Проблема 7 Облака Венеры

Предсказание Великовского, что облака Венеры состоят из углеводородов или углеводов, много раз приводилось как пример успешного научного прогноза. Из общей гипотезы Великовского и вычислений, описанных выше, ясно, что Венера должна быть насыщена манной – углеводом. Великовский говорит (с. х.[74]), что «присутствие углеводородных газов и пыли в облачном покрове Венеры послужило бы главной проверкой» его идей. Также не ясно, имеется ли в виду под «пылью» в вышеприведенной цитате углеводородная пыль или просто обычная силикатная пыль. На этой же странице Великовский цитирует себя: «На основе этого исследования я предполагаю, что Венера должна быть насыщена попутными нефтяными газами», – что является прямой ссылкой на компоненты природного газа, такие как метан, этан, этилен и ацетилен.

Тут нам нужно обратиться к истории. В 30-е и в начале 40-х гг. прошлого столетия единственным астрономом в мире, который занимался химией планет, был покойный Руперт Вильдт – сначала в Гёттингене и позже в Йеле. Именно Вильдт первым обнаружил метан в атмосфере Юпитера и Сатурна, и именно он первым предположил наличие высших газообразных углеводородов в атмосфере этих планет. Таким образом, идею, что «нефтяные газы» могут существовать на Юпитере, впервые выдвинул не Великовский. Также именно Вильдт предположил, что формальдегид может входить в состав атмосферы Венеры и что облака состоят из полимерного углевода, образовавшегося из формальдегида. Идея присутствия углеводов в облаках Венеры тоже изначально не принадлежала Великовскому, и сложно поверить, что тот, кто так тщательно изучил астрономическую литературу 1930-х и 1940-х гг., не знал об этих исследованиях Вильдта, которые так тесно связаны с центральной темой Великовского. И все же нет никаких упоминаний об исследованиях Юпитера Вильдтом, и есть только сноска о формальдегиде без ссылок и признания, что Вильдт предположил, что на Венере присутствуют углеводы. В отличие от Великовского, Вильдт хорошо понимал разницу между углеводородами и углеводами; более того, он осуществил безуспешные поиски предполагаемого мономерного формальдегида с помощью методов спектроскопии в ближней ультрафиолетовой области. Не найдя мономер, он отказался от гипотезы в 1942 г. Великовский же – нет.

Как я указывал много лет назад (Саган, 1961), вблизи облаков Венеры должны обнаруживаться пары простых углеводородов в том случае, если облака состоят из этих углеводородов. Тогда их не удавалось найти, и в течение всех последующих лет, несмотря на широкий ряд используемых аналитических методов, ни углеводороды, ни углеводы не были обнаружены. Эти молекулы искали посредством оптической спектроскопии высокого разрешения с поверхности Земли, с использованием методов преобразования Фурье, с помощью Висконсинского экспериментального ультрафиолетового спектрометра, с Орбитальной астрономической обсерватории OAO-2, посредством наземных наблюдений в инфракрасном диапазоне, а также с помощью советских и американских зондов. Ни одной молекулы так и не удалось обнаружить. Максимальное содержание простейших углеводородов и альдегидов – строительных блоков углеводов – обычно составляет несколько миллионных долей (Connes et al., 1967, Owen and Sagan, 1972). [Соответствующее максимальное содержание для Марса также составляет несколько миллионных долей (Owen and Sagan, 1972).] Все наблюдения показывают, что атмосфера Венеры состоит в основном из углекислого газа. Конечно, поскольку углерод присутствует в такой окисленной форме, то простые углеводороды присутствуют не более чем в следовых количествах. При рассмотрении крыльев полос в области 3,5 мкм признаков полос поглощения C – H-связи, которые характерны и для углеводородов, и для углеводов, не обнаруживается (Pollack et al., 1974). Все другие полосы поглощения в спектре Венеры – от ультрафиолетовой области спектра до инфракрасного – сейчас объяснены; ни одна из них не связана с наличием углеводородов или углеводов. Как теперь известно, предположение о том, присутствием какой конкретной органической молекулы можно с точностью объяснить инфракрасный спектр Венеры, так и не было высказано.

Более того, вопрос состава облаков Венеры – столетиями волновавший ученых – был решен не так давно (Young and Young, 1973; Sill, 1972; Young, 1973; Pollack et al., 1974). Облака Венеры состоят приблизительно из 75 %-ного раствора серной кислоты. Это согласуется с химическим составом атмосферы Венеры, где, кроме прочих компонентов, были обнаружены хлороводород и плавиковая кислота с действительной частью показателя преломления[75] по данным поляриметрии, равной 1,44 (с точностью до третьей значащей цифры), поглощением в области 11, 2 и 3 мкм (теперь это дальняя инфракрасная область) и со скачкообразным изменением содержания паров воды над облаками и под ними. Эти наблюдаемые особенности не соответствуют гипотезе об облаках, состоящих их углеводородов или углеводов.

