に帰還しました。 地球を通り過ぎて飛行し、装置はパラシュートで地球を落下させた。

ここアリゾナの砂漠で、彼らはこのカプセルを発見し、それを開けました。そして、彼らがこの罠の構成をどのように研究したかがわかります。 その中に微粒子が見つかった。 ちなみに、それらを見つけるのは非常に困難でした。インターネットプロジェクトがあり、多くの人々（ボランティア、愛好家）が顕微鏡写真を使用してこの事件を検索するのに役立ちました。これは別の会話です。 見つかった。

そしてすぐに予期せぬ発見がなされた。地質学者によれば、そこにくっついていた固体粒子は非常に高い温度で形成されたことが判明した。 しかし、私たちは逆に、太陽系や彗星物質は常に低温にあると考えていました。 現在、この問題があります。なぜ彗星には耐火性の固体粒子が含まれているのでしょうか。それらはどこから来たのでしょうか? 残念ながら、それらは非常に小さいため、分析することはできませんでした。 さて、彗星への飛行はさらに増えるでしょう、問題はまだ始まったばかりです。

ちなみに彼らはこう続けた。 アメリカの装置「ディープ・インパクト」も彗星の核の一つであるテンペル1彗星に飛行し、クリックして内部に何があるか確認しようとした。 そこからブランクが落ちました - 私の意見では、重さ約300 kg、銅 - それは衛星の速度でここに衝突しました。 これがインパクトの瞬間です。 それは数十メートルの深さまで浸透し、そこで減速して爆発しました。これは単に運動エネルギーによるものでした。非常に速く飛行しました。 そして、内部から噴出する物質をスペクトル分析した。 つまり、私たちはすでに彗星の核の内部を掘ったと言えるかもしれません。 彗星の地殻は太陽光線や太陽風によって加工されるため、これは非常に重要だが、物質が深部から捕捉されたのは今回が初めてである。 そのため、彗星の核はよく研究されています。 今日、私たちはすでにそれらをそのような多様性で紹介しています。

これはハレー彗星の核です、覚えておいてください、1986年にそれが――そう、誰かが覚えているはずですが――私たちのところに飛んできて、私たちはそれを見ました。 そしてこれらは、探査機がすでに接近した他の彗星の核です。

私は最近そう言いました... - 実際には長い間、私たちは太陽系に何かを見落としているのではないかという疑惑が生じていました。 ほら、ここには小さな疑問符があります。

なぜ、太陽の近くにあるのでしょうか？ 天文学者は太陽の近くの領域を観察するのが難しいと考えているからです。 太陽は眩しくて、望遠鏡ではそこには何も見えません。 もちろん太陽自体は見えますが、その隣には何があるのでしょうか？ 水星でさえ望遠鏡で見るのは非常に難しく、それがどのようなものであるかはわかりません。 そして、水星の軌道の内側に何があるのか​​は完全に謎です。

最近、これらの分野に目を向ける機会が生まれました。 現在、オービターは太陽の周囲の写真を毎日撮影しており、太陽円盤自体を特殊なシャッターで覆い、望遠鏡の視界を妨げないようにしている。 これが脚、このフラップです。 そして今、私たちは、これが太陽コロナであり、太陽の隣に現れるかもしれないものであることを理解しています。

現在では、週に一度程度、太陽の1～2倍の大きさの距離まで太陽に近づいた小型彗星が発見されている。 以前は、このような小さな彗星を発見することはできませんでした。 これらは 30 ～ 50 メートルの大きさの天体で、太陽から離れると蒸発するのが非常に弱いため、気付かないほどです。 しかし、太陽に近づくと、それらは非常に活発に蒸発し始め、時には太陽の表面に衝突して死に、時には通り過ぎてほぼ完全に蒸発しますが、今ではそれらがたくさんあることがわかっています。

ところで。 さて、ここに来たということは、天文学に興味があるということですね。 彗星は望遠鏡がなくても、誰もが持っているコンピューターを使って発見できます。 これらの画像は毎日インターネットにアップロードされており、そこから画像を取得して、彗星が太陽に近づいたかどうかを確認できます。 天文愛好家はこれを行います。 私はロシアの村に住んでいる少なくとも二人の少年を知っていますが、彼らは... - 何らかの理由で、そこにインターネットが接続されたコンピューターを持っています。 望遠鏡はありません。 つまり、彼らはすでに彼の名前を付けられた彗星を1つ、私の意見では5つも発見しており、一般的にはすべてが公平です。 このような粘り強さを持ち、毎日この方向に取り組むだけです。 まあ、海外でも同じことをする人はたくさんいます。 そのため、望遠鏡がなくても彗星を発見することが容易になりました。

