Представьте себе, что вам удалось наблюдать планеты, находясь за пределами земной атмосферы. Тогда в спектре планеты, имеющей в своей атмосфере кислород, вы увидели бы линии поглощения этого газа. Но при наблюдении сквозь земную атмосферу, в которой очень много своего кислорода, дающего темные линии в спектре, планетные линии кислорода тонут в линиях земного кислорода, и их очень трудно выделить.
Еще один пример. Не подлежит сомнению, что на Марсе есть вода. Между тем спектральный анализ не обнаруживает паров воды в атмосфере Марса. Почему? Потому что марсианские линии паров воды тонут в линиях паров воды, находящихся в земной атмосфере.
Меркурий находится в два с половиной раза ближе к Солнцу, чем Земля. Поэтому температура на нем значительно выше, чем на нашей планете. К тому же Меркурий обращен к Солнцу всегда одной стороной. На этой солнечной стороне Меркурия температура достигает 340 градусов выше нуля, то есть почти точки плавления свинца. А на противоположной стороне Меркурия царят вечный мрак и холод.
При высокой температуре солнечной стороны и малой силе тяжести на Меркурии не могла удержаться в сколько-нибудь значительном количестве атмосфера. Наблюдения обнаруживают едва заметные следы атмосферы на Меркурии.
А вот планета Венера окружена плотной атмосферой, открытой еще М. В. Ломоносовым в 1761 году. Твердая поверхность этой планеты пока что недоступна наблюдениям, и мы знаем немногое об атмосфере Венеры. В основном ее атмосфера состоит из огромного количества углекислого газа. Его там в 500 раз больше, чем в атмосфере Земли.
При большом сходстве Венеры с Землей (по величине, массе и плотности) в ее атмосфере не обнаружено паров воды и кислорода.
Отсутствие паров воды в атмосфере Венеры объяснить нетрудно. В атмосфере Земли на уровне океана содержится 1,2 процента паров воды, а на высоте 11 километров— всего 0,01 процента. Предположим, что высота облаков над поверхностью Венеры равна 11 километрам. Тогда содержание паров воды над ними должно быть слишком ничтожно, чтобы их можно было обнаружить при помощи спектрального анализа.
Почему не обнаружено кислорода в атмосфере Венеры — расскажем дальше, а пока перейдем к Марсу.
В атмосфере Марса обнаружен углекислый газ и притом в количестве, вдвое большем, чем в атмосфере Земли. Что касается паров воды и кислорода, то они находятся за пределами, доступными наблюдению с Земли. Между тем наука установила, что на Марсе есть вода. Следовательно, должны быть и пары ее в атмосфере Марса. Почему же спектральный анализ не обнаруживает их? Вероятно, потому, что спектральный анализ в данном случае не может преодолеть маскирующего влияния паров воды и кислорода земной атмосферы.
Можно думать, что в атмосфере Марса находится в значительном количестве азот. Но обнаружить его тоже пока не удалось, так как в доступных наблюдению участках спектра у азота нет линий поглощения.
Советские астрономы получили точные данные о давлении атмосферы на Марсе. Плотность ее такая, как на высоте 10–15 километров над поверхностью Земли.
В атмосферах планет-гигантов (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) найден в большом количестве газ метан (химическое соединение углерода с водородом).
При нормальном давлении и нормальной температуре толща метана в атмосфере Юпитера — 150 метров, Сатурна — 350, Урана — 1 500, Нептуна — 2 500 метров. Количество метана от Юпитера к Нептуну сильно увеличивается. Но это увеличение в значительной степени кажущееся. Объясняется оно присутствием аммиака.
В атмосферах Юпитера и Сатурна аммиак находится в газообразном, капельно-жидком и твердом состоянии. Вероятно, облака, плавающие в их атмосферах, состоят из капелек и кристаллов аммиака, а также других неизвестных нам пока веществ. Облака, закрывая от нас нижележащие слои атмосферы, уменьшают влияние метана на спектр Юпитера и Сатурна.
Иное дело на Уране и Нептуне. Температура в верхних слоях атмосфер этих планет уже настолько низка, что весь аммиак превратился в кристаллы, которые осели в глубокие, более плотные слои. Метановая атмосфера просматривается здесь во всю ее толщу, свет Солнца проникает далеко вглубь, проходит обратно такой же путь и попадает на Землю в приборы астронома.
Увеличение содержания метана в атмосферах планет-гигантов от Юпитера к Нептуну, таким образом, может быть явлением не действительным, а только кажущимся. Эта мысль понадобится нам при рассмотрении вопроса о возможности жизни на планетах-гигантах.
Напомним историю вопроса о жизни на других планетах.