окончания полета: краткое сообщение для прессы по резуль татам полета "Маринера-7" было сделано 7 августа 1969 г.
      От имени группы экспериментаторов, работавших с инфракрасным радиометром, Джерри Нойгебауэр из Кали форнийского технологического института сообщил, что мак симальная температура, измеренная прибором, равна -123"С (согласно более поздним оценкам, она равна - 125 С), т.е. близка к величине, предсказанной Лейтоном и Мюрреем; это хорошо согласуется со значением температу ры, рассчитанной на основе предположения, что полярная шапка состоит из замерзшего диоксида углерода. Расчетная температура зависит от давления диоксида углерода в атмо сфере: чем оно выше, тем выше температура, и наоборот. При давлении 4 мбар температура по расчетам должна равняться -128"С, в таком случае измеренная температура (-125"С) соответствует давлению диоксида углерода 6.4 мбар. Эти два набора данных близки настолько, что их можно было считать совпадающими. Совершенно другой результат получила группа ученых во 1лаве с Джорджем Пайментелом из Калифорнийского университета в Беркли. работавшая с инфракрасным спектрометром. Их данные прежде всего говорили о том. что температура кромки полярной ледяной шапки слишком высока для замерзшего диоксида углерода, откуда исследователи сделали вывод, что по крайней мере кромка состоит из водяного льда. Кроме того, спектрометр зарегистрировал над кромкой шапки (но не над основным ее телом) присутствие газообразного мета на и аммиака. Наличие богатых водородом газов на планете. имеющей столь высокоокисленную атмосферу, вызывало удивление, поэтому было высказано предположение, что там происходят какие-то необычные химические процессы. В итоге эта группа исследователей сделала вывод, что у пери ферии полярной шапки имеется обводненная зона. пригодная для жизни, а метан и аммиак, возможно, являются продукта ми биологической деятельности.
      Это было воспринято как новое свидетельство в пользу существования жизни на Марсе, и на следующий день о нем сообщалось по всему миру. Как писала по этому поводу газета "Нью-Йорк тайме", "у ученых и журналистов пере хватило дыхание". Не мелькнула ли в этот момент перед ними тень Персиваля Ловелла? Или обманчивый образ Марса опять вводит в заблуждение свои многочисленные жертвы? Как бы то ни было. вскоре все недоразумения разрешились: спектрометрическая лабораторная проверка
      показала, что поглощение, прежде приписываемое метану и аммиаку, может быть обусловлено также твердым диокси дом углерода. Другой результат-более высокая, чем пред полагалось ранее, температура кромки полярной шапки.-не сомненно означал, что когда космический аппарат двигался по направлению к полярной шапке, в поле зрения его бортового спектрометра попали какие-то участки обнаженного откры того грунта и скал. Естественно, скалы и грунт имеют более высокую температуру, чем сама ледяная шапка. Биологиче ское объяснение было забыто, и сегодня спектрометрические данные стали одним из убедительных свидетельств того, что полярные шапки Марса состоят из диоксида углерода.
      Темные области
      Когда окончательно выяснилось, что сезонно изменя ющиеся полярные шапки Марса состоят не из водяного льда. а из замерзшего диоксида углерода, ученым пришлось отка заться от прежнего убеждения, что "полярные моря" и другие подобные явления связаны с сезонными перемещения ми воды от одного полюса планеты к другому, как считал Ловелл. Если полярные шапки сформированы из постоянно присутствующего в атмосфере диоксида углерода, а не из паров воды, перемещающихся над поверхностью Марса, то каким образом можно объяснить их сезонные изменения?
