Рис. 52. Фотография участка марсианской поверхности, полученная 'Маринером-4'

Труднее заметить на Марсе темные пятна вследствие их малой контрастности. Их сразу же назвали морями, но это, безусловно, не моря. В них никогда не наблюдалось отражение Солнца. Очертания их несколько меняются и от года к году и при смене времен года. Так, с таянием полярной шапки начинается потемнение этих пятен, идущее от полюса к экватору. Кроме того, Скиапарелли в Италии в 1877 г. увидел на Марсе сеть тонких линий, которые он назвал каналами. Эти линии пересекают не только оранжевые «материки», соединяя темные пятна, но также и эти пятна, чего не могло бы быть в случае, если эти пятна - моря. Долгое время многие думали, что темные пятна - низменности, где только и есть на Марсе влага. Полярные шапки тают весной, и освободившаяся вода стекает к экватору по низинам, оживляя растительность, которая и придает пятнам темные цвета. Ловелл в США верил, что каналы - искусственные сооружения гипотетических марсиан, свидетельство их высокой техники. Он рисовал геометрически правильную сеть сотен каналов, но после работ Антониади и других выяснилось, что каналы не такие уже тонкие линии: они должны иметь сотни километров в толщину и чаще всего представляют собой цепи неправильных пятнышек. Тогда стали предполагать, что «каналы» - это растительность, окаймляющая узкие водные русла, сами по себе не видимые в телескоп. Наблюдатели отмечали сезонные изменения в окраске темных пятен, но зеленоватый для глаза цвет этих пятен летом и побурение осенью объясняются теперь физиологическим эффектом контраста с соседними оранжевыми областями. По точным измерениям цвет «морей» почти не отличается от цвета «материков», - он тоже красноват.

Рис. 53. Гигантский 'Большой Каньон' на Марсе, тянущийся на тысячи километров

Основные темные пятна можно узнать на всех картах. В последние годы в США под руководством Вокулера была составлена карта Марса, основанная на фотографиях и сотнях наилучших зарисовок Марса, сделанных за последние 90 лет двумястами наблюдателей. На отдельных лучших рисунках положение деталей Марса определялось с ошибками до 5° (600 км). Названия деталям на карте Марса даются латинские. Эти карты содержат вовсе не детали рельефа, а только темные и светлые области, да и то лишь очень крупные - размером не менее 150 км.

Оранжевые материки считались ровными пустынями. Горы, как полагали, есть только там, где изредка наблюдаются светлые пятнышки, - быть может, снег, выпадающий на горах. Наши представления о поверхности Марса (но не о температуре на нем, не о его безводии или атмосфере) очень изменились после пролета мимо него АМС «Маринер-4» в 1965 г. Восемь месяцев длилось ее приближение к Марсу и с расстояния 12 000 км она получила и передала на Землю 20 весьма еще несовершенных фотографий поверхности. Они охватили лишь 1% поверхности Марса вдоль дуги, проходящей через светлые и темные области Марса, но, к изумлению астрономов, снимки показали, что и те и другие области усыпаны кольцевыми горами, кратерами подобно Луне. (Кратеры на Меркурии были обнаружены на 9 лет позднее.) В 1969 г. съемка была продолжена на пролетных космических кораблях «Маринер-6» и «Маринер-7».

Рис. 54. Часть Большого Каньона и его профиль: ширина около 100 км, а глубина до 4 км. Правее каньона параллельная ему цепочка из десятка слившихся кратеров одинакового размера