太陽の近く、水星の軌道と太陽の表面の間には、新しい小さな惑星が発見される可能性が非常に高い領域があります。 仮名も付けられています。 19世紀に、彼らはそこに惑星の存在を疑い、それにバルカンという名前を付けましたが、そこには惑星はありませんでした。 さて、これらの小さな天体もまだ発見されていませんが、近い将来発見される可能性があり、「火山」と呼ばれています。

そして今、予想外のことが起こりました。 月。 月には何が新しいのでしょうか？ 人々はすでにその周囲を徘徊しており、アメリカ人は40年間そこに住んでおり、あらゆる種類の自動装置がたくさん飛んでいた。 しかし、それはそれほど単純ではありません。 月に関しても、まだ発見が待っています。 私たちは、地球に面した月の目に見える半球について、（多かれ少なかれ）良い研究を行っています。 そして私たちはその裏側についてほとんど知りません。 自動装置も人も、土壌サンプルも1つもありませんでした。一般に、そこには何もなく、遠くから少し眺めただけでした。 何が問題だったのでしょうか？なぜ彼らはそこへ飛んで行かなかったのでしょうか？ なぜなら、月の裏側にいると、地球との接触が失われるからです。 少なくとも、何らかの中継器や無線中継線がなければ、地球と無線で通信することはできません。 デバイスを制御することは不可能でした。 今、そのような機会がやって来ました。

2年前、同じ日本人が月の周りに重さ3トンの非常に大きくて優れた重い衛星を打ち上げました。当時は「セレーネ」と呼ばれていましたが、今では「かぐや」という日本名が付けられました。 それで、この衛星自体がそこに無線中継器を持ち込んだのです。 彼は 2 つの小型衛星を放ち、1 つは軌道上で少し前方に、もう 1 つは少し遅れて飛行し、主要な装置が月の裏側にあり、月の裏側を探索するとき、これらの衛星が信号を地球に中継します。

今日、日本人は月の表面をテレビ、家庭用テレビ、普通の高品質家庭用テレビで毎日見せています。 彼らはその品質が比類のないものだと言います。 私には見えませんでした、彼らは私たちにこの信号を出しませんでした。 一般に、彼らはデータをあまり公開しませんが、そのデータを見ても、その品質が優れていることは明らかです。

これらの写真は、アメリカ人や私たちが 40 年前に提供したものよりもはるかに優れています。

これは日本の写真です - 月の地平線の後ろから地球がどのように見えるかです。 そしてもちろん、これにより、実際には非常に高品質であるスライドの品質が大幅に低下します。 なぜこれが必要なのでしょうか? もちろん、科学的な目的からすれば、これはすべて興味深いことですが、最近人々をますます心配させている純粋に「日常的な」問題が 1 つあります。それは、アメリカ人は月にいたのかということです。 このテーマに関するばかげた本もいくつか出ています。 まあ、専門家の誰も彼らがそうであったことを疑っていません。 しかし人々は、「いいえ、彼らがそこにいたことを証明してください」と要求します。 彼らの遠征の残骸、着陸車両、探査車、月面探査車はどこにあるのでしょうか? 今までは写真に撮ることができませんでした。 まあ、地球からは、まったく、そのような細かいことは見えません。 そして、この素晴らしい衛星である日本人でさえ、まだそれらを見ていません。

そして文字通り、今から教えます、何日後、3日後...今日は12日ですか? 5日後の17日、アメリカの重衛星「月偵察オービター」が月に行く予定です。このようなレンズを備えた巨大なテレビカメラが搭載されており、月の表面にあるすべてのものを見ることになります。 0.5メートルより大きいです。 解像度は 50 cm、場合によっては 30 cm も達成できるでしょう。 そして、結局のところ、一か月後には着陸 40 周年を迎えることになりますが、彼らはこれらすべての場所、痕跡など、40 年前に月に残したものすべてを写真に撮ると約束しました。 しかし、もちろん、これは科学的な関心というよりは、ジャーナリズム的な関心によるものである可能性が高いですが、それでもです。

そう、またすべてが捏造されるのです。 皆さん、そのような衛星の作り方を学んでください。そうすれば写真を撮ります。

アメリカ人は真剣に月面を探査し、第二歩を踏み出す計画を立てている。 これを行うために、彼らは通常、十分な資金と設備を持っています。 現在進行中です...月に行った昔のアポロに似た、新しいシステムの製造も発注されていると思います。 自動研究について話し続けてきましたが、人間との遠征も計画されています。