      Наблюдения с помощью телескопов, проведенные уже после смерти Ловелла, в общих чертах подтвердили данное им описание поверхности планеты. Темная кайма вокруг исчезающей полярной шапки, очевидно, действительно су ществует, так же как повышается контрастность светлых и темных областей планеты в летнее время. Более проблема тично выглядела волна потемнения, но к 1962 г. несколько наблюдателей подтвердили ее наличие, и при этом оказа лось, что действительно существует некоторая корреляция между местоположением (широтой) той или иной области поверхности и временем его потемнения или посветления, хотя эта корреляция не столь очевидна, как утверждал Ловелл. Однако в наше время это явление объясняют совер шенно иначе. По причинам, о которых мы расскажем в следующей главе, полярная темная кайма не может состоять из жидкой воды. Истинная ее природа точно неизвестна, но, по-видимому, она обусловлена либо действием сезонных ветров, сдувающих пыль с поверхности, либо оптическим эффектом, вызванным наличием зеркального слоя твердого
      диоксида углерода, о котором говорилось выше. Не исклю чено также, что этот слой состоит из гидрата диоксида углерода, СОд-бНдО, на возможное присутствие которого в марсианской полярной шапке указывали Стэнли Миллер и Уильям Смит. Это соединение может образовать слой, лежащий на границе раздела стабильной части шапки, со стоящей из водяного льда, и ее сезонно изменяющейся части, сформированной из твердой углекислоты СОд.
      В настоящее время изменения в темных областях принято связывать с перераспределением пыли, вызванным сезонны ми ветрами, которые в большей или меньшей степени обна жают более темную почву. Однако некоторые ученые счита ют, что наблюдаемые сезонные изменения в окраске поверх ности Марса вызваны просветлением светлых областей, а не потемнением темных. Хотя это явление имеет вид волны, распространяющейся по поверхности планеты, до сих пор не ясно, обусловлено ли оно оптическим эффектом, возникаю щим из-за изменения освещенности и углов наблюдения, или какими-то другими процессами.
      Без сомнения, самым убедительным доказательством в пользу существования жизни на Марсе считались получен ные Синтоном спектры с ярко выраженными полосами поглощения. Эти спектральные характеристики были заре гистрированы с помощью современных надежных методов, и, казалось бы, их явная взаимосвязь с сезонными измене ниями темных областей делала маловероятным какое-либо иное объяснение. Хотя консультативная комиссия НАСА предостерегала против интерпретации синтоновских полос поглощения исключительно на основе биологических явле ний. не было предложено каких-либо объяснений, связы вающих наблюдаемое поглощение света с неорганическими веществами. Напротив, в единственном опубликованном до 1965 г. сообщении, где была предпринята попытка более четко проследить эту взаимосвязь, высказывалось предполо жение, что эти полосы поглощения обусловлены наличием на Марсе такого органического соединения, как ацетальдегид. В 1965 г. сотрудники Калифорнийского университета в Беркли Джеймс Ширк, Уильям Хейзелтайн и Джордж Пайментел продемонстрировали, что указанное поглощение лучше объясняется наличием в атмосфере Марса тяжелой воды HDO (в молекуле которой один атом водорода заменен атомом дейтерия), а не органическим веществом. Вскоре после этого в статье Доналда Риа, Брайена 0'Лири и Синтона из Калифорнийского университета в Беркли и из
      Ловелловской обсерватории были представлены убедитель ные доказательства того, что тяжелая вода, о которой шла речь, присутствует не в марсианской, а в земной атмосфере. (Дейтерий составляет 0,02% концентрации земного водоро да.) Выяснилось, что трудности, возникающие при проведе нии спектроскопических исследований небольших участков марсианской поверхности, привели к тому, что Синтон неправильно интерпретировал полосы поглощения в спект рах, приписав их действию темных областей поверхности. Таким образом, больше не было оснований считать, что темные области на поверхности Марса отличаются от свет лых содержанием в них органического вещества.
      Полет "Маринера-9" и представления о Марсе до полета "Викинга"
      Отныне старые, ловелловские представления о Марсе начали быстро разрушаться, и к 1969 г. от них полностью отказались. Из суровой, но тем не менее чем-то напоми нающей Землю планеты Марс превратился в негостеприим ный, безжизненный мир, скорее похожий на Луну. Оказалось, что этот "новый" Марс имеет разреженную атмосферу. состоящую преимущественно из диоксида углерода, которая, очень слабо поглощая солнечное ультрафиолетовое излуче ние, не способна защитить от его разрушающего действия поверхность планеты. Безуспешными оказались и все попыт ки обнаружить здесь такой жизненно необходимый элемент, как азот-газ, наиболее распространенный в земной атмосфе ре, который, согласно представлениям Ловелла, должен был составлять основную массу атмосферы Марса. Только те перь удалось установить, что содержание азота в ней не превышает 5%; не исключено, что планета вообще лишена этого газа. С биологической точки зрения наиболее страш ной кажется высокая сухость Марса: низкое атмосферное давление у поверхности означает, что вода не может сущест вовать на ней в жидкой фазе-только в виде льда или пара.
