SIVATAG ÉS CSATORNÁK
A múlt század végén már jó távcsöveink voltak. A Föld két legközelebbi
bolygószomszédja a Vénusz és a Mars: az előzőn felhői miatt semmit sem
láttak, célszerű volt az utóbbira összepontosítani. Sajnos, a fizika
törvényei behatárolták a lehetőségeket. Legnagyobb távcsöveinkkel a Holdon
vagy 100 méteres tárgyakat láthatunk meg; a Mars, mikor legközelebb jár is,
több mint 100-szor messzebb van, tehát 10-100 km-es alakzatokat vehetnénk
észre. Sajnos ezt még rontja a Mars saját légköre is, amely tovább mossa el
a részleteket. Ráadásul a Mars legtöbbször sokkal távolabb van.
A Föld és a Mars kb. 2 évenként egyszer a Nap azonos oldalán megközelíti
egymást: ezek a szembenállások. Csakhogy a Mars pályája erősen elliptikus,
ezért a szembenálláskor a Föld-Mars távolság, még mikor legkisebb is, 55 és
100 millió km közt bármi lehet. A második esetben kétszer akkora dolgokat
láthatunk csak, mint az elsőben, és a legnagyobb közelség, az ún. nagy
oppozíció, csak mintegy 15 évenként fordul elő. Ilyen időnként kellett
néhány hét alatt összegyűjteni a látott részleteket. Ráadásul a fényképezés
a részletek finomságában nem versenyképes a szemmel: a földi légkör
hullámzik, a szem képes elkapni a pillanatnyi nyugalmat, de a fénykép nem.
Első kérdés: van-e légkör és víz? Látszott, hogy valamilyen légkör van,
de mennyi és milyen? Elvileg színképelemzéssel meg lehetett volna tudni, de
a Marsról visszavert fény átjön a Föld légkörén is, amely otthagyja benne a
nitrogén, oxigén és vízgőz vonalait. Azért hát csak annyi volt biztos, hogy
a légnyomás 100 Hgmm alatt van. Ez kisebb, mint a legmagasabb földi
hegycsúcson, de még valami komoly. Hogy miből áll, az teljesen bizonytalan
volt.
Azt tudták, hogy szabad vízfelület nemigen lehet, hiszen az abban
tükröződő napfény jól látszana. Ugyanakkor a sarkok táján fehérség látszott,
amely nyáron visszahúzódott, télen előrenyomult. Ez jég vagy hó. A két
megfigyelést úgy lehetett összeegyeztetni, hogy a Mars rendkívül száraz,
ezért a szabad vízfelület elpárolog. A Mars rendszeres feltérképezése a múlt
század második felében kezdődött, a leghíresebb eredményeket az olasz
Schiaparelli érte el, 1877-től kezdve. Sötétebb és világosabb foltokat
látott, a sötétebbeket "tengereknek" nevezte. A világos területeken látott
végigfutni sötétebb vonalakat, és ezeket "csatornáknak" hívta. Schiaparelli
megfigyeléseit nehéz lett volna olyan pontosan ellenőrizni, ahogyan az a
természettudományokban szokásos, mert a legkisebb részletekhez szemét és
emlékezőtehetségét a végsőkig meg kellett feszítenie; de csatornákat más is
látott, ha nem is mindig ugyanott.
Mármost mik lehetnek a "tengerek" és "csatornák"? Schiaparelli tényleg
víznek hitte őket, de láttuk, hogy azon tükröződne a fény. Talán a
"tengerek" vízzel jobban ellátott, és ezért növénnyel borított vidékek, a
világosak pedig sivatagok. De akkor mik a szabályos futású keskeny
"csatornák"?
Itt állt ez ügy, amikor 1892-ben Percival Lowell, egy fiatal (és a jelek
szerint pénzzel jól ellátott) amerikai diplomata, fellelkesülve az
olvasottakon, kilépett a diplomáciai szolgálatból, és további életét a Mars
tanulmányozásának szentelte. Lowell eredetileg nem volt csillagász, de
képezte magát, jó szervező volt, és az általa alapított csillagvizsgáló
(Lowell Obszervatórium, Flagstaff, Arizona) ma is jó eredménnyel működik.
Alkalmazottai kétségkívül szakcsillagászok voltak, nem "áltudósok".
Lowell csillagvizsgálója alkalmazottai elé két célt tűzött: megtalálni a
Neptunuszon túli bolygót (erről majd később), és térképezni a Marsot,
megfigyelni a felszín évszakos változásait. 1905-ben összeállított
térképe [2] hasonló Schiaparelli-éhez, de több csatorna látszik rajta.