船は月型、アポロ型、つまり飛行したもので、少し重いものになります。

新しいタイプのロケットですが、一般的には古いサターンとあまり変わりません - これはアメリカ人が60年代、70年代に飛行したものです - ここに現在考えられている、ほぼ同じ口径の現在のロケットがあります。

さて、今はもうフォン・ブラウンではなく、新しいエンジニアが新しいものを考え出しています。

しかし、一般的に、これはアポロ計画の 2 番目の具体化であり、もう少し現代的です。 カプセルは同じですが、乗組員はおそらく少し大きくなるでしょう。

（どれだけ叫び声が上がっているのかわかりません。私の言っていることが理解できていますか？ありがとう、私は彼らの言っていることを聞こうとしているからです。）

こうした遠征が行われる可能性は非常に高い。 40年前、アポロは確かに正当化されました。 人間がやったことは、当時の機関銃ではできなかったことです。 今日、これがどれほど正当化されるのか、私にはわかりません。 今日、自動装置ははるかにうまく機能し、ここでもまた数人が月に飛ぶことができるお金のため、私にはもっと興味深いものになるように思えます...しかし、そこには名声、政治...どうやら、あるようです。再び有人飛行。 科学者にとって、これはほとんど興味深いことではありません。 ここでも彼らは既知の軌道に沿ってそこに飛行します。

それで。 急いでいて申し訳ありませんが、理解しています。ここは息苦しいので、急ぐ必要があります。 太陽系内部の探査についてお話しました。 ここからさらに 20 分間、太陽系を超えた研究について話したいと思います。 もしかしたら、もうこの話に飽きている人もいるかもしれません。 いいえ？ 次に、太陽系外で発見され始めた惑星について話しましょう。 名前はまだ確立されておらず、「太陽系外惑星」または「系外惑星」と呼ばれています。 まあ、「系外惑星」というのは短期的な用語ですが、どうやら普及するでしょう。

彼らはどこで探しているのでしょうか？ 私たちの周りにはたくさんの星があり、銀河系には 1,000 億以上の星があります。 これは、空の小さな部分を写真に撮る方法です - 目を大きく見開きます。 どの星から惑星を探すべきか、そして最も重要なことに、どのように探すべきかは明らかではありません。

そこに何かが見える場合は、これらの写真に注目してください。 何かが見えてきます。 ここでは、空の一部が 4 つの異なる露出で撮影されました。 ここに明るい星があります。 低露出では点として見えますが、弱いものはまったく生成されません。 露出を増やすと、暗い天体が現れ、原理的には、現代の望遠鏡は、隣接する恒星の周りにある木星や土星のような惑星に気づくことができます。 彼らはそうすることができました、彼らの明るさはこれには十分です。 しかし、これらの惑星の隣では、星自体が非常に明るく輝き、周囲すべて、惑星系全体がその光で溢れます。 そして望遠鏡は見えなくなり、私たちは何も見えなくなります。 それは街灯の隣にある蚊を見つけようとするようなものです。 したがって、黒い空を背景にすると、それが見えたかもしれませんが、ランタンの隣ではそれが区別できません。 まさにこれが問題なのです。

彼らは今それをどのように解決しようとしているのでしょうか...実際には、試みているのではなく、解決していますか？ 彼らはそれを次の方法で解決します。見えないかもしれない惑星ではなく、一般に明るくて簡単に区別できる星そのものを追跡しましょう。 惑星が軌道上を移動すると、星自体もこの系の質量中心に対して少し移動します。 少しずつですが、意識してみてはいかがでしょうか。 まず、空を背景に星が定期的に揺れていることに気づくことができます。 私たちはこれをやってみました。

私たちの太陽系を遠くから見ると、木星の影響を受けて、太陽はそのような波のような正弦波の軌道を描き、このように飛び、少し揺れます。

これに気づくことができるでしょうか？ 最も近い星からならそれは可能でしょうが、可能性の限界に達しています。 彼らは他の星でもそのような観測を試みました。 時々、彼らが気づいたようで、出版物さえありましたが、その後すべて閉鎖され、今日では機能しません。

そして彼らは、空の平面に沿った星の揺れではなく、私たちからの、そして私たちへの星の揺れを追跡できることに気づきました。 つまり、定期的に私たちに接近し、私たちから排除されます。 これはより単純です。惑星の影響下で星は質量中心の周りを回転し、時には私たちに近づき、時には私たちから遠ざかります。

これにより、スペクトルに変化が生じます。ドップラー効果により、星のスペクトルの線が左右に少し移動し、波長が長くなったり、波長が短くなったりします。 そして、これは比較的簡単に気づくことができます...難しいことでもありますが、可能です。