      Телевизионные изображения планеты, переданные на Землю аппаратами "Маринер-4", "Маринер-6" и "Мари пер-7", поразили исследователей не меньше, чем результаты по изучению атмосферы. Марс больше напоминал Луну, чем планету, подобную Земле. При ближейшем рассмотрении практически исчезло даже различие в цвете отдельных облас
      тей поверхности и стало невозможно обнаружить связь между морфологией поверхности и ее расцветкой. Даже границы между ставшими уже классическими светлыми и темными областями, казалось бы, столь отчетливые при наблюдении с Земли, были невидимы на фотографиях, кото рые показывали Марс более детально, чем его когда-либо удавалось рассмотреть прежде. Выяснилось, что светлые области представляют собой относительно ровные участки грунта, покрытые более или менее сплошным слоем светлой пыли. Темные области, как оказалось, соответствуют участ кам поверхности, испещренным множеством кратеров и местами покрытым пылью, через которую проглядывает более темный грунт. Что же касается каналов Скиапарелли и Ловелла, то единственным намеком на них являются хаоти чески расположенные цепочки кратеров и другие естествен ные детали рельефа, которые глаз воспринимает как линии на поверхности планеты.
      К 1970 г. перспектива обнаружения жизни на Марсе стала столь малореальной, что вроде бы не оставалось серьезных оснований для включения биологических вопросов в план исследовательской программы космического аппарата, кото рый предполагалось спустить на поверхность планеты в 1976 г. Однако очередной полет в 1971 г. аппаратов "Мари нер" побудил ученых решительно пересмотреть эту точку зрения. Из двух космических аппаратов, запущенных в этом году, "Маринер-9", как и планировалось, вышел на орбиту вокруг Марса и проработал там 1 1 месяцев. Самым главным его достижением было получение фотографической карты всей поверхности планеты, и, так как теперь удалось увидеть большие области, ранее не доступные наблюдению, выясни лось, что Марс представляет собой не просто новый вариант Луны, как предполагалось прежде, а является планетой со своей собственной сложной историей.
      К этому заключению привели несколько удивительных открытий, сделанных при изучении новых деталей марсиан-' ской поверхности. Было обнаружено четыре гигантских не действующих вулкана, один из которых самый большой в Солнечной системе. Но наиболее пристальное внимание при изучении поверхности Марса привлекли, несомненно, много численные протоки - "русла" протяженностью до сотен кило метров, которые, по-видимому, были "вырыты" в далеком прошлом планеты текущей водой. (Эти русла не видны с Земли и не имеют никакого отношения к каналам Ловелла.) Обнаружено несколько морфологически различных типов
      этих образований, но не во всех случаях их происхождение обязательно нужно объяснять текущей водой. Некоторые из них могли, например, возникнуть в результате движения ледников, а другие-потоков лавы. Тем не менее многие из них, а возможно и большинство, сформировались, по-види мому, под воздействием воды. Среди них встречаются изви листые речные русла, образующие вместе со своими прито ками типичную систему водостока. Источником воды в этих случаях мог быть лежащий под поверхностью лед (вечная мерзлота), который таял в результате нагревания, вызванно го внутренней активностью, а образовавшаяся при этом вода просачивалась на поверхность. Однако рассматриваются и другие источники воды-вплоть до дождей. Некоторые русла начинаются внезапно, имея вид очень крупных образований, как бы созданных внезапным катастрофическим наводне нием. Однако в отличие от обычных (земных) систем водо стока они часто уменьшаются в своих размерах вниз по течению. Маловероятно, что они возникли под воздействием текущей воды, хотя такая возможность не исключается полностью.
      Эти русла образовались довольно давно. Судя по числу перекрывающих их ударных метеоритных кратеров, -это древние образования, в основном возраста порядка милли арда лет. Нет никаких явных доказательств, что на поверх ности Марса когда-либо существовали озера или океаны. Реки, вероятно, не впадали в моря, а, насколько можно судить по оставшимся от них следам, просто иссякали-ухо дили в грунт или испарялись.
