Наша Земля - небесное тело, обращающееся вокруг Солнца. Солнце и все небесные тела, которые вокруг него обращаются, составляют солнечную систему.
 Солнечная система (без соблюдения масштабов величин Солнца и планет и расстояний между ними). |
Земля - наш родной дом, а солнечная система - родной город, в котором находится этот дом.
В нашем городе есть громадные здания - Юпитер, Сатурн; есть дома средней величины, вроде нашей Земли, Венеры, Марса; есть совсем крошечные домики - это маленькие планетки, так называемые астероиды, и есть мельчайшие небесные тельца - метеоры, которые, может быть, являются остатками разрушенных планет.
Дома нашего солнечного города не стоят на месте: из века в век несутся они по незримым дорогам вокруг центрального светила - Солнца. Но и весь солнечный город - само Солнце со своими спутниками - с громадной скоростью несется по безграничному мировому пространству. Солнечный наш город - кочующий город, как и все другие солнечные города во вселенной.
Я буду знакомить тебя с домами нашего солнечного города, начиная с самой близкой к Солнцу планеты - Меркурия.
Древние римляне верили, что их судьбой управляют многие боги. Отцом и владыкой всех богов был могучий Юпитер, его женой - богиня Юнона. Богом солнца считался их сын - лучезарный Феб (греки называли его Аполлоном). Дочь Юпитера и Юноны - Венера была богиней красоты. Гонцом богов - попросту говоря, рассыльным - служил юркий Меркурий; римляне рисовали его с крылышками на пятках.
Люди давно перестали верить в языческих богов, а имена богов можно видеть в серьезных научных книгах, слышать в докладах академиков.
Почему же так произошло? Потому что древние именами своих богов назвали небесные светила. Юпитер, Венера, Меркурий - все они теперь находятся на небесном своде. Даже самые «захудалые», второстепенные и третьестепенные боги и богини не забыты: в честь каждого из них астрономы назвали какую-нибудь вновь открытую планету или астероид.
С изучением небесных светил в старину тесно была связана ложная наука - астрология.
Астрологи говорили: «В момент рождения человека надо записать расположение светил на небе - их взаимное положение влияет на судьбу человека».
По расположению светил в момент рождения человека астрологи предсказывали его будущий характер и судьбу.
Например: человек родился «под знаком Меркурия», то есть в то время, когда Меркурий был виден в определенном месте неба. Астролог говорил: «Этот человек будет купцом», так как Меркурий считался покровителем торговли. Родившимся «под знаком Марса» предсказывали, что они будут жестокими, кровожадными людьми, сделаются воинами... И все это потому, что у римлян Марс был богом войны.
Лженаука астрология продержалась очень долго: еще каких-нибудь двести лет назад астрологи составляли свои предсказания для царей, князей и других знатных людей, да и сейчас еще некоторые невежественные люди верят шарлатанам - предсказателям будущего.
Почему планета Меркурий была названа в честь бога-курьера, бога-вестника?
Это самая близкая к Солнцу планета - она обращается вокруг Солнца очень быстро: всего в 88 земных суток. Ведь Меркурию за один оборот приходится пробегать расстояние гораздо меньшее, чем Земле, да и скорость Меркурия в его движении по орбите больше, чем скорость движения Земли.
Год Меркурия в четыре с лишним раза меньше земного. Вот за эту быстроходность, за проворство, с которым маленькая планета бегает по небу, ее и прозвали Меркурием - небесным гонцом.
Меркурий - планета маленькая. Его поперечник всего только 5000 километров. По объему он в 20 раз меньше Земли. Это значит, что из земного шара можно выкроить двадцать шаров такого размера, как Меркурий. Сила тяжести на Меркурии в четыре раза меньше земной: человек в 60 килограммов весом на Меркурии весил бы только 15 килограммов.
 С поверхности Меркурия Солнце кажется огромным пылающим диском. |
Наблюдения показали, что Меркурий всегда обращен к Солнцу одной своей стороной, как Луна к Земле. Мы уже знаем, что было бы с Землей, если бы она находилась в таком положении. А с Меркурием получается еще хуже. Ведь он значительно ближе к Солнцу, и его освещенная сторона получает света и тепла в семь раз больше, чем Земля!
Жар, который господствует на освещенной стороне Меркурия, на его лице, достигает 400 градусов. При такой температуре плавятся свинец и олово. Если бы на Меркурии были свинцовые и оловянные горы, они обратились бы в океаны из расплавленного металла.
Самые сильные жары на нашей планете - чудесная прохлада по сравнению с адским пеклом на освещенной стороне Меркурия.
А на затылке Меркурия, на его темной, неосвещенной стороне, царит страшный холод, близкий к холоду межпланетного пространства. Ученые думают, что там температура примерно на 200 градусов ниже нуля. Если на Меркурии и была когда-нибудь вода, то она на освещенной стороне испарилась, и сильные ветры унесли ее на холодное полушарие, а там она застыла и обратилась в лед. А вернее - воды там никогда не было, она не могла образоваться при высокой температуре Меркурия.
Атмосферы на Меркурии, по-видимому, нет.
Понятно, что при таких условиях никакой жизни на Меркурии не может быть.
Спутников Меркурий не имеет.
У Меркурия есть фазы, подобные лунным, которые можно наблюдать только в телескоп.
Когда Земля и Меркурий находятся с одной стороны от Солнца, то к нам как раз повернута темная, неосвещенная сторона Меркурия (рис. на стр. 107); его совсем не видно.
 Фазы Меркурия или Венеры, какими их видит наблюдатель с Земли. |
Полным Меркурий виден тогда, когда он на противоположной от Земли стороне, за Солнцем; но тогда он очень далек. Лучше всего рассматривать Меркурий, когда он в первой или последней четверти, то есть когда он справа или слева от Солнца.
Наблюдать Меркурий трудно: он слишком близок к Солнцу и его затмевают солнечные лучи.
Иногда вечером, после того как закатится солнце, на западной стороне неба появляется очень яркая звезда. Это вечерняя звезда: она первая выходит на небо, когда еще совсем светло. Потом она спускается все ниже и уходит под горизонт, туда же, куда скрылось солнце.
Случается, что утром, перед восходом солнца, на востоке сияет яркая утренняя звезда: она дольше всех звезд остается на небе. Все звезды уже потухли, а утреннюю звезду еще видно. И только тогда, когда солнцу уже время вот-вот показаться из-за горизонта, оно затмевает своими лучами утреннюю звезду.
Выйди из дома вечером, через полчаса после захода солнца, и поищи на западном небе вечернюю звезду. Если увидишь ее, понаблюдай, как она постепенно спускается к западу.
Но если вечерней звезды не окажется на западной стороне неба, попроси разбудить тебя за полчаса до восхода солнца. Выходи из комнаты и смотри на восток: может быть, ты увидишь там яркую утреннюю звезду.
В чем же тут загадка? А она решается очень просто: нет двух звезд - утренней и вечерней. Это одна и та же звезда, только иногда ее можно видеть вечером, а в другое время года - утром; но бывает такое время, когда ее и вовсе не видно на небе. И звездой это яркое светило назвали совершенно неправильно. Вовсе это не звезда, а планета Венера. Так прозвали ее римляне в честь своей богини красоты.
Планета Венера в самом деле очень красива. Она сияет мягким белым светом, и ни одна звезда, ни одна планета не могут сравниться с ней по силе блеска.
- Должно быть, эта планета очень большая, раз она так ярко светит? - спросишь ты.
Нет, по размерам она такая же, как наша Земля. Венеру и Землю часто называют небесными близнецами.
Венера светит так ярко потому, что она ближайшая соседка Земли в мировом пространстве, понятно не считая Луны. Венера может приближаться к Земле на 42 миллиона километров, а по сравнению с расстоянием до Плутона, самой далекой планеты солнечной системы, такое расстояние очень невелико.
Год Венеры гораздо короче, чем год Земли: он продолжается 225 земных суток, то есть семь с половиной земных месяцев.
У Венеры есть фазы, как у Луны и у Меркурия.
Если смотреть на Венеру в хороший телескоп, то на ее поверхности видны только какие-то расплывчатые пятна - одни посветлее, другие потемнее - очень похожие на облака. А облака могут плавать только в атмосфере, значит, у Венеры есть атмосфера, и эта атмосфера очень высокая и плотная.
О том, что у Венеры есть атмосфера, впервые узнал великий русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов. Было это почти двести лет назад, в 1761 году. Ломоносов наблюдал очень редкое явление: прохождение Венеры по солнечному диску. Это случается в то время, когда Венера оказывается как раз на прямой линии между Землей и Солнцем; тогда ее светлая сторона обращена к Солнцу, а к нам планета повернута неосвещенной стороной. Венера проходит по сияющему солнечному диску как небольшой черный кружок.
В тот момент, когда Венера приблизилась к солнечному краю, вокруг нее заметен был слабо светящийся ободок. Ломоносов правильно догадался, что этот ободок - атмосфера Венеры, освещенная прошедшими через нее солнечными лучами.
 Какой кажется земному наблюдателю Венера в различных положениях относительно Земли.  Венера проходит перед солнечным диском. |
Другие астрономы, которые одновременно с Ломоносовым следили за прохождением Венеры, не были так наблюдательны.
Они заметили светлый ободок, но не поняли, что это такое, и только жаловались, что ободок помешал им отметить точный момент, когда край Венеры прикоснулся к солнечному краю.
А Ломоносов написал: «...планета Венера окружена знатной воздушной атмосферой, таковой (лишь бы не большей), какова обливается около нашего шара земного».
И проницательность Ломоносова тем удивительнее, что он наблюдал прохождение Венеры даже не из обсерватории, а из окна своей квартиры, в самодельный телескоп!
Прохождения Венеры по солнечному диску бывают очень редко. Последнее прохождение случилось в 1882 году, а новое будет только в 2004 году, и, быть может, ты, читатель этой книги, уже в почтенном возрасте наведешь тогда на Солнце свой телескоп...
Со времен Ломоносова наука далеко ушла вперед. Ученые не только узнают, есть ли на какой-нибудь планете атмосфера, но и умеют определить, из каких газов она состоит.
Советские ученые знали, что в атмосфере Венеры есть азот, но еще неизвестно, есть ли там кислород. Ты сразу поймешь, что это значит. Это значит, что на Венере или совсем нет растений, которые выделяют в атмосферу кислород, или же их еще слишком мало. Да, пожалуй, и немудрено, что их там мало. Ты сейчас узнаешь причину этого.
 Михаил Васильевич Ломоносов. (1711-1765) |
По наблюдениям астрономов, сутки Венеры продолжаются 20-24 наших земных суток (точно продолжительность суток Венеры еще не определена, так как сделать это трудно). На Венере день и ночь продолжаются по 10-12 земных суток, то есть по 250-300 часов. А Венера гораздо ближе к Солнцу, чем Земля; тепла и света она получает от Солнца вдвое больше, чем наша планета.
Из рассказа о путешествии на Луну ты знаешь, какая разница в температуре между лунным днем и лунной ночью, которые продолжаются по 354 часа.
И так как Венера значительно ближе к Солнцу, чем Луна, то разница температур между днем и ночью на Венере была бы еще больше, если бы у Венеры не было атмосферы. Днем плавающие в атмосфере густые облака защищают поверхность планеты от палящих лучей солнца, а ночью атмосфера не дает теплу быстро улетучиваться в мировое пространство.
Но все же дневная температура на Венере показалась бы нам не слишком приятной: она доходит до 100 градусов тепла! Значит, океаны Венеры - а ученые говорят, что они на ней могут быть, - днем такие же горячие, как у нас кипяток.
Астрономы измерили температуру облачного слоя на темной стороне Венеры, там, где на планете ночь. Оказалось, что она равна минус 23 градусам. Это вполне терпимо: ведь и в Москве мороз в 23 градуса не считается чересчур большим.
Ты видишь, что условия для существования растений на Венере не очень хороши. Но нельзя с полной уверенностью заявить, что там совершенно нет растительности. Есть на Земле водоросли, которые живут в горячих источниках. А морозы переносить наша земная растительность научилась прекрасно. Быть может, и на Венере уже появилась растительность, но не так давно и еще не так много выделила в атмосферу кислорода, а поэтому ученые не сумели определить его присутствие при помощи своих приборов.
Жизнь на Венере, может быть, будет развиваться так, как она развивалась на Земле.
Одна из планет устрашала древних: она походила на красный глаз могучего бога, гневно смотревший на далекую Землю. И этому красному светилу римляне дали название Марса, бога войны.