このような実験は、バトラーとマーシーという二人の非常に優秀なアメリカの天体物理学者によって初めて行われました。 彼らは90年代初頭であっても中期に大規模なプログラムを考案し、非常に優れた装置、薄型分光器を作成し、すぐに数百の星の観測を開始しました。 希望はこうでした。私たちは木星のような大きな惑星を探しているのです。 木星は約10年、12年かけて太陽の周りを公転します。 つまり、星の揺れに気づくためには10年、20年も観測を続ける必要があるということです。

そこで彼らは大規模なプログラムを立ち上げました - それに多額の資金を費やしました。

研究を始めてから数年後、スイス人の小さなグループが…実際、2人が同じことをしました。 これらにはまだ多くの従業員、マーシーとバトラーがそれらを持っていました。 2人：非常に有名なスイスのスペクトル専門家、ミシェル・マイヨールと、当時彼の大学院生だったクヴェロッツ。 彼らは観察を開始し、数日以内に近くの星の周りに最初の惑星を発見しました。 ラッキー！ 彼らは重装備もあまり時間がなかったので、どの星を見るべきかを推測しました。 こちらはペガスス座の51番目の星です。 1995年、彼女は体を揺さぶられているのに気づいた。 これはスペクトル内の線の位置です。わずか 4 日の周期で体系的に変化します。 惑星が恒星の周りを一周するのに 4 日かかります。 つまり、この地球上での 1 年は、地上の 4 日だけです。 これは、惑星がその恒星に非常に近いことを示唆しています。

さて、これは写真です。 しかし、おそらく真実に似ています。 これは、惑星が恒星の隣を飛行できる距離とほぼ同じです。 もちろん、これは地球の膨大な加熱を引き起こします。 この巨大な惑星は開いていて、木星よりも大きく、その表面の温度は、恒星に近く、約 1.5 千度であるため、私たちはそれらを「ホットジュピター」と呼んでいます。 しかし、星自体では、そのような惑星は巨大な潮汐を引き起こし、何らかの形で星に影響を与えます。 とても興味深い。

そして、これを長く続けることはできません。 恒星に近づくと、惑星はかなり早く表面に落ちるはずです。 これは非常に興味深いでしょう。 そうすれば、私たちは星と惑星の両方について何か新しいことを学ぶことになるでしょう。 まあ、残念ながら今のところそのような出来事はありません。

もちろん、星に近いそのような惑星に生命が存在することはあり得ませんが、生命は誰もが興味を持っています。 しかし、これらの研究により年々、地球に似た惑星が次々と発見されています。

最初のものはこれです。 これは私たちの太陽系を縮尺通りに描いたものです。 ペガスス座 51 番星の近くの最初の惑星系はこのようなもので、恒星のすぐ隣にある惑星でした。 数年後、さらに遠い惑星がおとめ座で発見されました。 さらに数年後、さらに遠くにある、そして今日では、太陽系のほぼ正確なコピーである近くの星の惑星系がすでに発見されています。 ほとんど区別がつきません。

もちろん、これらが絵であるとしても、私たちはまだこれらの惑星を見たことがなく、それらがどのようなものであるか知りません。 おそらく、このような、私たちの巨大な惑星に似たものでしょう。 今日オンラインにアクセスすると、太陽系外惑星のカタログが表示されます。 Yandex で検索すると、その情報が表示されます。

今日、私たちは何百もの惑星系について多くのことを知っています。 それで私は昨夜文字通りこのディレクトリに入りました。

現在までに、約 300 の惑星系で 355 個の惑星が発見されています。 つまり、いくつかの星系では 3 ～ 4 が発見されており、我々が 5 つを発見した星が 1 つさえあります... 私たち - これは強すぎる言葉です。主にアメリカ人が発見しており、私たちは彼らのカタログを見ているだけです。我々にはまだそのような設備がありません。 ちなみに、バトラーとマーシーは依然として主導権を握っており、現在では彼らは太陽系外惑星の主要な発見者です。 しかし、最初ではなく、スイス人が最初でした。

なんと贅沢なことでしょう。15 年前には誰も知らなかった 350 個の惑星。 他の惑星系の存在についてはまったく知りませんでした。 太陽光発電とどの程度似ていますか? さあ、星55蟹座です。 そこでは巨大な惑星が 1 つ発見されており、その規模は木星に直接対応します。 これが太陽系です。 そして星の近くにはいくつかの巨大な惑星があります。 ここには地球があり、火星と金星があり、この星系には木星や土星のような巨大な惑星もあります。

あまり似ていません、私も同意します。 地球のような惑星を発見してみたいですが、難しいです。 それらは軽く、星にあまり影響を与えませんが、それでも私たちは星を観察し、その振動に基づいて惑星系を発見します。