Eredményeit könyvekben foglalta össze, ismertebbek: Mars and Its Canals (A
Mars és csatornái) és Mars as the Abode of Life (A Mars mint az élet
lakhelye); ezeket magam sohasem olvastam. De későbbi feldolgozások
ismertetik adataikat, újabb megfigyelésekkel kiegészítve. Talán a legutolsó
ilyen többé-kevésbé tudományos feldolgozás F. Ziegelé (aki Hargitai
könyve [3] szerint csillagász, docens, és a moszkvai repülési intézetben
dolgozik), 1957-ben (majd emlékezzünk még a dátumra) összefoglalta a
"csatornaalapú" álláspontot. Mivel magyarul is megjelent, habár ma már
alighanem nehezen hozzáférhető, kövessük őt! (Még egyszer utoljára
hangsúlyozom: ez 1957-ben már nem a csillagászat általános véleménye volt,
hanem csak néhány csillagászé. De megfigyelésekre alapozott, tudományos
vélemény volt. Akkor még ...)
A csatornák egységes hálózatot képeznek, mely beborítja a bolygó egész
felületét. Egy sem szakad meg a síkságon. Néhány csatorna kettősnek látszik,
de csak az egyenlítői övezetben lévők oszlanak ketté, és azok is csak
bizonyos évszakokban. Lowell megfigyelte, hogy egyes csatornák áthaladnak a
"tengereken" (a sötét foltokon) is. A csatornák kereszteződésénél zöldes
foltokat látott, melyeket "oázisoknak" nevezett el. 186 ilyen oázist látott.
Nem látott oázist ott, ahol nem kereszteződtek csatornák. Ősszel az oázisok
elhalványodtak, és csak egy kis pont maradt helyükön.
Ennél is fontosabb, hogy a csatornák télen elhalványodtak, nyáron pedig
fokozatosan, az olvadó jégsapkától indulva, sötétedtek ismét meg. Mindennek
alapján olyan következtetésre jutott, hogy a "tengerek" mélyedések, ahol
kevés nedvesség megmaradt a talajban, ezért ott van növényzet és ezt látjuk.
A "csatornák" viszont föld alatti vízvezetékek, melyek mentén megél a
növényvilág. A csatornákon a sarki olvadó jégből szivattyúzzák a vizet. Az
oázisok természetesen városok vagy mezőgazdasági telepek a csatornák
mellett.
Ha a megfigyelések pontosak, akkor nehezen lehet a következtetéseket
vitatni. A megfigyeléseket viszont vitatták, hiszen a megfigyelhetőség
határán látott, és szabad szemmel és rajzzal rögzített dolgokról volt szó,
ráadásul valakinek az észleléseit csak 15 év múlva, az újabb nagy
oppozíciókor lehetett ellenőrizni. Sokan semmit sem láttak. Antoniadi egy 23
cm-es távcsővel látta a csatornákat, egy nagyobb, 83 cm-essel viszont nem.
Ezzel szemben Lowellék 1909-ben felfedeztek és feltérképeztek újabb 200
csatornát. Tyihov a pulkovói csillagdában színszűrővel ellenőrizte a
csatornák színét, és azt találta, hogy az egyezik a tengerekével. A vitában
Lowell úgy érvelt, hogy optikai csalódás nem függhet a marsbeli évszakoktól,
és rámutatott, hogy a földi, légkör kavargása a nagyobb távcsöveket jobban
zavarja mint a kisebbeket.
1924-ben a Lick-csillagda 91 cm-es távcsövével is láttak csatornákat, de
a Yerkes 102 cm-esével nem. A Lickben Trumplernak néhány csatornát sikerült
le is fényképeznie.
Lényeges változás a további években sem történt. Voltak csillagászok,
akik láttak csatornákat, voltak, akik nem. Néhány fényképen is látszott
valami: nem összefüggő vonal, hanem foltok sorozata, de ez nem cáfolat.
Mondottuk, hogy a fényképezőlemez felbontása rosszabb, mint a szemé, továbbá
miért kellene a vízvezeték mentén mindenütt növényzetnek nőnie. Újdonság
annyi volt, hogy 1937-ben, 1951-ben és 1954-ben felvillanó fényes fehér
pontokat figyeltek meg, melyek néhány percig látszottak. Mivel az 1951-es
észlelő japán volt, kézenfekvő volt számára, hogy atombomba-robbanást
láthat.
Nos, ha a csatornák ügyében nem lehet bizonyosságra jutni, fogjunk hozzá
máshogy. Az elmélet szerint a "tengerek" növényzete a csatornákéhoz hasonló;
a "tengerek" kiterjedt foltok, vitathatatlanul ott vannak, figyeljük hát meg
őket. Erre indított rendszeres munkát Tyihov (aki a század elején Pulkovóban
már fényképezett csatornákat) Alma-Atában, a Kazah Tudományos Akadémia
asztrobotanikai osztályát vezetve. (Egy tudományos akadémia kutatóintézeti
osztályvezetője semmiféle módon nem minősíthető áltudósnak.) A következőkre
jutottak.