Расстояние Марса от Солнца 228 миллионов километров — это в полтора раза больше, чем расстояние Земли от Солнца. Чтобы удобно было измерять большие расстояния, ученые назвали расстояние Земли от Солнца — 150 миллионов километров — астрономической единицей. Таким образом, расстояние Марса от Солнца полторы астрономических единицы.
Когда удобнее всего наблюдать Марс? Очевидно, в то время, когда Земля и Марс находятся с одной стороны Солнца. Такое взаимное положение Марса и Земли называется противостоянием.
Противостояния повторяются через каждые два года. Во время противостояний Марс приближается к Земле примерно на 70-100 миллионов километров.
Лет через пятнадцать — семнадцать бывают так называемые великие противостояния. Во время великих противостояний Марс и Земля ближе всего подходят друг к другу — на расстояние 55 миллионов километров.
В 1956 году наблюдалось такое великое противостояние Марса, и он снова привлекал к себе усиленное внимание астрономов.
Во время великих противостояний Марс — одно из самых ярких светил неба.
 Противостояния Марса с 1954 до 1971 года. |
Очень трудно наблюдать Марс, когда эта планета и Земля находятся по разные стороны от Солнца. В это время расстояние между ними доходит до 400 миллионов километров. Понятно, что в период наибольшего удаления Марса мало кто его наблюдает.
Марс — небольшая планета. Его поперечник — 6800 километров, это всего только в два раза больше поперечника Луны. По объему Марс меньше Земли почти в семь раз.
На стр. 114 вы видите рисунок Марса, сделанный французским астрономом Антониади в 1909 году. Белое пятно на краю планеты — полярная шапка Марса, снежный покров. Темные полосы и пятна называются морями Марса; обширные красновато-желтые области — суша.
Очень интересна история исследования Марса.
Итальянский астроном Скиапарелли (1835-1910) много лет очень внимательно изучал Марс В 1877 году, когда Марс находился в великом противостоянии, Скиапарелли наблюдал эту планету каждую ночь, если только не мешала пасмурная погода. Скиапарелли нарисовал подробные карты Марса, каких до него не делал ни один астроном.
 Сравнительные величины Земли, Марса и Луны. |
Первое, что увидел Скиапарелли на Марсе, были темные пространства. Вода издали всегда кажется темнее суши. Поэтому Скиапарелли назвал темные пространства морями Марса. Между морями Скиапарелли увидел множество тонких черных ниточек, как бы соединяющих соседние моря. Скиапарелли назвал эти ниточки каналами, так как итальянское слово «канал» означает «пролив».
 Марс по рисунку Антониади. |
И вот по всему свету пошел великий шум:
— Итальянец Скиапарелли открыл на Марсе каналы! А каналы могли прорыть только люди или какие-нибудь разумные существа! И, очевидно, у них огромная техника, так как даже мы, люди Земли, не в состоянии покрыть свою планету целой сетью каналов, как это сделали марсиане: ведь марсианские каналы имеют ширину в десятки и сотни километров, раз их видно в наши телескопы!
Газеты и журналы печатали множество статей о Марсе и его жителях. Писатели поспешно писали романы о марсианах. Горячие головы предлагали немедленно вступить в переговоры с жителями Марса. Одни придумывали световую сигнализацию при помощи колоссальных зеркал. Другие предлагали изобразить на обширных равнинах Сибири геометрические чертежи, чтобы марсиане поняли, что на Земле тоже живут разумные существа. Но так как линии в этих чертежах должны быть по нескольку сот километров длины и по 20-30 километров ширины (только при этом условии марсиане могут их рассмотреть в телескопы), то высказывалась мысль составлять чертежи из посевов пшеницы — в марсианские телескопы золотистые поля будут хорошо видны в виде светлых линий среди окружающей черной земли.
Так как переговоры с марсианами потребовали бы огромных расходов, их никто не пытался начинать. Но ученые всего мира принялись усиленно изучать каналы Марса.
В 1909 году должно было наступить великое противостояние Марса, и предполагалось, что вопрос о каналах так или иначе разрешится.
Известный американский астроном Лоуэлл даже построил специальную обсерваторию для наблюдений Марса на плоскогорье в пустыне Аризона. Там воздух очень чист, наблюдениям не мешают дым и копоть больших городов. Для обсерватории был приобретен сильный телескоп, с 66-сантиметровой линзой.
Пришел 1909 год, которого астрономы ждали с нетерпением. Телескопы всего мира, как гигантские пушки, нацелились на Марс.
И вот начался великий спор между аризонскими астрономами и учеными всего остального мира. В этом споре до поры до времени не принимали участия только астрономы Пулковской обсерватории.
Лоуэлл и его друзья утверждали, что каналы на Марсе есть. Но они заметны не всегда — они появляются в поле зрения постепенно, во время таяния полярных снегов. Значит, в это время они наполняются водой.
Кроме того, по наблюдениям аризонцев выходило, что вода в каналах Марса весной движется с севера на юг, а осенью — с юга на север.
Так как вода не может идти самотеком то в одну, то в другую сторону, то Лоуэлл и его сторонники говорили, что воду по каналам гонят могучие насосы. А насосы могут построить только разумные существа — люди, да к тому же обладающие очень высокой техникой.
— Вот новое доказательство того, что марсиане существуют! — заявляли сторонники Лоуэлла.
Но громадное большинство астрономов, и среди них очень опытные наблюдатели, заявляли, что они вообще не видят на Марсе никаких каналов.
Противники каналов утверждали, что каналы — только обман зрения. Они говорили:
— Нарисуйте на бумаге неправильно разбросанные пятна и черточки и отойдите подальше. Пятна и черточки сольются в линии.
В подтверждение своих взглядов противники каналов говорили, что каналы видны лишь в телескопы средней силы; самые же мощные телескопы показывают не каналы, а неправильные темные пятна...
Наблюдать небесные тела в телескоп очень трудно. Даже опытные ученые, занимающиеся астрономией много лет, и те иногда ошибаются и делают неверные выводы из своих наблюдений.
Чисто научный, казалось бы, спор о том, есть ли на Марсе каналы, сводится к спору о том, есть ли жизнь на других планетах. А об этом спорили еще в те давние времена, когда жил смелый мыслитель Джордано Бруно.
По приговору жестокого церковного суда Бруно был сожжен за то, что он учил: «Жизнь существует на бесчисленных планетах. Бесконечно разнообразны проявления жизни во вселенной, и смешно было бы предполагать, что Земля — эта крошечная песчинка в необъятном мире — только одна является обиталищем разумных существ...»
И вот открытие каналов на Марсе как будто бы подтверждало гениальную догадку Бруно. Немудрено, что многие ученые за рубежом всполошились и всячески старались опровергнуть истинность наблюдений Скиапарелли и Лоуэлла.
Американские астрономы, пользовавшиеся самым большим, 100-сантиметровым, телескопом Иеркса, заявляли:
— Наш телескоп слишком силен для марсианских каналов!..
И в это время опубликовала свои наблюдения Пулковская обсерватория.
Молодые астрономы Тихов и Калитин сумели сфотографировать каналы Марса. Их оказалось очень много — и широких и узких, длинных и коротких.
В настоящее время составлена подробная карта Марса и на ней насчитывается свыше тысячи каналов шириной от 2 — 3 до 300 километров. Некоторые каналы вливаются в круглые темные пятна, называемые озерами или оазисами.
Но современные астрономы уже не считают, что каналы — искусственные сооружения.
Сейчас наука выдвигает разные предположения о том, что такое каналы.
Одни говорят, что каналы — русла древних высохших рек.
Другие считают каналы трещинами в высохшей почве, как бы колоссальными оврагами.
Третьи думают, что так называемые каналы — полосы влажной почвы, покрытой густой растительностью, более темной, чем окружающее пространство.
Пожалуй, последнее предположение самое верное. Во время марсианского лета каналы приобретают зеленую окраску более темного цвета, а осенью они светлеют.
По этим изменениям окраски каналов и морей (потому что марсианские моря тоже меняют свой цвет по временам года) астрономы предполагают, что на Марсе существует растительность.
Некоторые советские астрономы думают, что на Марсе есть растения, теряющие осенью свою листву, как наши березы и дубы, и есть вечнозеленые растения, вроде наших хвойных.
Марсианские же моря, вероятно, просто обширные болота, покрытые зеленой растительностью.
Красный цвет Марса происходит от красноватой окраски суши. Такую окраску на Земле имеют глинистые и песчаные пустыни. Суша составляет большую часть поверхности Марса, и можно думать, что пустыни занимают там огромные пространства.
На Марсе есть атмосфера, но она очень разреженная. На поверхности этой планеты атмосферное давление такое, какое на Земле наблюдается на высоте 18 километров. Человек на поверхности Марса почувствовал бы себя точно в открытой корзине стратостата, поднявшегося на страшную высоту над Землей. Но у нас стратостаты снабжаются герметически закрытыми кабинами, а членам первой межпланетной экспедиции, которая высадится на Марсе, придется ходить в скафандрах... На Марсе сила тяжести раза в два с половиной меньше, чем на Земле, и тяжелые скафандры не слишком затруднят их владельцев.
Климат Марса суровый. Марс в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, и получает света и тепла в два с лишним раза меньше.
Зато у Марса есть громадное преимущество перед Меркурием и Венерой — такое же, как и у Земли: это продолжительность марсианских суток, то есть время вращения вокруг оси.
Марсианские сутки продолжаются 24 часа 37 минут, они лишь чуть-чуть больше земных. Дни и ночи на Марсе почти такие же, как на Земле; за такие короткие дни и ночи планета не успевает значительно нагреться или охладиться.
Еще удивительнее вот что: ось Марса отклонена от вертикального положения почти совершенно так же, как ось Земли. Поэтому на Марсе времена года такие же, как на Земле: весна, лето, осень, зима. Но они гораздо продолжительнее земных времен года. Так как путь Марса вокруг Солнца значительно длиннее, чем путь Земли, и по орбите он движется медленнее, то Марс совершает полный оборот вокруг Солнца в 687 земных суток, или 669 марсианских.
 Этот фантастический рисунок изображает прибытие межпланетной экспедиции на Марс. |
Какова температура на Марсе?
У его экватора, то есть в самом жарком его поясе, дневная температура не поднимается выше 20 градусов тепла; к ночи она падает до нуля, а к рассвету наступает мороз до 50 градусов.
В умеренных поясах морозы зимой доходят до 70-80 градусов, а у полюсов они бывают около 100 градусов.
На Марсе наблюдаются очень резкие скачки от тепла к холоду в течение одних суток. Будь так у нас, днем можно было бы ходить на открытом воздухе в рубашке, а ночью пришлось бы кутаться в теплую шубу и в домах топить печи круглый год.
На Марсе наблюдается интересное явление — таяние полярных снеговых шапок.
Зимой эти шапки достигают 3000-4000 километров в поперечнике; летом же они значительно уменьшаются и к осени становятся едва заметными белыми пятнышками, а иногда и совсем исчезают. Вода от таяния снегов стекает в умеренные пояса, и там оживают, покрываются свежей растительностью моря и каналы Марса. У нас на Земле полярные льды (например, в Гренландии и Антарктиде) держатся тысячами лет, потому что толщина их огромна. Летом они лишь немного оттаивают, а зимой опять увеличиваются. А быстрое таяние снегов у полюсов Марса показывает, что там толщина полярного снежного покрова невелика — всего несколько сантиметров.
Большая часть поверхности Марса обратилась в сухие, бесплодные пустыни. Вода, вероятно, просочилась по трещинам в глубь планеты, и с каждым годом ее остается все меньше на поверхности Марса. Атмосфера Марса тоже становится все боле разреженной, так как из верхних ее слоев частички газов уносятся в мировое пространство, и более слабое, чем на Земле, притяжение планеты не может их удержать.
У Марса есть два маленьких спутника. Они открыты в 1877 году и названы Фобос и Деймос. По-русски эти слова означают «страх» и «ужас» — вполне подходящие названия для спутников бога войны!
Все необходимое для жизни на Марсе есть: имеются вода, кислород и атмосфера, растительность, происходит смена дней и ночей, смена времен года... Это все те условия, при которых развилась жизнь на Земле. На Марсе они, правда, посуровее, но ведь живые существа за миллиарды лет развития прекрасно могли к ним приспособиться. За эти миллиарды лет там могли возникнуть существа, столь же культурные, как люди.
Ты можешь задать вопрос:
— А почему мы не видим марсианских городов?
Но, быть может, так же рассуждают и марсиане:
— Почему мы не видим земных городов? Должно быть, Земля необитаема... Да и как можно жить при той ужасной жаре, которая господствует на этой раскаленной планете?..
Чтобы увидеть в телескоп постройки с расстояния в сотню миллионов километров, надо, чтобы эти постройки достигали исключительных размеров — в десятки километров длины и ширины. Можно предположить, что, если даже марсиане существуют, им очень трудно увидеть Москву, Ленинград или Париж, даже если не помешает земная атмосфера.