しかし、私たちに最も近い惑星系、エリダヌス座イプシロン星の近くでは - 年配の方はおそらくくじら座タウについてのヴィソツキーの歌を覚えているでしょうし、少し年配の方は 60 年代初頭に 2 つの星の近くで地球外文明の探索が始まったことを覚えているでしょう -くじら座タウとエリダヌス座イプシロン。 彼らがそれを無駄に見ていたのではなく、そこには惑星系があることが判明しました。 一般的に見ると、それは似ています。ここはソルネチナヤ、ここはイプシロン・エリダニであり、構造が似ています。 よく見てみると、エリダヌス座イプシロン座付近には地球型惑星があるはずの小さな惑星が見えません。 なぜ見えないのでしょうか？ そう、見えにくいからです。 もしかしたらそこにいるのかもしれないが、それに気づくのは難しい。

どうすれば彼らに気づくことができるでしょうか？ しかし、方法はあります。

私たちが星そのものを見ると、つまり今私たちは太陽を見ているのですが、時々、星の表面を背景に惑星が通過するのが見えます。 これが私たちのヴィーナスです。 私たちは時々、金星と水星が太陽を背景に通過するのを見ることがあります。 恒星の背景を通過するとき、惑星は恒星円盤の表面の一部を覆うため、私たちが受け取る光束はわずかに減少します。

私たちは遠くの星の表面を同じように詳細に見ることはできず、単に空の明るい点として認識します。 しかし、その明るさを監視すると、惑星が星の円盤の背景を通過する瞬間に、明るさが少し減少し、その後再び回復する様子がわかるはずです。 この方法、つまり星を惑星で覆う方法は、小さな地球型惑星の検出に非常に役立つことが判明しました。

ポーランド人は初めてそのような状況を発見した。 彼らは、南アメリカにポーランドの天文台があり、その星を観察したところ、突然明るさが減少し、ほんの少しだけ減少しました（これは理論上の曲線です）。 これまで知られていなかった惑星がこの星の背景を通過したことが判明した。 現在、この手法は全力で悪用されており、それはもはや地球からではなく、主に宇宙からです。 観測の精度が高く、大気の影響を受けません。

フランス人は2年前から1年半前に比較的小型のコロー宇宙望遠鏡(COROT)を初めて打ち上げた。 そうですね、フランス人はヨーロッパ人と一緒で、他のヨーロッパ人たちと協力しています。 そして1か月前、3週間前、アメリカ人は大型ケプラー望遠鏡を打ち上げ、この望遠鏡でも同様の観測が行われている。 彼らは星を見つめ、惑星がその前を通過するのを待ちます。 間違いを避けるために、彼らは一度に何百万もの星を見ます。 そして、当然のことながら、そのような出来事に遭遇する可能性も高まります。

さらに、惑星が星の背景を通過するとき、星の光は惑星の大気を通過し、一般的に言って、大気のスペクトルを研究することさえでき、少なくともそのガス組成を決定することができます。 地球全体のイメージを掴めると良いですね。 そして今、私たちはすでにそれに近づいています、いや、実際のところ、まだ近づいていませんが、それを行うことを学びました。 どうやって？

私たちは望遠鏡の画質を向上させるシステムを考案しました。 これを「補償光学」と呼びます。 ここを見てください。これは望遠鏡の図です。これは光を集束させる主鏡です。 少し単純化していますが、実際には大気の層を通過すると光がぼやけ、画像のコントラストが非常に低く不鮮明になります。 しかし、画像の品質を復元するために鏡を曲げると、しみからよりコントラストが高く、より鮮明で鮮明なパターンが得られます。 宇宙から見えるのと同じですが、地球上でも見えます。 いわば、雰囲気が壊れてしまったものを直しましょう。

そして、この方法を使用して、昨年末、2008年11月に、星の画像の隣に - これは技術的な理由からこのようになりました、それは星自体とは何の関係もありません、それからのグレアだけです - 3つの惑星発見されました。 彼らはそれを見ました、あなたは理解しています。 彼らは自分たちが星の近くにいることを発見しただけでなく、それを目撃しました。

そして、同じ頃、私の考えでは、これも11月末に、このアメリカのハッブルは、恒星フォーマルハウトの隣の軌道を飛行していましたが、シャッターでそれを閉じ、塵の円盤を発見し、よく見ると、ここにも巨大な惑星が。 撮影は2つの異なる年に行われ、軌道上を移動しましたが、これが惑星であることは明らかです。