      Возможность того, что когда-го по поверхности Марса текла жидкая вода, открывала более обнадеживающие перспективы биологических исследований. Если в далеком прошлом природные условия на планете были таковы, что на ее поверхности могла существовать вода, то, возможно, возникла и жизнь. А если так, то, постепенно приспосабли ваясь к ухудшающимся условиям, жизнь на планете могла сохраниться и продолжает существовать до сих пор. Вероят ность этого, по-видимому, невелика, но в подобных вопросах априорные суждения мало что значат, пока они не проверены экспериментально. Главная цель экспедиции аппаратов "Ви кинг" заключалась именно в такой экспериментальной про верке. Об этом мы расскажем в следующей главе, наиболее важной с точки зрения поисков жизни на Марсе.
      Глава 6
      Полет "Викингов": вода, жизнь и марсианская пустыня
      Из всех вещей самая прекрасная вода. Пиндор. "Первая олимпийская ода" (476 г. до
      Предположения и мифы, веками окружавшие Марс и его "обитателей", достигли кульминации летом 1976 г., когда две американские межпланетные станции "Викинг" прибли зились к планеге. Главная цель полета этих наиболее совер шенных в техническом отношении автоматических космиче ских аппаратов состояла в том, чтобы выяснить, существует ли в действительности жизнь на Марсе. Каждая из станций состояла из двух частей: орбитального и спускаемого аппа ратов, в целом составлявших четыре самостоятельных бло ка. После их разъединения орбитальные аппараты продол жали обращаться по своей орбите вокруг планеты, произво дя фотографирование ее поверхности и глобальные исследо вания распределения паров воды и температуры поверхнос ти. Они служили также ретрансляторами для передачи ин формации со спускаемых аппаратов на Землю. Спускаемые аппараты, достигнув поверхности планеты, провели серию исследований, касающихся биологии и морфологии Марса. В этой главе мы остановимся на важных открытиях биологи ческого характера, которые были сделаны с помощью орби тальных аппаратов "Викинг", и познакомимся с результата ми, полученными спускаемыми аппаратами.
      Вода, лед и пары воды
      В одном решающем отношении Земля не имеет себе аналогов в Солнечной системе-это единственное из вра щающихся вокруг Солнца тел, на поверхности которого существует жидкая вода. В самом деле, на Земле имеются не "следы" воды, как на некоторых планетах, а ее необъятные количества. Более 70% земной поверхности покрыто океана ми, которые содержат столько воды, что если распределить се равномерно по всему земному шару, то образуется слой
      толщиной около 2700 м. Инопланетному наблюдателю трудно было бы поверить, что на таком богатом водой космическом теле, как Земля, существуют обширные облас ти, где вода (точнее, ее нехватка) является фактором, ограни чивающим возможность жизни. Тем не менее это так. Пус тыни, которые занимают одну пятую площади суши. красно речиво свидетельствуют о важности постоянного присутст вия жидкой воды для существования жизни на нашей плане те.
      До 1963 г. вопрос о наличии воды на Марсе по-прежнему оставался открытым, как. впрочем, и большинство других проблем, связанных с этой планетой. К 1970 г.. т.е. за пять лет до запуска "Викингов", наблюдения, проведенные с Земли и с помощью космических аппаратов, со всей очевид ностью показали, что недостаток воды-основное препятст вие для возникновения любой предполагаемой марсианской биосферы. Полное представление об этом сложилось после полета "Маринера-9" и особенно орбитальных аппаратов "Викинг", которые осуществили съемку распределения паров воды на Марсе в зависимости как от местоположения, так и от времени года. Данные, полученные с помощью инфра красных спектрометров, установленных на орбитальных ап паратах, показали абсолютную сухость марсианской пусты ни. Но чтобы в полной мере оценить этот факт. коротко напомним сначала основные физико-химические свойства воды.