Есть ли на Марсе разумные существа, узнает только первая межпланетная экспедиция, которая туда направится.
Рассказ о Марсе получился значительно длиннее, чем о Меркурии и о Венере. Ничего не поделаешь: Марс — самая интересная для нас, жителей Земли, планета.
Уже давно между Марсом и Юпитером астрономы обнаружили значительный промежуток в пространстве. По расчетам ученых, в этом промежутке должна была находиться еще одна планета.
Долго искали эту планету астрономы. Одни стали говорить, что такой планеты совсем нет, а другие утверждали, что она есть, но слишком мала, и потому ее не видно в телескопы.
И вот в ночь под 1 января 1801 года одному астроному удалось открыть маленькую планету как раз в промежутке между Марсом и Юпитером.
Новую планету назвали Церерой — это имя римской богини плодородия. Определили поперечник планеты. Он оказался совсем небольшим — около 800 километров.
— Это просто крошка среди других планет, — решили ученые, — она раз в восемьдесят меньше Луны и в четыре тысячи раз меньше Земли... А все-таки пустой промежуток между Марсом и Юпитером заполнен!..
Через год, на таком же примерно расстоянии от Солнца, как и Церера, нашли вторую маленькую планету. Астрономы немного смутились: по их мнению, там не следовало быть второй планете. Но раз уж она оказалась, ее окрестили именем Паллады — римской богини правосудия.
Вскоре астрономы еще больше забеспокоились: в 1804 году была открыта третья маленькая планета — Юнона! И, наконец, в 1807 году обнаружилась еще одна планета, уже четвертая по счету, — Веста!
Тут ученые серьезно призадумались. Четыре маленькие планеты на том месте, где полагалось быть одной большой... Поневоле приходилось думать, что маленькие планеты — осколки разрушенной большой. Видимо, когда-то в мировом пространстве между Марсом и Юпитером произошла катастрофа, и большая планета раскололась на мелкие.
Но такое предположение совсем не нравилось многим тогдашним астрономам, так как оно шло вразрез с религией.
Вот что писал другу знаменитый немецкий математик и астроном Гаусс: «Пусть даже через несколько лет мы узнаем, что Паллада и Церера раньше составляли одно тело. С точки зрения наших человеческих интересов, такой результат был бы нежелателен. Подумайте, какой невыносимый ужас охватил бы людей, какая началась бы борьба благочестия и неверия, как одни стали бы защищать, другие нападать на провидение! Все это было бы неизбежно, если бы на основании фактов было доказано, что планета может быть разрушена. Что сказали бы те, которые так охотно строят свое учение на незыблемой прочности солнечной системы! Что сказали бы они, если бы увидали, что строили на песке и что во всем царит слепая, случайная игра сил природы! Я лично думаю, что надо воздержаться от таких выводов...»
Паллада, Юнона и Веста оказались меньше Цереры. Поперечники их таковы: у Паллады около 500 километров, у Весты около 400, а у Юноны всего около 200 километров. Из всех этих планет только Весту можно иногда видеть простым глазом, а остальные надо рассматривать в телескоп, и они кажутся просто яркими точками. Вот за это их и прозвали астероидами, то есть звездоподобными небесными телами. Ведь планеты в телескоп кажутся кругами (дисками), и только звезды представляются блестящими точками.
Да, Церера и ее небесные соседки — планеты-карлики. Но время показало, что они еще гиганты по сравнению с другими членами своей семьи, а семья эта оказалась чрезвычайно многочисленной. Пятый член ее был открыт только через тридцать восемь лет после открытия Весты. За все эти годы считалось, что малые планеты найдены все. Но вот в 1845 году один любитель астрономии открыл пятую малую планету — Астрею.
Множество любителей астрономии нацелили на небо свои маленькие, большей частью самодельные телескопы. Это было так заманчиво — отыскать новую планету в мировых просторах! Требовалось только терпение. Надо было каждую ночь смотреть на определенный участок неба и точно отмечать положение каждой звезды на карте. И если окажется, что какая-то звездочка сдвинулась с места по сравнению с соседними, — это и есть астероид!
 Пояс астероидов (малых планет). |
И так как нельзя было заранее сказать, в каком районе неба окажется новая планетка, то их искали наудачу. Некоторым любителям «повезло»: они открыли по нескольку астероидов.
Число вновь открываемых астероидов росло с каждым годом. Скоро они стали насчитываться десятками. Уже и римских и греческих богинь не хватило, чтобы дать имена новым планеткам. На небе появились богини финикийские, древненемецкие, норвежские... Стали давать астероидам просто женские имена. Небольшая группа астероидов, значительно отличающихся от всей остальной массы, получила мужские имена: Гермес, Эрот, Адонис...
Множество астероидов открыли советские астрономы, особенно искусные «охотники» за маленькими планетами. Вот имена некоторых астероидов, открытых советскими учеными:
Владилена — названа так в честь Владимира Ильича Ленина. Морозовия — в честь русского революционера Н. А. Морозова. Павловия — в честь знаменитого ученого И. П. Павлова.
Впрочем, теперь принято называть вновь открываемые астероиды двумя латинскими буквами, стоящими после года открытия, — например, 1937 ТL (малая планета, открытая советским астрономом Неуйминым).
В настоящее время известно более тысячи пятисот астероидов.
Много найдено астероидов, но еще больше в пространстве носится неоткрытых малых планет. Ученые предполагают, что их существует несколько десятков тысяч.
Конечно, в первую очередь были открыты самые крупные астероиды. Это уже известные тебе Церера, Паллада, Юнона, Веста. Далее стали открывать астероиды поперечником в 100 километров, 50 километров, 20 километров... Сейчас известны астероиды поперечником в километр и даже меньше. По сравнению с такими действительно малютками солнечной системы Церера и ее «подруги» — настоящие гиганты. Ведь окружность Цереры около 2500 километров; надо совершить порядочное путешествие, чтобы ее объехать. Поверхность Цереры около 2 миллионов квадратных километров — это шестая часть Европы; на Церере можно было бы разместить Францию, Италию, Германию, Англию и еще осталось бы место для десятка маленьких стран, вроде Швейцарии. Но только одна десятая часть площади Советского Союза уместилась бы на Церере.
А «карманный» астероид с поперечником в километр можно обойти за час, и поверхность его составляет всего 300 гектаров; у любого колхоза в несколько раз больше земли. По объему такой «карманный» астероид в 500 миллионов раз меньше Цереры.
Значит, и в семье астероидов есть свои великаны и свои карлики. А среди неоткрытых астероидов есть множество таких, диаметры которых всего несколько десятков метров и даже несколько метров. Это просто большие камни, мчащиеся в пространстве.
Существование больших и маленьких астероидов заставляет некоторых астрономов предполагать, что когда-то в мировом пространстве действительно случилась катастрофа, и большая планета разлетелась на части. Но эта планета была невелика — раз в тысячу меньше Земли.
С Юпитера начинается группа внешних планет, планет-гигантов. Юпитер — самая большая планета солнечной системы, недаром он носит имя царя римских богов.
Вот наглядные цифры, показывающие, как велик Юпитер.
Его поперечник в 11 раз больше поперечника Земли.
Пешеходу понадобилось бы 800 дней, чтобы обойти кругом Земли, если бы он проходил по 50 километров в день. Но если бы этот пешеход вздумал обойти Юпитер, то, пойдя в путь молодым, он вернулся бы стариком: у него на путешествие ушло бы двадцать пять лет! И это при условии, что он тоже будет проходить в день 50 километров.
Поверхность Юпитера в 120 раз больше земной поверхности.
 Сравнительные величины Юпитера и Земли. |
На уроках географии ты изучаешь части света. Их шесть: Европа, Азия, Африка, Северная и Южная Америка, Австралия, Антарктида.
Представь себе, что на Юпитере оказались бы части света такой же величины, как на Земле; тогда их было бы на поверхности огромной планеты больше семисот. Много пришлось бы там потрудиться географам и путешественникам, чтобы исследовать поверхность родной планеты, много пришлось бы исписать им томов! А каково доставалось бы школьникам этой планеты изучать ее географию!
Из Юпитера можно было бы выкроить тысячу триста шаров такого объема, как наша Земля.
Теперь ты видишь, почему Юпитер называется гигантом.
Очень велика сила, с которой Юпитер притягивает к себе предметы, находящиеся на его поверхности. Если бы на Юпитер попал человек, весящий на Земле 60 килограммов, то там он стал бы весить 140 килограммов. Там межпланетный путешественник не запрыгал бы, как на Луне. Его мускулы оказались бы слишком слабыми, чтобы тащить такое тяжелое тело; вес придавил бы человека к земле, и он еле-еле тащился бы ползком. И он передвигался бы так медленно, что и в сотню лет не обошел бы Юпитер!
Лет двести — триста назад те астрономы, которые не были в плену религиозных верований, думали, что на каждой планете живут разумные существа — люди. Астрономы рассуждали так:
— Земля — планета; она населена людьми. Меркурий, Марс, Юпитер — тоже планеты. Значит, и на них тоже есть люди.
При этом астрономы считали, что на маленьких планетах живут люди маленького роста, а на больших планетах — великаны. Они сильно ошибались. Если бы на Юпитере были люди, то они-то и были бы карликами: только у карликов хватило бы силы мускулов переносить по поверхности Юпитера их маленькие, немного весящие тела. Наоборот, на Луне, при малой силе тяжести, вырастали бы великаны. В те времена ученые об этом еще не догадывались.
На Юпитере нет жизни.
Устройство, или, как говорят, строение, планет-гигантов совсем не такое, как строение внутренних планет: Земли, Марса, Венеры и Меркурия. Эти планеты состоят из плотного вещества, они одеты твердой корой из так называемых горных пород. Когда в мировое пространство полетят на ракетах путешественники, они смогут посетить любую внутреннюю планету. Но им грозила бы гибель, если бы они вздумали спуститься на Юпитер.
Этот гигант окружен очень густой атмосферой, состоящей из газов, дышать которыми нельзя. Атмосфера Юпитера страшно холодная: ученые измерили ее температуру, и оказалось, что там 140 градусов мороза. Это оттого, что Юпитер получает очень мало солнечного света и тепла: ведь Юпитер удален от Солнца на пять астрономических единиц.
Что находится под плотной атмосферой Юпитера, ученые еще не знают: одни предполагают, что внутренность Юпитера находится в горячем состоянии; другие думают, что твердое ядро планеты окружено толстой ледяной корой.
 Вес земного человека на Юпитере (на пружинных весах) |
Если бы космическая ракета даже нашла под атмосферой Юпитера твердую поверхность, на которую можно опуститься, то мощное притяжение планеты-гиганта не выпустило бы ее обратно.
Юпитер делает полный оборот вокруг Солнца один раз в двенадцать земных лет. Это значит, что год Юпитера равен двенадцати земным годам. А сутки на Юпитере очень короткие: всего 10 часов — 5 часов день, 5 часов ночь.
Что было бы, если бы на Земле были такие короткие сутки? Встанешь, позавтракаешь, пойдешь в школу, просидишь там четыре урока — и уже ночь! А когда же гулять, когда уроки учить?
Но так как на Юпитере жителей нет, то величина суток там значения не имеет.
Юпитер отличается от внутренних планет еще и тем, что у него очень много спутников: целых двенадцать. Юпитер со своими спутниками сам представляет целую систему.
О спутниках Юпитера стоит рассказать подробно.
Ты уже знаешь, что ближайшие к огромной планете четыре луны открыты Галилеем, который первый направил на небо зрительную трубу. Труба у него была слабая, а все-таки Галилей сразу увидел эти четыре луны, потому что они большие. Две из Галилеевых лун (так их стали называть) больше Меркурия, одна больше нашей Луны и одна чуть поменьше нашей Луны.
Спутники Юпитера долгое время после их открытия приносили большую пользу мореплавателям, и благодаря им корабли направляли свой путь в океане.
Ты спросишь: как же это могло быть?
Я расскажу удивительную историю о том, как Галилеевы луны помогали в старину мореходам находить правильный путь.
Вот в море идет корабль. Кругом вода на сотни и тысячи километров, а в воде подводные скалы, мели, острова, на которые можно налететь в тумане или в ночной темноте.
 По этому рисунку можно убедиться, насколько система Юпитера с его спутниками больше системы Земля — Луна. Юпитер и Земля нарисованы без соблюдения масштаба. |
Каждый день, ровно в полдень, капитан определяет, где находится его судно; определяет он положение судна по солнцу и по хронометру (так называются точные часы).
Капитан ставит на карте точку:
— Мой корабль здесь!