この発見の喜びは何でしょうか？ これで、惑星の画像が得られ、そのスペクトル組成を分析し、大気中にどのようなガスが含まれているかを確認できるようになりました。

そして、これが生物学者が私たちに提供しているものです。そこに生命が存在するかどうかを理解するために、地球の大気中でどの 4 つのバイオマーカーを探すべきかを教えてください。

まず、酸素の存在。O 3 - オゾンの形が最適です (良好なスペクトル線を残します)。 次に、赤外線スペクトルでは、CO 2 (二酸化炭素) の線が検出できます。これも何らかの形で生命と関係しています。 3番目に水蒸気、4番目にCH 4 - メタン。 それは地球上にあり、少なくとも地球の大気中には、メタンは牛の排泄物である、と彼らは言う。 それはまた、何らかの形で生命の存在を示しています。 これら 4 つのスペクトル マーカーは、惑星上で最も簡単に検出できるようです。 そうですね、いつか、私たちは彼らのところまで飛んで、それらが何でできているか、そこにある自然がどのようなものであるかなどを見てみるかもしれません。

このすべての話を終えて、これは結局のところ本の祭りであることを忘れず、このトピックに一般に興味がある人々に、私たちが一連の本の出版を開始したことを伝えたいと思います。

最初の 2 冊はすでに出版されており、特に 2 冊目には、太陽系の惑星について今日お話しした以上に、非常に最新の発見について書かれています。

そして、月についての詳細な本が現在印刷所に提出されています（2週間以内に出版される予定です）。実際、月に関しては多くのことが行われてきましたが、ほとんど語られていないからです。 月は、地上の研究にとっても探検にとっても非常に興味深い惑星です。 ご興味があれば、このトピックについて引き続き学習していただけます。

ありがとう。 ご質問がございましたら...お願いします。

質問。 問題は、どの国が宇宙探査で最も進んでいるのかということです。

V.G.サーディン。アメリカ合衆国。

質問。さて、アメリカはどうでしょうか？

V.G.サーディン。いいえ、できれば。 今日、アメリカ人も私たちも、いわば要求に応じて毎日宇宙に飛ぶことができ、他に選択肢はありません。 宇宙への打ち上げという点で、中国は私たちに近づいています。 彼らはまた、他人の衛星などを運び始めます。 しかし、私は宇宙の科学研究に今でも興味を持っており、その意味では、我が国はおそらく現在、世界のトップ6、7の国の一つに入るでしょう。

月は今、今日の状況を持っています。 現在、日本、中国、インドの衛星が月の周りを飛んでいます。 2〜3日以内にアメリカの飛行機が来るでしょう。アメリカ人はよくそこに飛行機で行きます、そして過去数年間彼らはそこに飛行機で行きました、そしてそこには人々がいました。 40年間、ほぼ40年間、月には何も飛んでいません。 私たちはずっと前に、惑星に何かを打ち上げることをやめました。 アメリカの皆さん、私がどれだけのことを見せたかわかりましたね。 つまり、科学的な意味では、もちろんアメリカ人には事実上競争相手がいない。 そして技術的な問題に関しては、私たちは依然として古いものに固執しています...

V.G.サーディン。誰が何を決めたのかは知りませんが、これが質問に対する答えです。

質問。教えてください、エンケラドゥスのこれらの噴水はいつ計画されますか?

V.G.サーディン。 4年後の予定ですが、お金はあるのか無いのか…。

質問。そして、データ、つまり観測結果はいつ入手できるのでしょうか?

V.G.サーディン。そしてこれは、飛行のために購入できるロケットの種類によって異なります。 おそらく、デバイスは軽くてすぐに飛びます。 重い装置は惑星から惑星へ飛行しなければなりませんが、それが小型で、その目的が完全に明確であれば、おそらく約 4 年間、そうです、約 4 年間飛行するでしょう。

質問。 10年後、もしかしたらそれが分かるかもしれない…

V.G.サーディン。多分はい。

質問。ウラジーミル・ゲオルギエヴィチ、あなたの本はとても興味深いです。 私は「Stars」という本をとても興味深く読んでいますが、今はあなたが示した「The Solar System」も同様に興味深く読んでいます。 残念ながら発行部数はわずか100部です。

V.G.サーディン。いいえ、いいえ、ロシア基礎研究財団がこのプロジェクトを支援したため、発行部数は 400 部あり、現在再版されました。 そして、同じシリーズで「Stars」が発売され、すでに第2版が発行されています...ご存知のとおり、発行部数は今日です-それについて考えることはまったく意味がありません。 彼らは買った分だけ印刷します。