Igaz, hogy a földi növényzet látható fényben zöld, infravörösben erősen
visszaver, és mutatja a klorofill elnyelési színképvonalait, a marsi
"tengerek" pedig inkább kékesek, nem jól vernek vissza infravörösben, és nem
mutatják a klorofill sávjait. De ez megmagyarázható azzal, hogy az ottani
növényzetnek a távolabbi Nap fényéből több hullámhosszat kel! hasznosítania.
Hasonló (de pesze kisebb mértékű) jellegzetességeket talált Tyihov a földi
sarkvidékek néhány növényénél. Továbbá Tyihovék kimutatták, hogy a tengerek"
színe évszakonként változik, körvanalaik változnak, és a "tengerek"
megmaradnak a porviharok alatt is. Mindez összhangban volt Lowellék
eredményével. Tyihov még begyűjtési kampányok létére is következtetett a
kékes szín néhány nap alatti kihalványodásából.
Idáig lehetett eljutni földi távcsöves megfigyelésekkel. Tyihov botanikai
érvelése nem terjedt el széleskörűen a csillagászatban (amiben persze része
lehetett annak, hogy a "szputnyik-sokk" előtt a nyugatiak nemigen olvastak
oroszul), de pl. Zerinváry ismeretterjesztő, de csillagászati műve [5]
lényegében pozitívan említi. Menjünk akkor megint tovább egy lépéssel: mit
mondott a csillagászat a marsi légkörről és időjárásról?
Szó volt róla, hogy a földi légkör nagyon zavaró a marsi fény
színképelemzésében. Ezért sok minden bizonytalan volt, nehéz és ravasz
mérésekhez kellett folyamodni. De azért voltak eredmények. A század első
negyedének eredményeit jól összefoglalja egy magyar csillagász. [6] Slipher
és Very Lowell csillagvizsgálójában 1908-ban azt találta, hogy a Mars
légköre némileg több oxigént és vízgőzt tartalmaz, mint a földi légkör a
csillagda felett. Ez komoly mennyiség. 1925-ben a Mount Wilson csillagdában
arra jutottak, hogy a Mars légkörében a csillagda feletti földi mennyiség
16%-a van oxigénből és 6%-a vízgőzből. Az ilyen légkör extrém sivatagi és az
ember alighanem megfulladna benne, de valamilyen élet még lehet ott. De
később kiderült, hogy még ez is mérési hiba (a földi légkör zavaró hatása).
1933-ban már a földi érték 1%-a alatt jártak oxigénben, és szinte sehol
vízgőzben. Ami a légkör sűrűségét illeti, 150 Hgmm volt egy mérési
érték. [5]
Az időjárásban kevesebb volt a bizonytalanság. Végtére is a bolygó
naptávolságát, keringését és tengelyforgását jól ismerjük, nagy távcsőben
pedig a bolygó korongjára helyezett parányi elektromos hőmérővel közvetlenül
mérhetjük a felszín hőmérsékletét (ha ez nehéz is). Elöljáróban csak annyit
(amit talán már korábban kellett volna), hogy a Mars 60%-kal messzebb van a
Naptól, mint a Föld, 687 nap alatt kerüli meg, egy marsbeli nap 24 óra 37
perc, és a bolygó tengelye 24º-ban dől pályasíkjához (a Földé 23,5º-ra).
Évszakok tehát tényleg vannak; a Mars egyik féltekéjén még inkább is, mint
nálunk, mert a Mars pálya eléggé elliptikus, tehát az egyik féltekén még a
legnagyobb naptávolság télre is eshet. (Nálunk ez a déli félgömb, ott
valóban zordabb a tél, a Marson az északi.) A század első felének észlelései
zord, de épp elviselhető időjárást mutattak: az egyenlítőn kora délután
15-20ºC levegő-hőmérsékletet és (csúcsban) 30-35ºC-ot a talajon, de éjszaka
-46ºC-ot is. [5], Antoniadi meg tudta mérni a szél sebességét is: 10 m/s
csakúgy, mint a Földön.
És most érkezzünk el 1957-hez! 1956-57 fordulóján újra nagy oppozíció
volt, az utolsó az űrhajózás megindulása előtt. Az előző ilyen a II.
világháborúra esett, amikor nem minden energiát fordítottak a megfigyelésre.
Ezért 1956-57-ben vagy 30 év technikai fejlődése ugrásszerű fejlődéssel járt
az észlelésekben. Hogyan látták a csillagászok a Marsot 1957-ben?