Сразу видно, есть ли поблизости острова или скалы.
А что, если капитан поставил точку неверно? Он считает, что до скал 40 километров, а на самом деле всего 10! И это легко может случиться, если у капитана неверно идет хронометр: например, отстает.
В наше время это еще не такая большая беда: капитан каждый день проверяет свои часы по радио. А сто и двести лет назад, когда не было радио, да и механизмы у часов были не очень еще хорошие?
Вот тут-то и пришли на помощь Галилеевы луны!
Юпитер, освещенный Солнцем, отбрасывает от себя огромную тень. Когда тот или иной спутник Юпитера попадает в эту тень, начинается его затмение.
Астрономы больше двухсот лет назад научились точно вычислять время этих затмений и составили таблицы затмений на много лет вперед. Таблицы печатались в специальных астрономических календарях, и на каждом корабле был такой календарь.
Капитан смотрел в календарь: сегодня будет затмение Европы (есть у Юпитера такая луна); значит, надо проверить часы, если будет ясная ночь.
 Каким кажется Юпитер с поверхности одного из его спутников. |
Когда подходило время, капитан брал зрительную трубу и смотрел на небо. Помощник держал в руках хронометр.
— Затмение началось! — говорил капитан.
— Хронометр показывает 23 часа 14 минут 37 секунд, — отвечал помощник и сейчас же записывал время.
— А по календарю должно быть 23 часа 15 минут 16 секунд, — говорил капитан. — Наш хронометр отстал на 39 секунд...
Юпитер и его луны оказались точнейшими небесными часами, которые не надо было заводить, отдавать в починку и чистку и которые никогда не ошибались ни на секунду!
Даже в наше время у капитанов кораблей (в особенности парусных) есть астрономический календарь: хорошая вещь — радио, а вдруг оно испортится!
Вот как астрономия — наука о небе — приносит пользу на Земле. И таких примеров можно привести очень много.
Остальные восемь спутников Юпитера маленькие — их можно видеть лишь в очень хорошие телескопы, и они интересны только для астрономов.
Сатурн — гигантская планета, объем которой примерно в 750 раз больше объема Земли.
Сатурн — последняя из тех планет, которые были известны древним. Сейчас мы знаем еще три планеты, находящиеся дальше Сатурна. Они видны только в телескопы.
Сатурном у римлян назывался отец Юпитера, бог времени; в его честь и назвали эту планету.
Удален Сатурн от Солнца на девять с половиной астрономических единиц. Год на Сатурне продолжается почти тридцать наших земных лет — девяностолетнему земному старику по сатурновскому счету времени всего лишь три года!
Но жизни на Сатурне нет. Сатурн, как и Юпитер, одет плотной оболочкой из газов. На поверхности Сатурна 150 градусов мороза.
На этом и можно было бы рассказ о Сатурне кончить, но у него есть замечательная особенность, отличающая его от других планет.
Эту особенность долго не могли разгадать астрономы XVII века с их слабыми зрительными трубами.
Из всех планет солнечной системы Сатурн — единственная, украшенная кольцом. Но это кольцо совсем особого вида.
Возьми лист картона или плотной бумаги, проведи на нем циркулем из одного центра две окружности. Обрежь ножницами лист по наружной линии, а внутренний круг вырежь — у тебя получится большой круг с дырой посередине, или плоское кольцо. Это и будет модель кольца Сатурна.
Кольцо Сатурна не надето на планету: между внутренним краем кольца и поверхностью планеты расстояние в несколько десятков тысяч километров.
В большой телескоп Сатурн со своим кольцом представляет изумительное зрелище: на темно-синем, бархатном небе Сатурн кажется чудесной игрушкой, прихотью природы, которая решила показать, какие она может создавать разнообразные небесные тела.
Откуда взялось у Сатурна кольцо? Это еще не совсем ясно. Астрономы предполагают, что оно образовалось из обломков разрушенных спутников Сатурна.
Кольцо вращается вокруг Сатурна со скоростью от 15 до 21 километра в секунду. Оно состоит из отдельных частичек, которые не вплотную прилегают одна к другой, а свободно носятся в пространстве. Частички эти разной величины: есть среди них мельчайшие пылинки, а есть и камни весом в несколько десятков тонн.
Почему мы думаем, что кольцо Сатурна не сплошное? А вот почему: если между глазом наблюдателя и какой-нибудь звездой оказывается кольцо Сатурна, то наблюдатель видит звезду сквозь кольцо довольно ясно. Это, кстати, говорит нам о том, что кольцо Сатурна очень тонкое, толщина его всего километров двадцать...
Ты смеешься: тоненькое!
Да, оно действительно тонкое по сравнению с его огромной шириной. У тебя есть модель кольца. Подбери четыре шарика такой величины, чтобы они как раз улеглись поперек кольца. Каждый шарик на модели будет изображать нашу Землю. Вот какое широкое кольцо Сатурна!
От Сатурна до Земли приблизительно 1,5 миллиарда километров. И когда кольцо повертывается к нам ребром, его невозможно разглядеть даже в самые сильные телескопы — ведь это все равно, что рассматривать простым глазом ребро бумажного листа, отойдя от него на целый километр.
Через каждые пятнадцать лет кольцо Сатурна исчезает из глаз земных наблюдателей, и тогда Сатурн кажется самой обыкновенной планетой.
Я расскажу интересный случай из истории астрономии.
 Сколько земных шаров можно было бы уложить по ширине кольца Сатурна. |
В 1921 году Сатурн так повернулся к Земле, что его кольцо стало невидимым. В «Астрономическом календаре» было напечатано об исчезновении кольца.
Это сообщение подхватили заграничные газетчики, любители таких известий, которыми можно удивить и напугать читателя.
«Кольцо Сатурна исчезло! — завопила одна буржуазная газета: — Оно разлетелось на куски!» (Невежды думали, что оно твердое.)
А другая газета подхватила: «Эти куски летят к нам с огромной скоростью! Неизбежна мировая катастрофа!»
И поднялся страшный шум. Церковники обрадовались и тоже подняли свой голос: «Приближается кончина мира! Молитесь, христиане, кайтесь в своих грехах! Жертвуйте на храмы божий, за это получите после смерти райское блаженство! А деньги вам теперь все равно не будут нужны...»
И несознательные люди понесли в церкви щедрые дары: золото, драгоценные вещи.
 Вид Сатурна с поверхности его спутника. |
Вот какая шумиха получилась из-за маленькой заметки астронома!
 Каким может казаться кольцо Сатурна земному наблюдателю в разное время. |
Конечно, вскоре после «исчезновения» кольцо появляется. Сначала оно кажется тоненькой ниточкой, потом все увеличивается и наконец лет через семь — восемь совсем «раскрывается», и его видно лучше всего. Затем кольцо снова начинает убывать.
1957 год довольно благоприятен для наблюдения кольца Сатурна; а через год-другой кольцо Сатурна откроется земным наблюдателям во всей своей красе.
Если у вас, юные читатели и читательницы моей книжки, есть в школе хороший телескоп или если вы сможете получить доступ в обсерваторию, воспользуйтесь случаем и полюбуйтесь поразительным небесным зрелищем: видом кольца Сатурна.
У Сатурна, кроме кольца, девять спутников. Самый большой из них вдвое больше нашей Луны.
Уран очень далек от Солнца — в девятнадцать раз дальше, чем Земля. Свет Урана очень слабый, и эту планету только случайно открыли в телескоп в 1781 году. Я уже говорил, что у римлян Сатурн считался отцом Юпитера, а Уран, бог неба, был отцом Сатурна. И вот планету, еще более удаленную от Солнца, чем Сатурн, назвали Ураном.
Год на Уране продолжается восемьдесят четыре земных года; не многим людям на Земле удалось прожить два урановых года. А сутки на Уране всего 11 часов. В году Урана больше 72 тысяч суток!
 Уран |
У планеты Уран есть особенность, которая отличает ее от других планет солнечной системы. Все планеты вращаются вокруг Солнца так, что ось их вертикальна или немного отклонена от вертикали. А волчок, изображающий Уран, должен вертеться, лежа на боку.
Из-за этого на Уране удивительно сменяются день и ночь. Иногда ось Урана своим концом направлена прямо на Солнце. Если бы в это время на полюсе Урана стоял наблюдатель, Солнце находилось бы прямо над его головой.
Что от этого получается? Солнце сильнее всего освещает полюс и полярную область, дальше лучи его падают все более косо, и по мере приближения к экватору Солнце стоит все ниже над горизонтом. А если смотреть с экватора, Солнце будет стоять как на горизонте. Все это происходит совсем не так, как у нас на Земле, а наоборот. На том полушарии, над которым стоит Солнце, — день. И этот день продолжается много земных лет и много тысяч урановых суток. На самом полюсе день продолжается 36 тысяч урановых суток.
Вот как неистощима в своих выдумках природа!
У Урана пять спутников; даже самый большой из них значительно меньше Луны.
Нептун — по счету восьмая от Солнца планета и последняя из группы больших планет.
Замечательна история открытия Нептуна.
Нашел его на небе не астроном, смотревший в телескоп, а вычислитель-математик, который сидел у письменного стола с пером в руке и даже ни разу не взглянул на небо во время своей работы.
Я расскажу об этом важном событии.
Ты уже знаешь, что Уран обходит вокруг Солнца один раз в восемьдесят четыре года. Его кажущееся перемещение по небу очень медленное, хотя на самом деле он в каждую секунду проходит около 7 километров. Напомню, что скорость ядра, вылетающего из сверхдальнобойной пушки, только 2 километра в секунду.
Но Уран так далек от нас, что его передвижение по небу среди звезд кажется нам весьма медленным. Астрономы вычислили движение Урана на много лет вперед. Они точно указали, где должен находиться Уран через двадцать, сорок, шестьдесят лет после его открытия.
Но что же получилось? Через сорок лет планета оказалась не на том месте, где ей полагалось быть, а через шестьдесят лет отклонение от вычисленного пути еще увеличилось. Правда, отклонение это показалось бы тебе ничтожным. Поставь стоймя спичку и отойди от нее на 4 метра (на семь шагов). Велика ли тебе покажется толщина (или иначе сказать ширина) спички?
Вот на такую кажущуюся ширину отклонился Уран от предвычисленного пути по небосводу за несколько десятилетий.
Ты, может быть, скажешь, что это пустяки?
Но астрономы решили, что это не пустяки, что есть какая-то неизвестная причина, которая заставляет Уран отклоняться от правильного пути. Они начали искать эту причину.
Ты уже знаешь, что сила всемирного тяготения действует на любом расстоянии, но только уменьшается по мере удаления небесных тел друг от друга.
Мы говорим:
 Сравнительная величина планет; отдельно показана система Земля — Луна и расстояние между ними, данное в таком же масштабе, как диаметры планет. |
— Земля вращается вокруг Солнца потому, что Солнце притягивает ее.
Это верно. Но к этим словам надо добавить вот что: Землю притягивает не только Солнце, но и Луна, и Меркурий, и Венера, и Марс, и Юпитер, и все остальные планеты. Землю притягивают даже отдаленные звезды, но так как они чрезвычайно далеки, то силу их притяжения не стоит принимать во внимание. Но с силой притяжения планет приходится считаться.
Возьму такой пример. Когда Солнце и Юпитер находятся по одну сторону от Земли, то сила притяжения увеличивается: Юпитер помогает Солнцу притягивать Землю. Когда Солнце по одну сторону от Земли, а Юпитер по другую, получается как раз наоборот: Солнце тянет Землю к себе, а Юпитер к себе, и сила притяжения Земли к Солнцу немного ослабевает.
В первом случае Земля чуть-чуть приближается к Солнцу, отклоняясь от своего правильного пути; а во втором случае она немного отходит от Солнца в сторону Юпитера.
Вот эти отклонения от правильного пути, которые получаются оттого, что Юпитер притягивает Землю, называются возмущениями. Но понятно, что, когда астроном вычисляет путь Земли в небесном пространстве, ему приходится принимать в расчет возмущения, производимые не только Юпитером, но и Луной, и Венерой, и Марсом, и другими планетами. Это очень большая работа.
Такую работу проделали астрономы, когда вычисляли путь Урана. Они приняли во внимание возмущения от всех планет, которые тогда были известны. И, как видишь, все-таки путь Урана был вычислен не совсем верно.
Может быть, астрономы ошиблись в вычислениях? Но вот этого-то как раз и не было. Астрономы считают с исключительной точностью. Если ты собираешься стать астрономом, то у тебя отметка по математике никогда не должна быть меньше пятерки.
А если все вычисления были сделаны верно, а Уран все-таки отклонился от указанного ему пути, это означало, что в пространстве есть неизвестная планета, которая притягивает Уран.
