Марсиа нские хро ники. Фобос и Деймос

«Марсиа;нские хро;ники» (англ. The Martian Chronicles) — научно-фантастический роман Рэя Брэдбери.
Нет, в этот раз хроникёр будет другой. Вместо Рэя Бредбери – Иосиф Шкловский.
Ио;сиф Самуи;лович Шкло;вский (1916 -  1985) — советский астроном, астрофизик.
Член-корреспондент АН СССР, лауреат Ленинской премии, основатель школы современной астрофизики.
 Автор девяти книг и трёхсот научных публикаций по проблемам внеземных цивилизаций и  серии научно-популярных статей

И. С. Шкловский родился 1 июля 1916 г. на Украине, в городе Глухове.
Окончив школу-семилетку, он работает десятником на строительстве Байкало-Амурской железной дороги,
в 1933 г. поступает на физико-математический факультет Владивостокского университета
 и через два года переходит на физический факультет МГУ.
В 1938 г. молодого физика-оптика принимают в аспирантуру на кафедру астрофизики в Государственный астрономический институт  им. П. К. Штернберга при МГУ,  с которым в дальнейшем он был связан всю свою жизнь.
Далее начало войны, эвакуация в Ашхабад (из-за плохого зрения не взяли на фронт), возвращение в Москву,
 в ГАИШ, и многие годы на передних фронтах революции в астрономии, начавшейся в послевоенные годы.
Непрерывно, со времени основания, он возглавлял отдел астрофизики в Институте космических исследований АН СССР и отдел радиоастрономии ГАИШ.
Он умер в Москве 3 марта 1985 г. от неожиданно наступившего инсульта.
 
Наиболее характерными его чертами были беспредельный интерес к фактам, поиск главного, любовь к простоте в понимании явлений природы, стремление всегда быть на переднем крае.
На переднем крае в 50-е годы 20 века среди прочих была и тема Марса.
Мы, конечно помним, что рассказал о Марсе актёр Сергей Филиппов в роли пьяненького лектора в «Карнавальной ночи»:
Товарищи, товарищи, всех вас интересует вопрос, есть ли жизнь на Марсе
Прошу всех взглянуть на небо. Снизу звёздочки кажутся маленькие-маленькие.
Но стоит только нам взять телескоп...
И посмотреть вооружённым глазом, как мы уже видим две звёздочки, три звёздочки..
Четыре звёздочки, лучше всего, конечно, пять звёздочек!
 
Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе, это науке неизвестно.
Наука ещё пока не в курсе дела…

И. С. Шкловского тоже заинтересовала тема Марса, но в несколько другом аспекте.
В 1958 г. он  увлекся гипотезой об искусственности спутников Марса.
Аномальное торможение Фобоса при движении по орбите заставляло предполагать очень малую его плотность или даже пустоту внутри.
Первая статья И. С. Шкловского в той же области опубликована в журнале «Природа» № 7 за 1960 г.
Тема получила развитие в первом издании книги «Вселенная, жизнь, разум» в 1962 г. Она написана  в стиле литературных записок и оказала значительное влияние на самые широкие круги читателей в нашей стране и за рубежом.

Вот что было известно о Марсе в те годы:
Марс — четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размеру планета Солнечной системы;

 
Масса планеты составляет 10,7 % массы Земли.
Названа в честь Марса — древнеримского бога войны.
У Марса есть два спутника — Фобос и Деймос (в переводе с древнегреческого — «страх» и «ужас»,
имена двух сыновей  греческого бога войны Ареса, сопровождавших его в бою),
которые относительно малы (Фобос — 26,8;22,4;18,4 км, Деймос — 15;12,2;10,4 км)

Загадка Фобоса
Эту загадку Фобос задал астрономам в 1945 году. Именно тогда американский ученый Б. Шарплесс заметил в движении Фобоса труднообъяснимые особенности. Оказалось, что спутник Марса перемещается по очень пологой спирали, медленно, но неуклонно приближаясь к поверхности планеты.

В своих воспоминаниях член-корреспондент АН СССР B. С. Емельянов рассказывает об одной из своих встреч с C. П. Королевым.
 