      Как и многие другие соединения, вода существует в трех состояниях (или фазах): твердом, жидком и газообразном. легко переходя из одного состояния в другое. Если оставить в комнате открытый сосуд с жидкой водой, то ее молекулы начнут отрываться от поверхности жидкости и улетучивать ся, включаясь в состав воздуха комнаты в виде паров. Некоторые из этих молекул могут вновь попасть в сосуд. присоединившись к жидкости, однако в основном их переме щение происходит в одном направлении-в результате жид кость испаряется. Чтобы избежать испарения, сосуд можно закрыть, в этом случае пространство над жидкостью в сосуде вскоре насыщается парами, и тогда скорость конденсации пара станет равной скорости испарения с поверхности жид кости. С этого момента система в целом больше не меняется: в таком случае говорят, что она находится в равновесии. Давление водяного пара при равновесии (статическое давле ние) можно измерить, причем оно зависит от температуры: чем выше температура, тем выше давление. Например, при
      25 ^С давление паров в состоянии равновесия равняется 31,7 мбар, или примерно 0,03 атм. Это означает, что система стабильна при 25"С до тех пор, пока давление паров воды в окружающей среде равняется 31,7 мбар. При более низком давлении пара вода испаряется, а при более высоком пар конденсируется, пока вновь не установится равновесие. При ЮО^С статическое давление пара на уровне моря составляет 1013 мбар ^ 1 атм. При этом в жидкой фазе начинают образовываться пузыри в таком случае говорят, что вода кипит.
      Теперь понизим температуру ниже точки замерзания, чтобы жидкая вода превратилась в лед. Так как лед испаря ется в сухом воздухе, пары над ним также создают опреде ленное давление. Скажем, при температуре -20 С давление паров льда равно 1,0 мбар, при -10"С оно составляет 2,6 мбар. В воздухе с более низким давлением водяного пара лед испаряется, или возгоняется. Если давление водяного пара выше, то пар конденсируется прямо в лед-именно такой процесс происходит при образовании инея в холодную ясную ночь. В обоих случаях осуществляется непосредственный переход пара в твердое состояние или, наоборот, без образо вания жидкой воды.
      В рассмотренных примерах речь идет не более чем о двух фазах: пар и вода либо пар и лед. Увеличивая давление, можно вызвать таяние льда. приведя тем самым воду и лед в состояние равновесия при температурах ниже 0 С без газооб разной фазы. Чтобы привести все три фазы в равновесие. необходимо установить температуру около 0"С, когда равно весное давление паров воды и льда равно 6,1 мбар. Это состояние равновесия трех фаз называется тройной точкой. Для наших целей важно знать величину давления в тройной точке, поскольку это самое низкое давление, при котором может существовать чистая жидкая вода*.
      Все сказанное выше относится лишь к чистой воде, которая редко встречается в природе. Даже дождевая вода содержит растворенные атмосферные газы, а вода озер, рек и океанов - еще и растворенные соли. Наличие в воде раство ренных веществ (или какого-то другого растворителя) приво дит к уменьшению равновесного давления ее паров, а это в свою очередь влечет за собой понижение температуры точки
      * Следует помнить, что величина 6.1 мбар относится к давле нию паров воды, а не к общему атмосферному давлению, как иногда указывают.
      'замерзания и повышение температуры точки кипения. На сколько сильно проявляются эти эффекты, зависит от кон центрации растворенных веществ. Концентрированные раст воры могут существенно отличаться в этом отношении от чистой воды, а слабые растворы-лишь незначительно. Со гласно закону Рауля, давление паров слабых растворов пропорционально доле молекул воды в растворе.
      Приведем несколько примеров. Давление паров над раствором сахарозы, в котором на одну молекулу сахара приходится 99 молекул воды (16%-й раствор по массе), почти точно составляет 99% давления паров над чистой водой при той же температуре. Температура точки замерза ния такого раствора равна - 1,10"С. Морская вода представ ляет собой сложную смесь солей, равновесное давление паров составляет 99% их давления над чистой водой при той же температуре, а замерзает морская вода при температуре -1,87 С. Из закона Рауля следует, что 98% молекул в морской воде приходится на долю чистой воды. (Если речь идет об электролитах, как в данном случае, то ионы рассмат риваются как молекулы.) Большое Соленое озеро, как и многие другие соленые озера, насыщено или почти насыщено хлоридом натрия (NaCI бытовая поваренная соль). Давле ние паров насыщенного раствора NaCI составляет 75% от давления паров чистой воды, а его температура замерзания близка к -21 С. Доля молекул воды в этом растворе составляет 82% (при такой высокой концентрации солей закон Рауля выполняется лишь приближенно). Другая соль. хлорид кальция (CaCI^), редко встречается в природе, но в одном из водоемов Антарктиды (о нем говорится далее в этой главе) она содержится в насыщающей концентрации. Температура точки замерзания насыщенного раствора хло рида кальция равна -51 С, а равновесное давление его паров при комнатной температуре составляет только 31 % от равновесного давления паров чистой воды.