И вот по тем возмущениям, которые производила неизвестная планета, надо было найти ее положение в мировом пространстве.
Пожалуй, легче вычислить, где находится на обширном лугу с высокой травой железный шар по его действию на стрелку компаса, положенного среди луга.
Задача найти новую планету была огромной трудности и требовала многих месяцев самых сложных вычислений. И все же эта задача была выполнена.
Молодой французский астроном Леверрье, закончив вычисления, написал в обсерваторию: «Поищите новую планету около созвездия Козерога».
И планета была найдена в тот же вечер, как было получено письмо. В телескоп она казалась маленьким кружком, а не точкой, как звезда.
Это случилось в 1846 году.
Новую планету назвали именем Нептуна, бога моря.
По величине Уран и Нептун почти такие же близнецы, как Земля и Венера. Та и другая планета по объему примерно в 60 раз больше Земли.
Нептун удален от Солнца на 30 астрономических единиц, и год его продолжается сто шестьдесят пять земных лет. С тех пор как был открыт Нептун, на Земле прошло больше ста лет, а он за это время даже не успел закончить один оборот вокруг Солнца.
У Нептуна два спутника: один из них по размерам равен Меркурию; другой совсем маленький и открыт недавно, в 1949 году.
У римлян Плутон был богом подземного царства. Он жил в вечном мраке, освещаемом только отблесками адского огня, на котором поджаривали грешников.
Плутоном астрономы назвали самую дальнюю планету из тех, которые до сих пор известны людям. Плутон удален от Солнца в сорок раз больше, чем наша Земля, а год его продолжается около двухсот пятидесяти земных лет.
Тепла и света Плутон получает от Солнца на каждый квадратный метр поверхности в 1600 раз меньше, чем Земля. С Плутона Солнце должно казаться маленьким кружком, поперечник которого в 40 раз меньше, чем видимый нами поперечник Солнца.
Но нельзя сказать, что на Плутоне царит вечный мрак. Все-таки на освещенной стороне Плутона Солнце светит в 275 раз светлее, чем у нас полная Луна. Чтобы у нас ночью было так же светло, как на Плутоне днем, надо поместить на нашем небе двести семьдесят пять полных лун. Ты видишь, какое светлое наше Солнце, как хорошо освещает оно мировое пространство!
 Каким будет казаться Солнце наблюдателям, находящимся на различных планетах. |
Но согревается поверхность Плутона Солнцем очень слабо — температура там около 200 градусов холода.
Плутон открыт совсем недавно — в 1930 году. За время, которое прошло с тех пор, Плутон успел сделать всего лишь одну десятую часть полного оборота вокруг Солнца.
Он так далек, что даже в сильные телескопы кажется не кружком, а светлой точкой. Астрономы еще не успели исследовать Плутон. Неизвестно, вращается ли он вокруг своей оси, есть ли на нем атмосфера, имеет ли он спутников.
Плутон — планета небольшая; думают, что он приблизительно такой же величины, как Земля.
Есть ли планеты за Плутоном? Возможно, что и есть, но открыть их будет трудно: уж очень они далеки!
В старину люди думали, что звезды — блестящие фонарики, подвешенные к хрустальному своду неба. Люди верили, что у каждого человека есть своя звезда, которая гаснет в момент его смерти.
Когда по небу пролетала яркая звездочка и гасла, набожные люди крестились и говорили:
— Чью-ту душу бог прибрал...
Светящиеся точки, пролетающие по небу, народ прозвал падающими звездами. Ведь тогда еще не знали, что каждая звезда — отдаленное солнце, в миллионы и миллиарды раз больше Земли.
Позднее ученые назвали падающие звезды метеорами.
Иногда метеоры достигают большой яркости. По небу мчится не звездочка, а огненный шар. Бывает, что такой шар светит ярче Солнца. Такие крупные метеоры получили имя болидов.
Что же такое метеоры и почему они получили свое название?
В мировом пространстве носятся потоки камней и пылинок; иногда это остатки разрушенных небесных светил. В телескоп их видеть нельзя, так как частички их слишком малы. Но если камни или пылинки из этих потоков влетают в земную атмосферу, то они почти мгновенно накаливаются от трения о воздух и вспыхивают яркими звездочками.
Так как вспышка происходит в атмосфере, то она относится к атмосферным явлениям, таким же, как, например, молния или северное сияние. А молния или северное сияние издавна назывались метеорами; их изучает наука метеорология.
И получилось так, что словом «метеор» стали называть только небесные камни, и никто уже не называет так молнию или тучи.
Метеорами интересуются астрономы. Понятно, что они изучают не отдельные метеоры, а целые метеорные потоки. Вспышки метеоров, происходящие в верхних слоях воздуха, помогают определить высоту земной атмосферы.
Метеоры довольно редко падают на Землю: они почти всегда целиком сгорают. Но камни очень больших размеров успевают долететь до земной поверхности целиком или разбившись на множество кусков.
Остатки упавшего на Землю метеора называются метеоритами.
Утром 30 июня 1908 года в тысяче километров к северу от Иркутска в тунгусскую тайгу упал колоссальный метеорит. Свет при падении был так ярок, что на несколько секунд даже затмил солнечный свет.
При падении получился взрыв чудовищной силы: земля сотряслась так, что отголоски дошли до Центральной Европы. Взрывная волна дважды облетела земной шар.
Огромные деревья силой взрыва были повалены, как травинки, на пространстве в несколько тысяч квадратных километров. Все они лежали вершинами от центра взрыва, то есть от места, куда упал метеорит.
Интересно, что ночь после падения Тунгусского метеорита на всей Земле была необычайно светлая, как будто светящееся облако окутало весь земной шар.
Царское правительство не позаботилось об исследовании упавшего метеорита. И только в советское время Академия наук СССР снарядила в тайгу три экспедиции. Возглавлял их смелый исследователь Л. А. Кулик. Он нашел на месте падения большие ямы, затянувшиеся жидкой грязью. Остатки упавшего метеорита найти не удалось.
Падение другого огромного метеорита наблюдалось в советское время, 12 февраля 1947 года, на Дальнем Востоке, в горах Сихотэ-Алинь.
 Падение Тунгусского метеорита |
Сихотэ-Алинский метеорит появился высоко на небе близ города Имана в 10 часов 36 минут утра в виде сверкающего огненного шара с разноцветным дымным хвостом. Болид светился ярче Солнца и взорвался с громовым шумом.
Воронки от падения метеорита на снежных склонах Сихотэ-Алинского хребта увидели пролетавшие над тем местом летчики. На указанное ими место отправилась экспедиция Академии наук.
Так как за метеоритом пустились «по свежим следам», то удалось собрать несколько тысяч обломков весом около 40 тонн; самый большой обломок весит 1745 килограммов. Но, по вычислениям ученых, весь метеорит весил около 1000 тонн.
Большая часть осколков или ушла глубоко в землю или раздробилась на слишком мелкие частички.
Выйди ясным вечером на открытое место и наблюдай небо. Если простоишь час-другой, то, быть может, увидишь, как вспыхнут и погаснут на небосводе звездочки метеоров. И эти метеоры видны только в одном месте, а сколько их падает за сутки на всей Земле? Я говорю: за сутки, так как метеоры падают и ночью и днем, но днем видны только крупные метеоры — болиды.
Ежегодно Земля сталкивается с несколькими миллиардами метеоров. Из них всего лишь несколько тысяч долетает до земной поверхности в виде метеоритов. А в руки астрономов попадает ежегодно всего пять — десять штук. В музеях всего мира хранится около тысячи двухсот метеоритов, а в Советском Союзе до падения Сихотэ-Алинского метеорита их было немногим больше сотни.
Исследование вещества, из которого состоят метеориты, чрезвычайно важно для науки. Ведь метеорит — кусок вещества, прилетевший к нам из глубин солнечной системы, а быть может, даже от какой-нибудь отдаленнейшей звезды!
Возможность взять в руки кусок «небесного» вещества необычайно заманчива для исследователя. Вот почему в Советском Союзе метеориты объявлены государственной собственностью. И тебе после прочтения этой книжки, быть может, представится случай принести большую пользу науке — разыскать метеорит. Не упускай такого случая!
Упавший метеорит найти обычно очень трудно. При его падении создается обманчивое впечатление, что он упал где-то в ближнем лесу, у соседней деревни... А на самом деле он упал за многие километры от того места, где стоит наблюдатель.
Многие метеориты падают в глухих местах: в пустынях, в тайге, многие попадают в реки и океаны. Вот почему каждый найденный людьми метеорит — драгоценность для науки: он ценнее, чем кусок золота такого же веса.
В Советском Союзе миллионы школьников. Каждый школьник, узнав о падении метеорита вблизи того места, где он живет, должен организовать поиски и обязательно сообщить об этом случае в ближайшую обсерваторию или Академию наук. Лучше всего, конечно, послать такое сообщение через школу.
И если вы, друзья мои, читатели этой книги, поймете всю важность розысков метеоритов, то наука о небе получит намного больше метеоритов для исследования, чем получала прежде.
Вернемся мысленно за тысячу лет назад.
Летописец записал в летописи: «Упал с неба с шипом и рычаньем превеликий огненный змей...»
Что это был за змей?
На западе сложились сказки о драконах с огнедышащей пастью, с длинным огненным хвостом. У нас на Руси складывались сказания про Змея-Горыныча, а слово «горыныч» происходит от слова «гореть».
Такие сказочные драконы и Змеи-Горынычи летали по поднебесью на огненных крыльях, и с ними сражались отважные богатыри.
Кто видел на самом деле огненного дракона и Змея-Горыныча? Выдумали ли их древние старики, когда, сидя на теплой печке, рассказывали ребятишкам страшные сказки в долгий, зимний вечер?
 Метеорит «Палласово железо». |
Нет, народные сказки и легенды основаны на действительных наблюдениях.
Огненный дракон — это болид, пролетающий по небу и часто оставляющий за собой огнистый или дымный след, который тянется на много километров. Самый болид — голова или огнедышащая пасть Змея-Горыныча, а след на небе — его длинный хвост.
Появление таких «знамений» на небе, как огненные змеи, очень пугало людей и даже заносилось в летописи.
Проходили столетия, развивалась наука. Ученые еще ничего не знали о метеорах. Находились даже такие ученые, которые не верили, что с неба могут падать камни, говорили, что это сказки досужих болтунов.
Начал изучать метеориты русский академик Паллас. В 1772 году он сообщил в Петербургскую Академию наук, что в Сибири упала глыба железа с примесью никеля; весила она 39 пудов 18 фунтов (то есть около 640 килограммов).
Эту глыбу привезли в Петербург. С нее началось собирание знаменитой академической коллекции метеоритов. Кусочки «Палласова железа» разослали для изучения в академии многих стран. И только после этого было признано, что метеориты действительно падают с «неба».
«Небесное» вещество начали исследовать меньше двухсот лет назад.
Ты можешь подумать, что в нем найдены такие вещества, какие были неизвестны на нашей Земле. Нет, таких металлов и минералов не обнаружили: чаще всего встречаются железо, никель, алюминий, кислород, сера.
Бывают метеориты, состоящие почти из чистого железа. Историки даже думают, что первые железные орудия на Земле были выкованы древними людьми из метеоритного железа, и лишь позднее люди научились выплавлять железо из руд.
Все тела во вселенной состоят из одного и того же вещества. Но в каком виде это вещество прилетает к нам из различных частей вселенной, знать очень важно.
Бывают такие ночи, когда метеоры вспыхивают тысячами. Все небо исчерчено яркими полоскам, и кажется, будто звезды дождем падают с неба.
Когда случаются звездные дожди? В те ночи, когда Земля проходит сквозь метеорный поток, она встречает на своем пути великое множество мелких камешков и пылинок. В атмосферу Земли такие камешки и пылинки влетают сразу целыми сотнями и тысячами и там вспыхивают.
Звездный дождь — чрезвычайно красивое зрелище.
Как велика масса падающих ежегодно на Землю метеоритов?
Уже сказано, что их выпадает несколько миллиардов. Те, которые не долетают до земной поверхности и сгорают в атмосфере, все равно падают потом на Землю в виде мельчайших пылинок, а остающиеся от горения газы тоже имеют вес.
Таким образом, каждый прилетающий на Землю метеор, как бы он ни был мал, все же увеличивает массу Земли.
«Наверно, масса ежегодно падающих на Землю метеоритов очень велика», — подумаешь ты.
Это не так. Общий вес их за год составляет всего лишь несколько тысяч тонн. И если бы собрать вещество всех упавших метеоритов, его можно было бы увезти на двух товарных поездах.