Kövessük Kulint és Zerinváryt! [7] A "szárazföldek" sivatagok, Dolfuss
mérései szerint limonit (vas-oxid) porral borítva; ezért vörösesek. Szerinte
a zöldes tengerek szürkék és csak a vörös foltok mellett látszanak
zöldesnek; szerinte a szürke is por. A sarki sapkák olvadásakor a
hőmérséklet 0ºC körüli, tehát nem szénsavhóból, hanem vízjégből állnak. A
Mars egész vízmennyisége, ha egyenletesen szétoszlana, a felszínen
legfeljebb 0,08 milliméter vastag vízhártyát képezne (a Földnél ez 2900
méter). A légnyomásra forrásunk megismétli a 150 Hgmm értékét (ez a földi
ötöde), de a légkör összetétele 98,5% nitrogén, 1,2% argon és 0,25% szén-
dioxid. A Mars-korong átlagos hőmérséklete kb. -43ºC vagy ennél valamivel
több. Forrásunk változatlanul ismétli az egyenlítői hőmérsékletekre
vonatkozó régebbi adatokat, tehát azokat a mérések nem cáfolták meg.
Csatornákat lefényképeztek, de különálló foltokból álltak. És végül:
Dolfuss kikeverte a "tengerek" visszavert fényét úgy, hogy limonit porra
(láttuk, szerinte ez fedi a "szárazföldeket") zuzmót és apró gombákat szórt.
Összefoglalóan: a "tudomány 1957-es állása" szerint a "csatornák"
mesterséges eredete bizonyítást nem nyert, de létezésük (mint környezetüknél
zöldebb foltok sorozata) igen, ha nem is feltétlenül a Lowellék által látott
rendszerben. Az időjárás nagyon zord, de az egyenlítőn hasonló a
szibériaihoz. A légkör ritka, és oxigént említésre méltó mértékben nem
tartalmaz. De: ha a 150 Hgmm "sűrűség" igaz, akkor ugyanakkora mennyiségű
marslégkörben több széndioxid van, mint a földiben! Növényi életnek tehát
csak a vízhiány az akadálya, és ahová a sarki jég olvadéka eljut, ott
lehetnek növények. Mivel pedig a "tengerek" színét elő lehetett zuzmókkal
állítani, aki marsi növényekről töprengett, összhangban volt a tudományos
ismeretekkel. Mármost a földi viszonyok közt mozgékony élőlények csak
oxigént légzők vannak, de hogy ez mennyire szabály a Világegyetemben ...'?
Nem lehetett hát kizárni csatornaépítő értelmes lényeket sem, csak akkor
ezeknek alapjában kellett különbözniük a földi állatvilágtól. Kulin és
Zerinváry 1958-ban még határozottan lehetségesnek tartja a Marson az
alacsonyrendű növényi életet, úgy, hogy az a korábbi, kellemesebb
körülmények közt kifejlődött élet túlélője.' Voltak adatok arra, hogy
bizonyos földi élőlények kibírják a marsi légkört marsi hőmérsékleten. A
találgatásokban legnépszerűbbek a zuzmók voltak. Ezek mohák és gombák
együttélő telepei: a mohák mint növények, szén-dioxiddal táplálkoznak, és
táplálják a gombákat, a gombák meg a mohákat; az egész együttműködés jól
bírja a hideget, vízhiányt és táplálékhiányt. A zuzmók tényleg elviselnék az
1957-es ismereteink szerinti marsi viszonyokat. Persze a zuzmókat kialakító
mohák és gombák nem. Innen az ötlet, hogy ha korábban szelídebbek voltak a
viszonyok, a zuzmók kialakulhattak és fennmaradhattak.
1957. október 4-én a Szovjetunióból fellőtték a Szputnyik-1 mesterséges
holdat. Megkezdődött az űrhajózás, és megnyílt az út a légkör feletti
csillagászkodásra. (A Szputnyik-1-en még nem volt távcső, de ha sikerült
pályára állítani egy 83 kg-os testet, lehetett tudni, hogy sokat már nem
kell várni.) 1965. július 14-én 10000 km-re a Mars felett száguldott el a
Mariner-4 amerikai űrszonda, és méréseket végzett. Küldött 22 tv-képet is.
Lowellék kikövetkeztetett világa eltűnt szemünk elől. A talaj minden képen
szürkésbarna volt, kráterek látszottak. Növényzetnek semmi nyoma. És a
felszíni légnyomás a földinek 1%-a. A kisebb marsi gravitáció miatt ez ugyan
nem azt jelenti, hogy ennyivel ritkább a légkör, de a sűrűség mindenképp
csak néhány százaléka a földinek. A szonda halott és steril szupersivatag
felett repült el.