質問。ウラジミール・ゲオルギエヴィッチ、教えてください、あなたが示した、地球から非常に遠いカイパーベルト天体のサイズはどのようにして決定されるのですか？

V.G.サーディン。寸法はオブジェクトの明るさによってのみ決まります。 スペクトル特性と色によって、光の反射率がわかります。 そして、反射光の総量に基づいて、表面積、そしてもちろん、体のサイズを計算します。 つまり、明るさだけで、画像を表示できるような方法でそれらを区別することはまだできていません。

質問。ウラジミール・ゲオルギエヴィチ、イオ島の火山噴火のエネルギーがどこから来るのか教えてください。

V.G.サーディン。火山を噴火させ、氷の下の海を溶かし続けるエネルギーは、地球そのものから来ています。

質問。放射性崩壊から？

V.G.サーディン。いいえ、放射性崩壊によるものではありません。 基本的には、衛星とその惑星との重力相互作用によるものです。 月が地球に潮の干満を引き起こすのと同じように、海だけでなく地球の固体にも潮の満ち引き​​があります。 しかし、私たちの海は小さく、海は前後にわずか0.5メートルしか高くありません。 月の地球はすでに数メートルの高さの潮汐を引き起こし、イオの木星は振幅30 kmの潮汐を引き起こします。これが地球を温め、これらの絶え間ない変形を引き起こしました。

質問。教えてください、私たちの政府は科学の発展にもっと資金を提供するために何をしていますか?

V.G.サーディン。んー、私はわからない。 そうですね、申し訳ありませんが、私はそのような質問には答えることができません。

質問。いや、まあ、まだ近くにいるよ…

V.G.サーディン。遠い。 政府はどこにあり、どこにあるのか…もっと具体的に言いましょう。

質問。火星への遠征が準備されているという情報があると教えてください。

V.G.サーディン。問題は火星への遠征が準備されているかどうかだ。 ここで私は非常に個人的な、そしておそらく型破りな見解を持っています。 まず第一に、彼らは料理をします。

ここで、これらのミサイルの名前に注目してください。 同じアメリカのミサイルがどこにあるのでしょうか？ 彼らはおそらく月への飛行のために準備をしていると思われます - まあ、おそらくそうではありませんが、実際には - 月への飛行のために、そして打ち上げロケットはアレス5と呼ばれます。 アレスはギリシャ語で火星の同義語であり、一般的に言えば、ロケットは意図を持って作られており、火星ミッションのために作られています。 そこにいても、それほど快適ではなく、そのような航空会社の助けを借りて2〜3人が火星に飛ぶことができると主張されています。 アメリカ人は2030年頃の火星探検に向けて正式に準備を進めているようだ。 私たちの従業員はいつものように、「どうしたの、金をくれ、2024 年までに火星に到達するだろう」と言います。 そして今、医学生物学的問題研究所でも火星への地上飛行があり、人々は500日間銀行に座っていますが、一般的に多くのニュアンスがあり、宇宙飛行のようには見えません全て。 そうですね、彼らは座ります、そして彼らが必要とするものは何でも座ります。

しかし問題は、人は火星に飛んでいくべきなのかということだ。 人を乗せた有人遠征には、良質で高品質の自動装置の少なくとも 100 倍の費用がかかります。 100回。 火星については、今日は火星について話す機会がまったくありませんでしたが、多くの興味深い、予想外のことが発見されました。 私の意見では、最も興味深いことは、火星で直径100〜200メートルの井戸が見つかりましたが、深さは誰も知らず、底は見えません。 これらは、火星で生命を探すのに最も有望な場所です。 地表の下では気温が高く、気圧が高く、最も重要なことに湿度が高いためです。 そして、これらの井戸に火星の物質が存在しないとしたら…しかし、一生そこに降りる宇宙飛行士は一人もいないでしょう、これは技術的な能力を超えています。 同時に、1 つの有人遠征の資金で、100 の自動遠征を開始することができます。 そして、気球、あらゆる種類のヘリコプター、軽いグライダー、そしてアメリカ人が6年間そこを走らせている火星探査車、2台の火星探査車が、2か月後には別の重い火星探査車がそこを飛行している。 人を連れて遠征を送るのは非合理的だと私には思えます。

火星への人類飛行に反対するもう 1 つの議論は、火星での生活がどのようなものであるかはまだわかりませんが、私たちはすでに火星に自分たちのものを持ち込むことになるでしょう。 これまで、火星に着陸するすべての機器は滅菌されており、火星に微生物を感染させないことを神は禁じられています。そうしないと、どれがどれであるかさえ理解できなくなります。 しかし、人を消毒することはできません。 もし彼らがそこにいるとしたら...宇宙服は閉鎖系ではなく、呼吸し、吐き出します...一般に、火星への有人飛行は、火星に私たちの微生物が感染することを意味します。 そして何？ 誰がこれを必要としているでしょうか？