 Звездный дождь. |
Ведь огромное большинство метеоров — крошечные пылинки, а падение крупных метеоров, болидов, случается очень редко. Масса Земли, хотя и увеличивается каждый год от падения метеоритов, но увеличение это ничтожно.
От метеорной бомбардировки Землю спасает ее плотная атмосфера.
Великую пользу приносит нам атмосфера. Мало того, что мы дышим воздухом, а без дыхания невозможна жизнь, — атмосфера еще и защищает Землю, как прочный щит, от ежечасно и ежесекундно угрожающих Земле крупных и мелких небесных снарядов — метеоров. Из этих снарядов прорывается сквозь атмосферу и долетает до земной поверхности лишь какая-нибудь миллиардная часть.
Почему на Луне так много кратеров?
Одни ученые высказывали предположение, что эти кратеры образовались в продолжение миллионов лет от бомбардировки Луны крупными метеорами. И эта бомбардировка ничем не смягчалась, так как атмосфера Луны имеет ничтожную плотность. Правда, другие астрономы думают, что лунные кратеры образовались от вулканической деятельности на поверхности Луны.
«Комета» — слово греческое, и значит оно «волосатая звезда».
Такое название дали греки, кометам за их величественные хвосты, которые появляются у них, когда кометы близко подходят к Солнцу.
Кометы, как и солнечные затмения, в старину пугали людей. В каких только ужасах не обвиняли люди эти безобидные светила!
«Кометы разносят холеру, чуму и другие заразные болезни!»
«Кометы предвещают войну, голод, наводнение, засуху, землетрясения, — словом, всевозможные бедствия...»
«Кометы несут смерть королям, императорам, папам...»
Люди смотрели на комету, и кометный хвост казался им пылающим мечом, или кинжалом, или небесной метлой, которая сметет с лица земли всех грешников. На рисунке на следующей странице ты увидишь, какие ужасы представились людям в комете 1528 года.
Появление каждой кометы заносилось в летопись обязательно с добавлением, какую беду эта комета предвещает.
Вот известие о комете из русской летописи 1066 года: «В это время было знамение на западе, звезда превеликая, лучи имела как будто кровавые, восходила с вечера после солнозаката и была семь дней; потом были междоусобные войны и нашествие половцев на Русскую землю; когда бывает кровавая звезда, она всегда предвещает кровопролитие...»
 Этот рисунок взят из старинной книги Амбруаза Паре «О небесных чудовищах». На нем изображена комета 1528 года. Подпись под картинкой гласила: «Эта комета была настолько страшна, она повергла народ в такой ужас, что многие умирали от одного только страха, другие же заболевали. Она оказалась необыкновенной длины и была кровавого цвета. На ней было изображение согнутой руки, державшей громадный меч, как будто она хотела кого-то поразить. У конца острия блестели три звезды. По обеим сторонам исходящих из этой кометы лучей виднелось множество окровавленных топоров, ножей и мечей, среди которых заметно было много отрубленных человеческих голов со взъерошенными волосами». |
А в 1378 году, за два года до знаменитой Куликовской битвы, где было сломлено могущество татар, летописец писал: «Было некое явление, по многим ночам такое знамение являлось на небе: на востоке перед раннею зарею звезда хвостатая в виде копья много раз была... Это знамение предвещало злое нашествие Тохтамыша на Русскую землю и горькое поганых татар нападение на христиан...»
Даже несколько столетий спустя, в 1811 году, когда в России была видна яркая комета, народ решил, что она предвещает войну.
Случилось так, что на следующий же год Наполеон двинул свои полчища на Россию. Началась Отечественная война 1812 года, сгорела Москва... Народная вера в зловредные свойства комет от этого еще больше укрепилась.
Для простого народа кометы были пугалом. А как смотрели на них ученые?
В древности ученые считали кометы атмосферными явлениями, подобными северному сиянию, тучам, молнии. Многие ученые думали, что кометы — облака каких-то вредных паров, горящие в воздухе.
Первым стал исследовать кометы известный астроном, живший в конце XVI века, Тихо Браге. Он сумел измерить расстояние до кометы 1577 года и нашел, что эта комета была очень далека от Земли, гораздо дальше, чем Луна. Но ведь Луна — небесное тело, значит, и кометы тоже небесные тела.
Тихо Браге умер в 1601 году. После него изучением комет стал заниматься знаменитый астроном Кеплер. Так как кометы проходят близ Земли довольно часто, а мировое пространство безгранично, то Кеплер сделал из этого вывод, что в мировом прбстранстве комет столько же, сколько рыб в море. Но насчет путей, по которым движутся кометы, Кеплер ошибался. Он считал, что кометы ходят по прямым линиям.
«Комета является из мирового пространства, — учил Кеплер, — проходит через солнечную систему и удаляется навсегда».
Этот взгляд неверен. Ни одно небесное тело не движется по прямой линии, а кометы большей частью движутся по вытянутым кругам, как и планеты, и, скрывшись один раз, приходят снова.
О том, что кометы — постоянные обитательницы солнечной системы, первым догадался английский моряк и ученый Эдмунд Галлей.
Изучая старинные сообщения о появлении на небе комет, Галлей обратил внимание, что периоды, то есть промежутки, между появлениями некоторых комет, были почти одинаковы. Так, например, появлялись кометы в 1531 году, в 1607 году, в 1682 году.
Ученые думали, что все эти кометы были разные. Но пути их по небу были очень схожи между собой. Кстати сказать, комету 1682 года Галлею удалось наблюдать лично, и он сам определил ее путь по небу — орбиту. Галлей думал так: от 1531 года до 1607 года — семьдесят шесть лет, а от 1607 года до 1682 года — семьдесят пять лет.
События, происходящие через одинаковые промежутки времени, называются периодическими. Что, если в появлениях этой кометы есть периодичность, хотя и не совсем правильная? Если это так, то комета обращается вокруг Солнца по очень вытянутому кругу, и период ее обращения семьдесят пять с половиной лет.
Неправильности в движении кометы легко объяснить: ведь комета в своем пути проходит мимо Юпитера и Сатурна; эти огромные планеты своим притяжением производят возмущения в движениях кометы.
«Если мои рассуждения верны, — думал Галлей, — то эта комета должна вновь показаться в 1758 году».
Свои исследования Галлей напечатал, и о них узнали другие астрономы.
Эдмунд Галлей прожил долгую и полезную жизнь, наполненную научными трудами. Он умер восьмидесяти шести лет — в 1742 году, не дожив до предсказанного им возвращения кометы только шестнадцать лет. Но комета появилась в назначенное время.
Так Галлей первым доказал периодичность комет. Стало ясно, что кометы — тоже члены солнечной системы.
В честь Галлея комете дали его имя. С тех пор она называется кометой Галлея.
Кометам не дают собственных имен, как планетам. Если комета периодична, ее называют по имени того астронома, который ее открыл или определил ее путь. А если периодичность кометы не доказана, то ее называют кометой того года, когда она появилась близ Земли, — например, комета 1811 года.
Много хлопот причинило астрономам изучение кометных орбит, то есть тех путей, по которым движутся в мировом пространстве кометы.
С тех пор как люди стали записывать появление на небе комет, их насчитали около полутора тысяч. Правда, не всякое появление кометы заносили в летопись, а самое главное — большая часть летописей погибла во время войн и пожаров.
Пути, по которым движутся кометы, в большинстве очень сильно вытянуты.
Известно довольно много комет, период обращения которых вокруг Солнца невелик. Но в небесных пространствах найдены и такие кометы, год которых далеко превосходит длинные года Урана, Нептуна и Плутона.
Яркая комета 1858 года удаляется от Солнца на 150 астрономических единиц, то есть на 22,5 миллиарда километров: это в четыре раза дальше от Солнца, чем Плутон. С такого расстояния Солнце покажется небольшой звездочкой, хотя все же будет светить раз в двадцать ярче полной Луны.
В такой дали от Солнца комета движется немногим быстрее пешехода. Но зато, чем ближе она подходит к Солнцу, чем сильнее солнечное притяжение, тем быстрее движется комета.
Вблизи Солнца многие кометы несутся со скоростью 400— 500 километров в секунду. И только эта колоссальная быстрота движения спасает комету от падения на Солнце: центробежная сила ее движения по орбите противодействует солнечному притяжению.
 Вид одной из ярких комет. |
Ученые вычислили, что комета 1858 года совершает один оборот вокруг Солнца в две тысячи лет. Таким образом, она должна в следующий раз появиться близ Земли в XXXIX веке. И она появится, если на ее пути не случится какое-либо «происшествие». Скажем, на пути комета может встретиться с астероидом, и они разобьются друг о друга. Или комета пройдет слишком близко от гигантов Юпитера или Сатурна, и те своим притяжением изменят ее орбиту.
Комета 1858 года не самая удивительная в семье комет. Открыты кометы с периодом обращения до десяти тысяч лет. Такие кометы уходят в неизмеримые глубины мирового пространства, но все-таки возвращаются оттуда, повинуясь могучей силе солнечного притяжения.
Как устроена комета?
У нее различают три части: ядро, голову и хвост.
Специалисты по изучению комет наблюдают небесный свод каждую ночь: не появится ли где новая комета. И если окажется в поле зрения телескопа круглое туманное пятнышко, которого раньше не было на этом участке неба, астроном сразу же заявляет: «Это комета!»
Комета не имеет таких резких очертаний, как планета, края у нее туманные. И это объясняется строением кометы: у нее внутри каменное ядро, и оно окружено газообразной оболочкой. Вот эта газообразная оболочка называется головой кометы.
Головы комет иногда бывают огромны. Комета Галлея, которая появлялась в последний раз в 1910 году (автору этой книжки удалось тогда наблюдать ее), имела голову в 370 тысяч километров в поперечнике — это втрое больше, чем поперечник гиганта Сатурна. А бывают и такие кометы, у которых поперечник больше, чем у Солнца.
Ты скажешь:
— Так это великаны в солнечной системе!
Нет. Голова кометы состоит из крайне разреженных газов. «Пустота» в электрической лампочке, из которой выкачан воздух, чтобы не перегорала нить, в тысячи раз плотнее того газа, из которого состоит кометная голова.
А каменное ядро кометы не превышает по размерам астероидов, да притом из числа маленьких.
Но не ядро, не голова у кометы самое главное — самое главное у нее хвост. Из-за своего хвоста, так поражающего взоры, она и была с давних пор страшилищем для многих людей.
Откуда берется у кометы хвост?
Это вопрос сложный.
Ломоносов долго думал, почему кометные хвосты всегда направлены от Солнца. Получается так, что от Солнца исходит какая-то отталкивающая сила, которая гонит прочь частички кометного вещества. Замечательная догадка Ломоносова оправдалась через сотню с лишним лет.
Во второй половине XIX века русский астроном, профессор Московского университета Федор Александрович Бредихин (1831 — 1904) изучал кометные хвосты. Вот как объясняют Бредихин и позднейшие астрономы появление хвоста у кометы.
Далеко от Солнца несется огромная каменная глыба, а может быть, даже груда больших камней. Между частичками камня есть мельчайшие промежутки, дырочки, наполненные газами, Например азотом, угарным газом, цианом (тоже весьма ядовитый газ).
 Комета Галлея. |
 Федор Александрович Бредихин (1831-1904). |
Комета приближается к Солнцу, камень нагревается солнечными лучами — газы внутри него расширяются и выходят наружу. Из них получается голова кометы.
Когда комета подходит к Солнцу на такое же примерно расстояние, как Земля, отталкивающая сила Солнца гонит газы из кометной головы, и так образуется хвост. На следующей странице все это показано. Ты видишь, как растет хвост кометы по мере ее приближения к Солнцу и как он все время отворачивается от Солнца.
Длина кометных хвостов измеряется миллионами и сотнями миллионов километров. У одной кометы хвост имел длину 900 миллионов километров.
Оказалось, что отталкивающие силы бывают двух видов: природа одной из них еще не выяснена, а другая — давление света.
Физик Петр Николаевич Лебедев доказал, что свет давит на все предметы, на которые он падает.
Сила эта очень ничтожная: так, на всю поверхность Земли, обращенную к Солнцу, солнечный свет давит с силой всего 10 тысяч тонн. Горошину или пшеничное зернышко свет не оттолкнет своим давлением — у них слишком велика масса по сравнению с их поверхностью. Но у мельчайшей пылинки масса ничтожна, и давление света оказывается достаточным для того, чтобы пылинка неслась в пространстве с огромной скоростью. Это открытие имеет огромное значение в науке. Многие явления в кометных хвостах объясняются световым давлением.
По мере удаления кометы от Солнца ее пышный хвост рассеивается в пространстве, и комета снова становится глыбой камня, невидимой в телескопы.