      Как видно из этих примеров, добавление к воде раство ренных веществ стабилизирует жидкую фазу при более низких (по сравнению с чистой водой) значениях давления пара и температуры. До экспедиции "Викингов" предполага лось, что благодаря этому эффекту на поверхности Марса может существовать жидкая вода. Далее мы проанализируем это предположение наряду с некоторыми данными о биоло гической пригодности воды, содержащей высокие концентра ции растворенных веществ.
      Вода на Марсе
      Открытия "Викингов"
      Проблема воды на Марсе-ее количества, фазового со стояния и распределения-была предметом интенсивного изучения как до полета "Викингов", так и в период их работы на Марсе. Даже Персивалю Ловеллу было известно, что эта планета представляет собой пустыню. Однако, насколько высока ее сухость, оставалось неясным вплоть до 1963 г., когда на основании спектрометрических исследований было установлено наличие паров воды в атмосфере Марса и оценено ее количество: примерно 14 мкм в пересчете на осадочную воду, что эквивалентно величине давления пара у поверхности планеты 0,5 мкбар (см. гл. 5). Более поздние наблюдения, проводившиеся как с Земли, так и с космиче ских аппаратов до полетов "Викингов", подтвердили нали чие в атмосфере паров воды в концентрации, соответству ющей 50 мкм осадочной воды, что равносильно давлению примерно 2 мкбар. (Давление паров воды в земной атмосфе ре на экваторе в среднем составляет 28 мбар, или 28000 мкбар.) Как мы видели, чтобы предотвратить испарение чистой воды. необходимо давление пара не менее 6,1 мбар: поэтому с самого начала не вызывало сомнений, что жидкая вода, если она вообще существует на Марсе, даже при высокой концентрации растворенных веществ должна встре чаться на поверхности крайне редко.
      Исследования по программе "Викинг" значительно рас ширили наши знания о количестве и распространенности воды в атмосфере Марса. Соответствующие данные были получены для всего марсианского года, причем с несравнен но более высоким пространственным разрешением, чем уда валось достигнуть прежде на основе наземных наблюдений; были, кроме того, исследованы области Марса, вообще недоступные для наблюдений с Земли. По измерениям. проведенным "Викингами", количество паров воды колеба лось в зависимости от времени года и района в пределах О 120 мкм осадочной воды (что эквивалентно давлению у поверхности около 4,5 мкбар). Самое высокое содержание было обнаружено в атмосфере над границей северной ледя ной шапки, в области 70-80 с.ш., в середине лета, когда эта полярная шапка уменьшалась до своего минимального раз мера. "Остатки" се состояли из водяного льда; об этом свидетельствовали содержание паров воды в атмосфере над
      полярной шапкой, а также ее температура. Летом 1976 г., во время посадки "Викингов", она составляла -168"С: это слишком высокая температура для полярной шапки, со стоящей из замерзшей углекислоты.
      По мере перемещения к югу от областей с максимальным содержанием паров воды датчики на космических аппаратах "Викинг" регистрировали все более низкую концентрацию паров в атмосфере. Как видно из рис. II, содержание воды резко падало, достигая минимума в Южном полушарии. Полученные данные почти не оставляют сомнений в том, что в период лета в Северном полушарии основным источником воды на Марсе является северная полярная область.
      С приближением осени и зимы содержание паров воды в атмосфере Северного полушария уменьшалось, тогда как на юге увеличивалось лишь незначительно. Во время летнего сезона 1977 г. в Южном полушарии содержание воды в южной атмосфере не достигало тех максимальных значений,
      которые были обнаружены в период северного лета в районе северной полярной шапки. Все лето температура южной полярной шапки оставалась близкой к точке замерзания диоксида углерода; следовательно, эта ледяная шапка не могла служить источником паров воды в атмосфере, даже если бы она и содержала воду. что вполне вероятно, хотя достоверно не установлено. Предполагается, что значитель ное различие между двумя полярными шапками, обнаружен ное при анализе измерений, проведенных "Викингами", от части объясняется пыльными бурями, которые возникают только в Южном полушарии в период южного лета. Плот ное облако пылевой взвеси, образовавшейся в атмосфере. препятствует нагреванию южной полярной шапки солнеч ным излучением.