Хотя идея таких органических облаков сейчас полностью опровергнута, почему мы слышим, что космические исследования подтвердили гипотезу Великовского? Здесь тоже нужно рассказать одну историю. 14 декабря 1962 г. первый успешно запущенный американский межпланетный космический зонд «Маринер-2» приблизился к Венере. Построенный Лабораторией реактивного движения, он был оборудован, наряду с другими более важными приборами, инфракрасным радиометром, спроектированным четырьмя экспериментаторами, одним из которых был я. Это было еще до первого успешного запуска на Луну космического аппарата «Рейнджер», и ученые в НАСА не имели большого опыта обнародования научных открытий. Чтобы объявить о результатах, в Вашингтоне провели пресс-конференцию, и доктора Л. Каплана, одного из экспериментаторов нашей команды, уполномочили описать результаты собравшимся репортерам. Ясно, что, когда подошла его очередь, он описал результаты в таком ключе (это не точные его слова): «В ходе нашего эксперимента был использован двухканальный инфракрасный радиометр; один канал центрирован на длину волны 10,4 мкм, соответствующую горячей полосе CO2, другой – на 8,4 мкм, что соответствует окну прозрачности газовой атмосферы Венеры. Наша цель заключалась в том, чтобы измерить яркостную температуру и дифференциальный коэффициент пропускания в обоих каналах. Был подтвержден закон потемнения диска к краю, согласно которому нормализованная интенсивность изменялась как ? в степени альфа, где мю – это арккосинус угла между нормалью к поверхности планеты и лучом зрения, а…»

В какой-то подобный момент его прервали нетерпеливые репортеры, не привыкшие к тонкостям науки, выкрикнув что-то вроде: «Все это скука смертная, дайте нам настоящие факты! Насколько плотные облака, на какой высоте они расположены и из чего состоят?» Каплан ответил совершенно правильно, что эксперимент с инфракрасным радиометром не был рассчитан на то, чтобы дать ответ на такие вопросы, и действительно не дал. Но затем он сказал что-то вроде: «Я скажу вам, что я думаю». Он поведал свою точку зрения, что парниковый эффект, при котором атмосфера прозрачна для видимого солнечного света, но непроницаема для инфракрасного излучения с поверхности, и из-за которого поверхность Венеры должна оставаться горячей, может не действовать на Венере, потому что компоненты атмосферы, видимо, прозрачны на длине волны около 3,5 мкм. Если бы в атмосфере Венеры существовало некое вещество, поглощающее излучение на этой длине волны, окно прозрачности было бы перекрыто, парниковый эффект сохранился бы, и это объясняло бы высокую температуру поверхности. Он предположил, что углеводороды были бы отличными парниковыми молекулами.

Предупреждения Каплана остались незамеченными прессой, и на следующий день во многих американских газетах можно было найти заголовки «“Маринер-2” обнаружил углеводородные облака на Венере». Тем временем несколько публицистов из Лаборатории реактивного движения находились в процессе написания популярного доклада о миссии, с тех пор названного «Маринер: миссия к Венере». Представьте, как кто-нибудь из них взял утреннюю газету и воскликнул: «Слушайте! А я и не знал, что мы обнаружили углеводородные облака на Венере». И в самом деле, в этой публикации углеводородные облака перечислены как одно из главных открытий «Маринера-2»: «В основании температура облаков около 200 градусов по Фаренгейту, и, вероятно, они состоят из конденсированных углеводородов, находящихся в масляной суспензии». (Этот доклад также подтверждает парниковое нагревание поверхности Венеры, но Великовский решил поверить только части из того, что было напечатано.)

Теперь представьте, что администратор НАСА передает хорошие известия президенту в ежегодном отчете Космической администрации, президент передает это дальше в своем ежегодном Послании конгрессу и авторы книг по элементарной астрономии, которые всегда стремятся включить самые последние результаты, запечатлевают это «открытие» на своих страницах. Учитывая такое количество, казалось бы, надежных, подтверждающих друг друга докладов на высоком уровне о том, что «Маринер-2» обнаружил углеводородные облака на Венере, неудивительно, что Великовский и несколько беспристрастных ученых, не ведающих о загадочных путях НАСА, могли сделать вывод, что это классическая проверка научной теории: явно странный прогноз, сделанный до наблюдений, и затем неожиданно подтвержденный экспериментом.

На самом деле, как мы видели, ситуация совершенно другая. Ни при запуске «Маринера-2», ни при последующем исследовании атмосферы Венеры углеводороды или углеводы не были обнаружены ни в газовой, ни в жидкой или твердой фазе. Сейчас известно (Pollack, 1969), что углекислый газ и водяной пар в достаточной степени перекрывают окно прозрачности на 3,5 мкм. Миссия «Пионер-Венера» в конце 1978 г. обнаружила, что для объяснения высокой температуры поверхности парниковым эффектом кроме количества углекислого газа, за которым долго наблюдали, нужен только водяной пар. Как ни парадоксально, «аргумент» «Маринера-2» в пользу углеводородных облаков на Венере фактически следует из попытки спасти объяснение высокой температуры поверхности парниковым эффектом, которое Великовский не поддерживает. Также парадоксально, что профессор Каплан позже стал соавтором работы, в которой говорилось об очень низком содержании метана – «нефтяного газа», – установленном посредством спектроскопического изучения атмосферы Венеры (Connes et al., 1967).

Короче говоря, идея Великовского, что облака Венеры состоят из углеводородов или углеводов, не оригинальна и не верна. «Решающее испытание» не пройдено.