 Таков вид кометы на различных расстояниях от Солнца. |
Долго ли может кометное ядро выделять из себя хвосты?
При каждом приближении кометы к Солнцу прогревается только верхний слой ядра — всего на несколько метров в глубину, и газы из этого поверхностного слоя образуют голову и хвост кометы.
Когда же комета уходит обратно от Солнца, из внутренности ядра выходят газы и заполняют пустые промежутки поверхностного слоя. Количество газов в ядре уменьшается с каждым оборотом кометы вокруг Солнца.
Таким образом, хвост кометы не вечен: приходит время, когда он уже больше не появляется.
Астрономы высчитали, что комете Галлея хватит газов еще на сто двадцать пять оборотов вокруг Солнца, то есть примерно на девять тысяч земных лет. Это долгий срок, так как у Галлеевой кометы большое ядро — до 20 километров в поперечнике. А кометы с маленьким ядром растрачивают свои газы гораздо быстрее.
Ядро кометы тоже не очень долговечно.
Бывает так, что ядро сразу распадается на два, на три, на пять огромных кусков. Тогда куски расходятся в пространстве, и за каждым куском тянется свой хвост: из одной кометы получается несколько комет.
Интересная история произошла с кометой Биэлы. Период обращения этой кометы равен был почти семи годам. Она аккуратно появлялась в 1832 и 1839 годах, и астрономы ждали ее прихода в 1845 году. Комета и пришла в назначенное время, но 29 декабря с ней случилось неприятное происшествие: на глазах у наблюдателей она распалась на две части. Одна часть оказалась значительно больше другой: комета как будто приобрела спутника. Расстояние между главной кометой и ее спутником увеличивалось очень быстро и 10 февраля уже составляло больше 200 тысяч километров. Затем комета скрылась с глаз.
Астрономы с большим любопытством и нетерпением ожидали нового появления кометы Биэлы. Она пришла в 1852 году, и ее спутник уже удалился от главной кометы почти на полтора миллиона километров — вчетверо дальше, чем Луна отстоит от Земли.
В 1859 и в 1866 годах комету Биэлы на небе не нашли, несмотря на самые тщательные поиски. А в 1872 году она появилась, но совсем в другом виде. В ночь на 27 ноября 1872 года Земля проходила вблизи орбиты кометы Биэлы. На небосводе зажглись тысячи ярких звездочек, быстро проносившихся в пространстве и затухавших. Это был звездный дождь. Метеорный поток — вот все, что осталось от кометы Биэлы!
С тех пор Земля много раз пересекала орбиту кометы Биэлы, и каждый раз наблюдались звездные дожди — вспышки множества метеоров, сгоравших в атмосфере.
Итак, судьба всякой кометы, какой бы она ни казалась большой и прочной, обратиться в поток камней и пылинок, несущихся в мировом пространстве.
Кометы недолговечны. Жизнь кометы по сравнению с жизнью планеты продолжается какое-то мгновение. Все кометы давным-давно исчезли бы, если бы не появлялись новые. Откуда они берутся?
Предполагают, что кометы образуются от взрыва астероидов. Если после взрыва один из осколков начинает двигаться по сильно вытянутому пути, то он может стать кометой.
Высказывалось мнение о том, что кометы возникают на планетах-великанах Юпитере и Сатурне. На этих колоссальных планетах, возможно, есть вулканы, которые во время извержений выбрасывают громадные камни, улетающие в мировое пространство. Эти-то камни и становятся будто бы кометами.
Наука еще не разрешила с достаточной ясностью вопроса о происхождении комет.
 Комета Галлея пересекает орбиту Земли. |
Ты уже знаешь, что в старину на кометы смотрели как на предвестниц всевозможных бедствий. Когда была открыта настоящая природа комет, эти страхи рассеялись, но зато появились другие: пути комет причудливы, кометы носятся в пространстве по всевозможным направлениям. Мудрено ли, что когда-нибудь комета налетит на Землю? Это будет мировая катастрофа: Земля погибнет под страшным ударом небесной странницы, несущейся с огромной скоростью. Ведь еще лет сто назад астрономы не знали истинных размеров комет и считали их очень большими. Так, например, думали, что у кометы Лекселя, появившейся в 1770 году, масса равна по крайней мере миллиарду миллиардов тонн:
Конечно, если бы такая колоссальная масса с размаху налетела на Землю, последствия были бы очень печальны. Но когда ученые доказали, что ядро кометы просто огромный камень, стало ясно, что опасность для Земли в случае столкновения ее с кометой не так-то уж велика: упадет на Землю новый большой метеорит, вот и всё.
Однако появились новые страхи: Земля может пройти сквозь хвост кометы. А люди читали в трудах астрономов, что хвосты комет состоят из ядовитых газов: из циана и угарного газа. Значит, хвост кометы обовьет Землю и удушит всех людей и все живое...
Возможность для Земли пройти через хвост кометы гораздо больше, чем возможность столкнуться с ее ядром, — ведь кометные хвосты тянутся на десятки и сотни миллионов километров, и ширина их громадна.
Астрономы вычислили, что в 1910 году Земля действительно пройдет через хвост кометы Галлея.
Газеты на все лады закричали о страшной опасности, грозящей Земле, о том, что приближается кончина мира.
И, как водится, газеты заразили страхом миллионы людей. В Тегеране многие рыли газоубежища (а ведь тогда еще и на войне не применялись удушливые газы!). В Париже попы не успевали исповедовать кающихся. А в Вене некоторые богачи от страха покончили жизнь самоубийством.
Земля прошла через хвост кометы Галлея 19 мая 1910 года. И что же? Ночью звезды сияли, как всегда, утром пели птицы, люди дышали свободно...
Дело-то в том, что воздух Земли в миллиарды раз плотнее, чем газы кометного хвоста. Кометному газу так же невозможно пробить непроницаемую для него воздушную оболочку земного шара, как комару невозможно прошибить стальную стену в метр толщиной. И кто это знал, те спали в ночь прохождения через кометный хвост так же спокойно, как всегда.
Наука рассеивает людские страхи и суеверия.
СОЛНЦЕ
ще в далекой древности люди понимали, что без Солнца не было бы жизни на Земле. Они считали Солнце благосклонным к людям, добрым божеством. Древние греки называли Солнце богом Гелиосом, римляне — лучезарным Фебом, а наши предки — славяне — богом Ярилой.
22 декабря — самый короткий день в Северном полушарии. В этот день, по народной поговорке, «солнце поворачивает на лето». Солнце как будто рождается снова после полугодичного умирания и с каждым днем начинает все выше подниматься на небе. Окончательно Солнце побеждает злые силы зимы в день весеннего равноденствия.
Древние люди праздновали зимой рождение бога Солнца, а весной — воскресение замершей на зиму природы. Эти праздники дошли до нашего времени в виде христианских праздников рождества Христова и пасхи (воскресения Христа). Рождество и пасха — пережитки далекой языческой старины.
Солнце — могучий источник всякой жизни на Земле. Без солнечного света и тепла ни одно живое существо — ни человек, ни мельчайшая, невидимая глазу бактерия — не могло бы жить.
Солнечное тепло — источник всякой работы, или, как говорят, энергии, на Земле, кроме только атомной.
До наших дней каждая машина, дававшая энергию, получала ее от Солнца. Но в 1954 году в Советском Союзе начала действовать первая в мире атомная электростанция. Эта электростанция работает на той энергии, которая скрыта в атомах некоторых веществ.
Королевич Елисей в сказке Пушкина обращался к ветру с такими словами:
| Ветер, ветер! Ты могуч, Ты гоняешь стаи туч, Ты волнуешь сине море, Всюду веешь на просторе, Не боишься никого... |
Сотни миллионов лет носился над землей вольный гуляка ветер, но, хоть и не было над ним хозяина, он совершал великую и полезную работу.
Вот огромное множество мельчайших капелек воды поднялось в воздух: их обратили в пар горячие солнечные лучи. Выше и выше несется легкий водяной пар, и вот уже он достиг таких слоев атмосферы, где всегда холодно. Совершенно невидимый прозрачный пар сгущается, снова становится капельками воды. Будь эти капельки у земной поверхности, мы назвали бы их туманом. На высоте они образуют облака и тучи.
Представь себе, что какая-то могучая и злая сила сковала воздух, сделала его неспособным двигаться. На всей Земле не стало ни бешеных порывов урагана, ни так часто упоминаемого в сводках погоды умеренного ветра, ни даже легкого дыхания воздуха.
Что же тогда получилось бы? Туча провисела бы вверху положенное ей время, до тех пор пока мелкие капельки не слились бы в крупные, а крупные уже не смогли бы держаться в воздухе и без пользы упали бы вниз, в родную стихию океана. И так повторялось бы всегда и везде... Прекратился бы великий круговорот воды в природе, иссякли ручьи и реки, засохли зеленые травы на лугах, хлеба в полях, пожелтели и высохли леса... Вся суша превратилась бы в великую пустыню. Ее равнины, покрытые слоем густой пыли, стали бы подобны лунным морям, где мы с тобой бродили после фантастического перелета на межпланетной ракете.
Но разве только в том заслуга ветра, что по его милости тучи поят дождем жаждущую землю и дают начало ручейкам, сливающимся в многоводные реки? Ведь от направления ветра во многом зависит погода.
Зима. На улице сорокаградусный мороз. Школы закрыты. Ты сидишь дома. Быть может, тоскуешь по урокам, а быть может, радуешься неожиданным каникулам. Но вот заговорил репродуктор:
— В северную и среднюю полосу Европейской России вторглись холодные массы арктического воздуха, этим и объясняется значительное похолодание, которое продлится еще дня три...
Что же это значит: «вторглись массы арктического воздуха»? Это холодный ветер явился к нам из ледяных пустынь Севера.
Бывает и наоборот: среди зимы вдруг наступает резкое потепление, по улицам текут ручьи, катки растаяли, — это теплый ветер из южных краев принес нам кратковременную весну.
Великое дело — обмен воздуха между различными областями Земли! Он смягчает климат, жарким местностям приносит прохладу, а холодные, наоборот, согревает, доставляя к ним теплый воздух.
Помимо этих великих забот, у ветра есть и не столь уж большие, но важные для человека заботы. Люди заставили ветер работать на себя: носить по морю парусные корабли, вращать крылья ветряных мельниц, лопасти ветродвигателей. И эта обязанность ветра возрастает год от году. В безлесных местностях, где часты сильные ветры, очень выгодно пользоваться энергией ветродвигателей: они накапливают электричество в аккумуляторах, и его можно потреблять по мере надобности.
Да, ветер — наш благодетель, хотя мы иногда и обижаемся на его чересчур смелые шутки. Сорвал с тебя ветер шляпу или фуражку, разбил стекло, хлопнув форточкой, — это такие мелкие неприятности, о которых и говорить не стоит. Бывает и хуже: ураганы срывают крыши с домов, вырывают деревья с корнем, сбрасывают вагоны с рельсов, топят в море корабли... Но все эти беды надо прощать ветру: неизмеримо больше польза, которую он приносит на земном шаре.
Уже говорилось, что без ветра не было бы рек; а текучая вода рек несет в себе огромную энергию. Прежде от этой энергии люди использовали только ничтожные крохи: ставили водяные мельницы на небольших реках, сплавляли по воде плоты. А в наше время научились заставлять реки работать по-настоящему.
Могучие реки перегораживают плотинами — вода падает с высоты на лопатки турбин, а турбины, вращаясь, вырабатывают электрическую энергию. Энергия бежит по проводам во все концы страны и совершает такие работы, о которых раньше и подумать странно было.
К тому, что электричество заставляет работать станки, освещает дома и улицы городов, люди привыкли довольно давно. Но кто бы мог представить лет пятьдесят назад, что электричество будет пахать землю, пилить и корчевать деревья в лесу, резать сечку для скота и даже доить коров?
Ты еще не знаешь физики, и я не буду говорить о мощности наших больших гидроэлектростанций. Скажу лишь, что всего две гидроэлектростанции — Сталинградская и Куйбышевская — каждый день будут производить столько энергии, сколько могли бы дать семьдесят пять миллионов взрослых людей, работающих по 8 часов в день без помощи двигателей. А ведь у нас еще построены станции на Каме, Иртыше, Оби, строятся величайшие в мире станции на Ангаре и Енисее.
Ты окончишь среднюю школу примерно в конце шестой пятилетки, и в то время на каждого жителя нашей страны — от грудного ребенка до старика — будут работать десятки неутомимых, покорных механических работников, облегчая труд людей, делая его легким и приятным.
И всем этим мы обязаны солнцу.
Ты обедаешь: ешь щи с капустой, на второе жареный картофель и на сладкое яблоко или ломоть арбуза.