 Королев сказал тогда:
— Ты читал статью Шкловского о Марсе? Собственно, там речь шла не о Марсе, а о его спутниках.
Как ты знаешь, у Марса два небольших спутника — Фобос и Деймос. Эти спутники — астрономическая загадка.
Кое-кто из астрономов считал, что это случайно захваченные Марсом астероиды. Но если это так, то непонятно, почему они движутся почти точно по круговым орбитам, лежащим в плоскости экватора. Спутники очень маленькие: диаметр Фобоса всего 16 километров, а Деймоса — вдвое меньше.
Фобос вращается на расстоянии всего шести тысяч километров от поверхности Марса.
У этих спутников есть много поразительных отличий от всех других спутников планет Солнечной системы.
Шкловский говорит, что с Фобосом происходит то же, что и с искусственными спутниками Земли:
их движение тормозит сопротивление атмосферы,  они снижаются, но при этом ускоряют свое движение.
О причинах торможения Фобоса высказывали много разных предположений, но ни одно из них не подтверждается расчетами.
Только одна гипотеза может объяснить все недоуменные вопросы, если предположить, что Фобос полый, пустой внутри.
Шкловский отрицает возможность существования естественного полого космического тела и приходит к выводу, что оба спутника Марса имеют искусственное происхождение.
Его статья так и названа «Искусственные спутники Марса».

Теперь мы знаем, что предположение об искусственном происхождении спутников не подтвердилось.
Сейчас ускорение Фобоса объясняется действием приливных сил.
Почему же Шкловский не нашел лучшего объяснения торможению Фобоса, чем гипотеза об  их искусственном происхождении?
Дело в том, что за отправную точку он принял величину его ускорения, полученную американским астрономом Шарплессом.

«Таким образом, — писал Шкловский, — все мыслимые механизмы не в состоянии объяснить особенность движения этого спутника Марса.
Разумеется, остается еще тривиальная возможность считать наблюдения Шарплесса ошибочными.
Однако для этого у нас в настоящее время нет оснований, хотя, конечно, такую возможность следует постоянно иметь в виду.
В создавшемся положении Шкловский в 1959 году выдвинул  радикальную гипотезу.
Если бы плотность Фобоса была бы около 10-3 г/см3, то его вековое ускорение вполне могло быть объяснено сопротивлением атмосферы Марса.
Нельзя, однако, представить себе естественную субстанцию столь малой плотности.
В таком случае остается только одна возможность — считать Фобос полым.
Но естественное космическое тело не может быть полым.
Значит, Фобос (и, по-видимому, Деймос) — искусственный спутник Марса.
Анализируя  эту гипотезу, ученый рассмотрел все возможные причины наблюдаемого ускорения Фобоса.
****************
Воспроизводить здесь его сложнейшие расчёты неуместно. Они понятны только крепким учёным.
Но можно попытаться получить его вывод из более простых соображений.
Для этого нам плнадобится знание всего двух физических законов.
В 1851 году Джордж Стокс, получил формулу для силы лобового сопротивления шару, двигающемуся в жидкости или в газе. Она пропорциональна радиусу шара и скорости его движения.
Или, ещё проще: F= Crv, где C - просто константа,
С другой стороны, наш шар движется с ускорением a. Значит, подчиняется Закону Ньютона:
   Закон Ньютона
     F= m a
Здесь  a уже   кем-то измерено, и, значит, тоже является константой. Назовём её C1.  Т.е.  F= C1 m
Она должна равняться силе лобового сопртивлкеия, ибо только она вызывает движение шара.
В результате получаем простое, как мычание:  Crv= C1 m, откуда m= Crv/ C1
Но нас интересует не само m,  а  а результат его деления на объём шара,  или плотность  материала p.
из которого этот шар изготовлен.
Формула объёма шара тоже стратегическим секретом не является.
 
Выполнив деление m/v, Шкловский получил p=0.001 кг/м3 .
Но в природе нет твёрдых веществ с такой низкой плотностью.
Самые лёгкие из них имеют плотность p=100-:-200 кг/м3 .
Единсивенное объяснение – наш объект полый внутри, наподобие теннисного мячика.
А естественное небесное тело  такую форму иметь не может.  Следовательно….
********************
Однако величина ускорения Фобоса, полученная Шарплессом, оказалась в несколько раз завышенной.
Когда И.С.Шкловский об этом узнал, он публично и печатно признал, что ошибся.
Многие учё ные, даже самые великие, неоднократно ошибались.
Как написал Иван Андреевич Крылов в басне Волк и Ягненок: Тому в Истории мы тьму примеров слышим.
Но далеко не у всех хватало научного мужества публично признать свою ошибку.
Достоверно в 20 веке известен только ещё один пример, но какой!
Чтобы оставаться в согласии с идеей статичной Вселенной, Эйнштейн ввел в свои уравнения
космологическую постоянную, которая заморозила состояние Вселенной.
В 1929 году, когда Хаббл продемонстрировал, что Вселенная расширяется,
Эйнштейн  публично и печатно признал, что совершил «свою самую большую ошибку».
Так что, Ио;сиф Самуи;лович Шкло;вский попал в  очень даже неплохую компанию.
                = = В,Давидович, Израиль, 25.06.2021 = =