В последующие годы, до конца 1974 г. были запущены несколько АМС в направлении Марса: советские «Марс-2, 3, 4, 5, 6 и 7» и американская «Маринер-9», которые стали спутниками Марса и позволили длительное время наблюдать поверхность планеты с довольно близкого расстояния, хотя этому иногда мешали пылевые бури на самом Марсе. Длящиеся месяцами, они заволакивают его поверхность, насыщая атмосферу мелкой пылью. Иногда вся атмосфера Марса в течение месяцев остается настолько запыленной, что сквозь нее видно очень мало. Существование бурь было одним из признаков присутствия атмосферы на Марсе еще до космических полетов к нему. Ведь для распространения пыли нужны ветры. Переносом песков сезонными ветрами можно в принципе объяснить сезонные и годовые изменения очертаний темных пятен Марса, давно наблюдаемые с Земли. Желтые облака пыли хорошо увязывались с представлением о том, что желтые «равнины» Марса - плоскогория, песчаные пустыни, а темные- низменности, которые, может быть, имеют влагу и растительность. Теперь установлено, что на Марсе существуют разности высот более 20 км (сходно с тем, что есть на Земле). Однако первые определения разности высот больших участков показали, что высоты и низины не совпадают с оранжевыми «пустынями» и «морями», т. е. с темными пятнами. Границы темных пятен не всегда совпадают с границами различных форм рельефа, найденных на снимках Марса с советских и американских космических аппаратов.

Рис. 55. Олимпийский пик, величайший щитовидный вулкан на Марсе. Диаметр его кратера 40 км, а его основания 500 км

Среди многочисленных кратеров, найденных на снимках, более сотни имеют диаметр свыше 120 км. Кратеров меньшего размера значительно больше, но не так много, как на Луне или Меркурии. Склоны их более пологи, наклоны их чаще всего около 10°. Центральные горки и кратеры на валах редки. Все это должно быть следствием эрозии в результате действия нынешних ветров, ударов мелких метеоритов и песчаных бурь, а в прошлом, по-видимому, и воды. Извилистых речных долин с притоками найдено несколько и, я бы сказал, удивительно, что их все еще не занесло песком.

Рис. 56. Русло высохшей реки (?) на Марсе

Единственна в своем роде рифтовая долина (или Большой каньон). Она тянется на тысячи километров при ширине в 100 км и глубиной в несколько километров. На Земле или Луне подобного образования нет. Таким же уникальным образованием является «Нике Олимпика». Это громадный вулканический конус, иначе «щит» типа Гавайских островов, но больше. Диаметр его основания 500 км, а наверху находится, по-видимому, застывшее, лавовое озеро - кальдера, как на Гавайских островах.

В этом районе концентрируется еще несколько вулканических щитов такого вида, но поменьше.

Рис. 57. Долина или русло высохшей реки на Марсе крупным планом

Обнаружение всех этих разновидностей топографических деталей не противоречит прежним представлениям о природных условиях на Марсе, а лишь в большой мере дополняет и уточняет эти представления. Но никто не мог ожидать, что там существуют (и не маленькие!) извилистые ложбины с притоками, которые приходится признать руслами рек, некогда протекавших на Марсе (на планете, где сейчас водяной пар обнаруживается с трудом!). По-видимому, когда-то Марс был настолько богат водой, что она могла течь по нему! Почему это было и почему этого не стало? К надежному ответу на это мы еще не подготовлены. Интересную гипотезу высказал В. Д. Давыдов. Он допускает, что на Марсе и сейчас есть водоемы, замерзшие снаружи и засыпанные песком. Где? - Например, под гладкой поверхностью в некоторых участках одной низменной равнины в умеренных широтах южного полушария планеты.

Температурные условия на Марсе исследованы еще недостаточно, но в общем там, бр-р-р, как холодно. По измерению болометрами и термоэлементами теплового, инфракрасного излучения планеты найдено было следующее. В связи с изменением расстояния Марса от Солнца днем температура в экваториальной области поднимается до +25°С, но уже к заходу Солнца спускается ниже нуля, а ночью падает до -70° и ниже. Температура темных пятен несколько выше, чем у светлых областей (на 10°), так как они лучше поглощают солнечные лучи. Средняя суточная температура там такая же, как на Земле в областях вечной мерзлоты: -25° (для Земли в целом среднегодовая температура +15°). Летом температура на Марсе на обращенных к Солнцу склонах бывает днем выше нуля иногда даже в полярных областях, где зимой отмечался мороз до - 100°С. Измерения теплового радиоизлучения показали температуру около -70° для планеты в целом. По-видимому, эта низкая температура относится к слоям, лежащим под поверхностью, так как она почти не меняется от того, освещен ли Марс Солнцем-полностью или частично обращен к нам своей ночной стороной.