      В экваториальных широтах, где температура поверхности часто поднимается выше 0'С (по этой причине в эпоху. предшествовавшую полету "Викингов", эти области каза лись особенно благоприятными для жизни), содержание паров воды в атмосфере на протяжении всего года не превышало 5-15 мкм осадочной воды. При таких условиях поверхность планеты должна быть чрезвычайно сухой. Действительно, К. Б. Фармер и П. Э. Доме на основании данных, полученных "Викингами", пришли к выводу, что вся область между 35 ю. ш. и 46 с. ш. представляет собой сухую зону. лишенную воды, которая, возможно, сконцентрирова лась в полярных областях, играющих роль своего рода водяных ловушек. Вероятно, большие количества воды со хранились вокруг полярных областей под поверхностью в виде постоянных отложений замерзшего льда, или вечной мерзлоты. Вечная мерзлота выходит на поверхность у Север ного полюса, образуя остаточную ледяную шапку-нечто вроде верхушки айсберга. Не исключено, что подобные отложения водяного льда имеются на поверхности и у Южного полюса, но это пока не доказано.
      На Земле, как мы знаем, наблюдается совершенно иная картина: здесь наибольшее количество паров воды сосредо точено в области экватора, а наименьшее-у полюсов. В среднем давление паров воды на нашей планете на широте 0 равно 28 мбар: на широте 70" оно составляет в среднем (для обоих полушарий) 1,3 мбар. Это различие обусловлено тем, что жидкая вода присутствует на Земле на всех широтах, а количество водяных паров в атмосфере зависит главным образом от температуры, которая высока на экваторе и низкая у полюсов. На Марсе вода (в виде льда) сконцентри
      рована почти полностью в полярных областях, где вследст вие низкой температуры содержание паров воды в атмосфере очень невелико. Поэтому, даже когда атмосфера Марса насыщена парами воды, их давление незначительно.
      Эти предварительные заключения были подтверждены в ходе исследований, проведенных космическими аппаратами "Викинг". Оказалось, что повсюду на Марсе давление паров воды намного ниже того предела, который необходим для существования на планете жидкой воды. По существу, полу ченные "Викингами" результаты свидетельствуют, что Марс даже суше, чем ожидалось. До полета "Викингов" считалось, что пары в атмосфере локализованы вблизи поверхности и поэтому оседают ночью в виде инея. Предполагалось, что после восхода Солнца иней может таять, вызывая кратковре менное увлажнение почвы, которое, как думали, и обеспечи вает возможность существования популяций микроорганиз мов. Однако теоретический анализ этой модели, проведен ный в 1970 г. Эндрю Ингерсоллом, показал, что из-за низкой температуры, низкого атмосферного давления и состава атмосферы Марса иней на поверхности испарится прежде, чем сможет растаять. Затем К. Б. Фармер доказал, что иней все-таки может таять, если, образовавшись, он покроется тонким слоем принесенной ветром достаточно мелкой пыли, которая замедлит процесс испарения.
      Сейчас этот спор представляет чисто академический интерес. Полученные "Викингами" результаты показали, что, во-первых, повсюду в атмосфере Марса пары воды присутствуют в очень низкой концентрации, и, во-вторых, они нелокализованы вблизи поверхности, а независимо от времени года и места в основном сконцентрированы в атмосфере, на высоте 10 км и выше. В этих условиях невозможно осаждение инея в заметном количестве. Хотя фотокамеры обоих спускаемых аппаратов "Викинг" и об наружили над поверхностью ночные туманы, состоящие из крошечных кристалликов льда, эти частицы слишком малы, чтобы выпасть на почву.
      Несмотря на то что эти наблюдения, по-видимому, ис ключают возможность суточных колебаний количества ат мосферных паров воды, сезонное перемещение воды из атмосферы в грунт и обратно, несомненно, происходит, по крайней мере в северной полярной области. Фотокамеры спускаемого аппарата "Викинг-2", совершившего посадку севернее первого, обнаружили на окружающей почве тонкий слой инея, который сохранялся в течение нескольких месяцев