もう 1 つの議論。 火星への飛行における放射線の危険は、月への飛行よりも約 100 倍高くなります。 計算によれば、人は火星から、着陸せずにただ往復し、止まらずに、深刻な放射線障害、一般的には白血病を患っている場合でも、飛行することが示されています。 これも……これも必要なのかな？ 私たちの宇宙飛行士が「片道切符をください」と言ったのを覚えています。 しかし、誰がそれを必要としているでしょうか？ 一般に、ヒーローは必要とされる場所で必要とされます。 しかし、科学にとっては、自動手段を使用して火星を探索する必要があるように思えます。これは現在非常に順調に進んでおり、私たちは現在、火星の衛星への飛行に向けて火星フォボスプロジェクトを準備しています。 もしかしたらそれは最終的には実現するかもしれない。 これは有望な道だと思います。

思い出してください、1950～1960年代の深海調査はすべて人間によってバチスカーフで行われていましたよね？ 過去 20 年間、深さ 1 km より深い海洋科学はすべて自動的に行われてきました。 人の命を確保するのは難しく、装置も巨大で高価なものになるため、もう誰もそこに人を送りません。 自動機械はこれらすべてを簡単かつ低コストで実行します。 状況は宇宙航行においても同じであるように私には思えます。軌道上への人間の飛行はもはや実際には必要ではなく、惑星にとっては絶対に必要です...まあ、一般的に、PR。 しかし、それは単なる私の見解です。 両手「向き」の人もいます。

質問。ポップな質問。 太陽系には科学的に説明のつかない物体、奇妙ではあるが異星文明の痕跡に似た物体はありますか?

V.G.サーディン。正直に言うと、文明の痕跡は排除されませんが、まだ発見されていません。 もし私たちが何らかの形で自分たちの文明を、少なくともその記憶や成果を保存したいのであれば、核戦争や、あるいはおそらく小惑星が地球に落下した場合に備えて、やるべきことは、データベースをどこか遠くに配置することです。 月、惑星の衛星、一般に地球から離れた場所へ。 そして、他の人も同じことをするだろうと思います。 しかし、これまでのところ何も見つかっていない。

質問。これらは明らかな長方​​形の物体です...

V.G.サーディン。そうですね、火星の表面にスフィンクスの形をした顔の写真がありました。 「火星のスフィンクス」を覚えていますか？ 私は写真を撮りました - 火星偵察周回機は現在火星の周りを飛んでいます、これは火星の表面で最大30 cmの画像の鮮明さを備えたアメリカの装置です - 私は写真を撮りました：それは普通の山であることが判明しました。 ギザのピラミッドと同じクフ王のピラミッドのようなピラミッド複合体が火星にもありました。 私たちは写真を撮りました。山は古い山の名残であることが判明しました。 現在、私たちは火星のことを地球の表面よりもよく知っています。なぜなら、私たちの3分の2は海や森林などで覆われているからです。火星はきれいで、すべてが細部に至るまで写真に撮られています。 探査機が火星の上を歩くと、火星の軌道から追跡され、見ることができます。 探査車と探査機自体から、それがどこへ行くのか、その軌跡を見ることができます。 したがって、そこには痕跡はありません。

しかし、これらの洞窟は私や他の人々を悩ませます。 それらは最近発見されたので、調査してみました。 ルジニキと同じ大きさの垂直井戸。 彼は未知の深さへと進んでいきます。 ここが注目すべき点です。 そこには何かがあるかもしれない。 わかりませんが、都市はありそうにありませんが、生活は十分に可能です。

質問。コライダーについて一言お願いします。何が起こったのでしょうか?

V.G.サーディン。まあ、私は物理学者ではないので、それがいつ機能し始めるかはわかりませんが、多額の資金が費やされているということは、それが再び戻ってきたことを意味します... ここでもう一つのことがあります。 彼らは冬にはそれを実行したくないのです。 彼はレマン湖周辺のこの地区全体のエネルギーを使い果たし、夏にはまだ十分なエネルギーがあるが、冬にはこれらの変電所をすべて停止するだけだ。 もちろん、彼らはそれを開始します。 秋に大活躍しそうです。 装置はとても興味深いですね。

会場からの返事。いいえ、彼らは彼について多くの恐怖を引き起こしているだけです...

V.G.サーディン。来て。 まあ、彼らに追いついてもらいましょう。 恐怖はよく売れます。

ありがとう。 他に質問がなければ、ありがとうございます。また次回お会いしましょう。