Что же мы на самом деле знаем?

Открыв книгу Я. И. Перельмана «Занимательная астрономия», читаем на странице 82:
«Мог ли бы лунный наблюдатель различать на земном диске очертания материков и океанов? Распространено ошибочное мнение, будто Земля в небе Луны представляет нечто похожее на школьный глобус. Так её и изображают художники, когда им приходится рисовать земной шар в мировом пространстве: с контурами материков, со снежной шапкой в полярных областях и т. п. подробностями. Всё это надо отнести к области фантазии. На земном шаре при наблюдении извне нельзя различить таких деталей. Не говоря уже об облаках, обычно застилающих половину земной поверхности, сама атмосфера сильно рассеивает солнечные лучи; поэтому Земля должна казаться столь же яркой и столь же непроницаемой для взора, как и Венера. Исследовавший этот вопрос пулковский астроном Г. А. Тихов пишет:
“Смотря на Землю из пространства, мы увидели бы диск цвета сильно белесоватого неба и едва различили бы какие-либо подробности самой поверхности. Громадная часть падающего на Землю солнечного цвета успевает рассеяться в пространстве атмосферой и всеми её примесями раньше, чем дойдёт до поверхности самой Земли. А то, что отражается самою поверхностью, успеет опять-таки сильно ослабеть вследствие нового рассеяния в атмосфере”.
Итак, в то время как Луна отчётливо показывает нам все подробности своей поверхности, Земля скрывает своё лицо от Луны, да и от всей вселенной под сияющим покрывалом атмосферы».

На мой взгляд, это очень показательный отрывок, демонстрирующий, насколько сильно могут отличаться наши теоретические представления от реальной картины:



Перельман не был ни профессиональным астрономом, ни специалистом в области поглощения и рассеяния света атмосферой, но для Тихова подобные рассуждения выглядят в высшей степени странно. Трудно предположить, что Тихов ни разу не видел Луну на ярком дневном небе и не обращал внимание на то, что несмотря на рассеянный земной атмосферой солнечный свет, все детали лунной поверхности прекрасно видны и днём. Да, можно возразить, что свет, отраженный от Луны, проходит земную атмосферу только один раз, и паразитная засветка и поглощение света будут вдвое меньше, чем при наблюдении земной поверхности из космоса, но ведь, когда Луна находится невысоко над горизонтом, свет от нее проходит вдвое, а то и втрое большую толщу воздуха, чем, когда Луна находится в зените, и детали лунного ландшафта тем не менее прекрасно видны. Более того, они видны и сквозь легкую облачность. Практически всегда, когда видна сама Луна, видны и детали ее ландшафта.
В связи с этим возникает еще одна проблема. Современная программа исследования экзопланет предполагает запуск космического телескопа «Уэбб» с диаметром зеркала 6,5 метров, одной из задач которого будет получение спектров атмосфер экзопланет земной группы, находящихся в зоне обитаемости с целью нахождения в них так называемых биосигнатур — спектральных линий молекул газов, имеющих, как принято сегодня считать, биогенное происхождение. Наиболее важной биосигнатурой считается одновременное присутствие в атмосфере свободного метана и свободного кислорода.

Было бы интересно предложить экзопланетчикам в качестве тестового задания спектр атмосферы Венеры и спросить, что они по этому спектру и по известным данным о светимости Солнца, массы Венеры, радиусу ее орбиты смогут сказать относительно физических и биологических условий на поверхности этой планеты. Разумеется, не раскрывая, что эти данные относятся к Венере. Почему-то мне кажется, что их выводы окажутся не более правдоподобными, чем выводы астрономов, делавшиеся до посещения Венеры автоматическими межпланетными станциями.

А в связи с этим встает важный вопрос: а насколько вообще мы можем доверять выводам относительно физических условий на других планетах, сделанным по косвенным оптическим и спектроскопическим данным?