Это солнечные лучи помогли растению из углекислоты, из азота и воды создать те питательные вещества, которые ты находишь в капусте, в картофеле, в куске хлеба, в яблоке, в ломте арбуза...
Без растений на Земле не было бы ни животных, ни людей, а растения не могут жить без солнечного света и тепла.
Растения — это дрова, торф, каменный уголь. Когда мы сжигаем эти горючие вещества, из них освобождается солнечная энергия, которую растения накопили и хранили годы, тысячелетия и миллионы лет.
Если бы внезапно угасло Солнце, люди еще смогли бы просуществовать несколько лет или десятилетий за счет той солнечной энергии, которая скоплена растениями. Потом жизнь на Земле прекратилась бы.
Но Солнце существует десятки миллиардов лет и будет существовать еще десятки миллиардов лет. В солнечной системе Солнце самая мощная и долговечная машина для создания энергии.
Земля получает только одну двухмиллиардную часть всей той теплоты, которую испускает Солнце. Но и это очень много. Той теплоты, которую получает Земля в год, хватило бы, чтобы растопить слой льда в 67 метров толщины, если бы солнечные лучи падали на этот лед отвесно.
И это хорошо, что мы получаем такую малую часть солнечного тепла. Если бы все это тепло разом обратилось на нас, Земля быстро превратилась бы в пар.
Ученые изучают солнечную поверхность при помощи телескопа. Но разве можно смотреть на Солнце в телескоп, когда и простым-то глазом на него невозможно взглянуть?
Астрономы вышли из затруднения просто. Они надевают на телескоп круглую рамку с темным стеклом. Темное стекло задерживает (поглощает, как говорят) большую часть солнечных лучей, и на Солнце можно смотреть безнаказанно.
Если смотреть на Солнце в средний телескоп, дающий увеличение в 100 раз, то оно будет выглядеть так, как будто мы смотрим на него простым глазом, но с расстояния всего в 1,5 миллиона километров.
 Если бы Солнце было пустым шаром и Земля находилась в его центре, то орбита Луны целиком уместилась бы внутри Солнца. |
Здесь надо сказать о недостатке телескопа. Телескоп не может охватить всю солнечную поверхность разом, и в поле нашего зрения оказывается лишь незначительная ее часть. Если тебе приходилось бывать в театре с биноклем, тебе такое явление знакомо. Смотришь на сцену простым глазом и видишь ее всю. Поднесешь к глазам бинокль, чтобы получше рассмотреть выражение лица какого-нибудь артиста... и что же? Его ты видишь прекрасно, но только один он и оказывается в поле зрения бинокля. А если захотелось увидеть других артистов, надо переводить на них бинокль.
Это недостаток всех зрительных приборов. Его устранить нельзя, и приходится с ним примириться.
Солнце — огромнейшее светило. Если для изображения Земли взять маленькую горошину, то для модели Солнца понадобится крупный арбуз.
Поперечник Солнца в 109 раз больше поперечника Земли. Поперечник Земли немного больше 12 тысяч километров, а поперечник Солнца почти 1400 тысяч километров.
Представь себе, что Солнце пустое внутри и в центре его поместилась Земля. Тогда в пустом солнечном шаре хватит места для Луны, и она будет вращаться вокруг Земли на обычном своем, расстоянии — 384 тысячи километров, да еще от Луны до солнечной поверхности останется больше 300 тысяч километров.
По объему Солнце в 1300 тысяч раз больше Земли, то есть из Солнца можно выкроить миллион триста тысяч шаров такой величины, как Земля. Но Солнце тяжелее Земли только в 330 тысяч раз. Это потому, что плотность Солнца в четыре раза меньше, чем плотность Земли. Да это и понятно. Ведь Солнце — раскаленное тело, все вещества на нем могут существовать только в виде паров и газов.
Температура Солнца очень высока. На поверхности Солнца она равна 6000 градусов. А на Земле самые тугоплавкие вещества плавятся при температурах от 3000 до 4000 градусов. Металл вольфрам, употребляемый для нитей электрических лампочек, плавится при температуре в 3400 градусов. На солнечной поверхности самые тугоплавкие вещества обратятся в пар.
Поверхность Солнца очень горяча, а внутренность его во много раз горячее. По вычислениям астрономов, температура внутри Солнца просто чудовищна — 20 миллионов градусов! В каком состоянии находится вещество при такой температуре, можно только предполагать.
Представь себе, что одна лишь крупинка солнечного вещества, раскаленного до 20 миллионов градусов, оказалась на Земле и сияет нестерпимым блеском. Такая крупинка сожгла бы все находящееся вокруг нее на целые сотни километров.
В старину люди считали, что Солнце — самое совершенное небесное светило, какое только может существовать в природе.
— У Солнца нет никаких недостатков! — говорили ученые.
И вдруг... какое разочарование! Галилей направил на Солнце зрительную трубу (предварительно закоптив ее стекло) и увидел на нем темные пятна, которые нельзя видеть простым глазом. Когда он объявил о своем открытии, ему сначала не поверили.
Рассказывают, что Галилей пришел к одному ученому, поклоннику старины, и рассказал ему про солнечные пятна.
Ученый покачал головой и поучительно ответил:
— Брат мой, я много раз читал и перечитывал старинные книги и могу тебя уверить, что в них не говорится ни о чем подобном. Ступай с миром и знай, что пятна, о которых ты говоришь, существуют у тебя в глазах, а не на Солнце!
Но потом всем пришлось согласиться, что пятна на Солнце есть. С тех пор, когда хотят оправдать недостатки какого-нибудь выдающегося человека, говорят:
— И на Солнце есть пятна!
Что такое солнечные пятна? Некоторые астрономы предполагают, что это огромные газовые вихри, которые образуются на солнечной поверхности; но точно еще не выяснено, отчего они происходят.
Пятна менее нагреты, чем окружающее их пространство, потому они и кажутся темными. Но не думай, что среди пятен можно спасаться от окружающей жары. Сумели определить, что температура пятен 4800 градусов. ЭТО всего на 1200 градусов холоднее окружающего пространства. А темными пятна кажутся, как говорят, по контрасту.
 Солнечные пятна и протуберанцы. |
Зажги в темной комнате спичку — она ослепит тебя своим светом. Поставь горящую спичку перед сильной электрической лампой, и пламя спички покажется темным. То же происходит и с солнечными пятнами.
Размеры пятен огромны. Есть пятна до сотни тысяч километров длиной и шириной. Если бы твердый шар величиной с Землю упал на такое пятно, он исчез бы в пятне, как пробковый шарик, брошенный в костер.
 Северное сияние, наблюдаемое с арктической станции. |
Некоторые пятна скрываются вскоре после своего появления. А другие существуют по нескольку недель и даже месяцев.
Наблюдая за этими долговечными пятнами, астрономы открыли интересное явление. Оказалось, что Солнце, как предвидел еще Джордано Бруно, вращается вокруг своей оси. Значит, у Солнца есть полюсы и экватор. Но не надо думать, что на солнечном полюсе холоднее, чем на солнечном экваторе.
Солнце вращается вокруг своей оси не так, как Земля. Оно ведь газообразное, и разные его части вращаются с разной скоростью. У экватора вращение сильнее, а у полюсов оно замедляется. Экваториальная область делает один полный оборот вокруг солнечной оси в 25 земных суток, а ближе к полюсам время обращения увеличивается до 30 суток.
Долго наблюдая солнечные пятна, астрономы заметили, что их количество то увеличивается, то уменьшается. Оказалось, что солнечные пятна периодичны. Период их примерно одиннадцать лет.
Тебе, конечно, приходилось слышать о северных сияниях, а если ты живешь на Севере нашей страны, то даже видишь их собственными глазами. Причину северных, или полярных, сияний ученые долго не могли определить.
Ломоносов писал: «Весьма вероятно, что северные сияния рождаются от происшедшей на воздухе электрической силы».
Это предположение ученые сумели доказать только в наше время.
Оказалось, что полярные сияния всего чаще и ярче бывают именно в те годы, когда на Солнце больше всего пятен. Солнечные пятна выбрасывают в пространство огромные потоки электрических частиц. Некоторые из этих частиц долетают до Земли, сталкиваются с частичками воздуха в верхних слоях атмосферы, и воздух начинает светиться.
От мощных потоков электричества, выбрасываемых солнечными пятнами, на Земле возникают магнитные бури.
Магнитная буря совсем не схожа с обыкновенной. Небо может быть безоблачным, в воздухе ни малейшего ветерка, поют птицы... А стрелка компаса вертится во все стороны и никак не может стоять в своем правильном положении — так, чтобы указывать одним концом на север, а другим на юг.
Если ты отправишься в лес за грибами в пасмурный день и возьмешь компас, чтобы не заблудиться в лесу, магнитная буря может причинить тебе маленькую неприятность.
Во время сильных магнитных бурь на всем земном шаре перестает работать коротковолновое радио. И это уже не маленькая неприятность, а очень большая. У первой советской дрейфующей станции единственной связью с Родиной было коротковолновое радио. И вот случалось, что радиосвязь прерывалась на два — три дня, а виноваты оказывались большие группы солнечных пятен, проходившие в эти дни по той стороне солнечного диска, которая была обращена к Земле.
Замечено также, что солнечные пятна влияют на нашу земную погоду. Когда на Солнце больше пятен, на Земле бывает больше гроз. Предполагают, что чередование дождливых и засушливых годов тоже связано с периодичностью солнечных пятен. Но это вопрос очень сложный — он еще мало изучен.
В прежние времена солнечные затмения устрашали людей еще больше, чем лунные: люди понимали, что им грозит гибель, если Солнце навсегда исчезнет с неба.
Солнце считалось добрым богом, дающим жизнь всему, что обитает на Земле. И вдруг в совершенно ясный, безоблачный день на Солнце начинает надвигаться черная, зловещая тень. Она распространяется все шире и шире... Вот уже захватила половину. Вот уже Солнце стало узким серпом наподобие Луны... и исчезло!
 Полное солнечное затмение.  Отчего происходят солнечные затмения. |
Люди в ужасе. Они думают: наступил последний день Земли, гибнет вселенная. Животворное Солнце угасло. Должно быть, его уничтожили враждебные силы...
И тут люди испытывают чувство невыразимой радости: после немногих минут темноты показывается блистающий краешек Солнца. Еще полчаса, и оно снова сияет на небе во всем своем великолепии.
Во время солнечных затмений даже в животном мире наступает волнение и беспокойство. Коровы мычат, овцы блеют, собаки жалобно воют... Ночные птицы вылетают на добычу, а дневные отправляются в гнезда спать.
Солнечные затмения, подобно лунным, бывают полные и неполные. Здесь описано полное затмение. Неполное затмение не производит на людей такого сильного впечатления — просто сила солнечного света становится меньше.
В главе «Лунные затмения» уже говорилось о том, что астрономы еще в древности научились предсказывать затмения. Но не всегда это им удавалось. Интересный случай произошел в Китае около четырех тысяч лет назад. Случилось солнечное затмение, а придворные астрономы Хи и Хо не предупредили об этом народ и императора.
В старинной китайской летописи об этом рассказывается так: «Астрономы Хи и Хо забыли всякую добродетель, они предались непомерному пьянству, забросили свою должность и оказались ниже своего высокого звания. Они впервые нарушили годовое вычисление небесных светил. В последний месяц осени, в первый день месяца Солнце и Луна вопреки ожиданиям встретились. Слепым поведал о том барабан, бережливые люди были преисполнены смятения, простой народ бежал. Хи и Хо занимали свои должности, они не слышали и не знали ничего».
За беспечное отношение к своим обязанностям, а может быть, и за простую ошибку в вычислениях Хи и Хо поплатились жизнью.
Между лунными и солнечными затмениями большая разница. Лунное затмение можно наблюдать со всех точек Земли, где в это время видна Луна, так как она скрывается в земной тени. Солнечное затмение получается оттого, что Луна становится между Землей и Солнцем; лунная тень падает на Землю, а так как и Солнце, и Луна, и Земля движутся в пространстве, то лунная тень бежит по земной поверхности с большой быстротой. Вот только в тех местах, куда падает полоса лунной тени, и видно солнечное затмение.
Ты спросишь: как может маленькая Луна закрыть огромное Солнце, которое больше ее в десятки миллионов раз? Тут все дело в расстояниях, на которых находятся от нас Луна и Солнце, — ведь Солнце можно закрыть и копеечной монетой, если поднести ее близко к глазу.
Поперечник Солнца в 400 раз больше поперечника Луны, зато Луна в 400 раз ближе к нам, чем Солнце. Поэтому Солнце и Луна кажутся нам почти одинаковой величины, иногда Солнце немного больше, иногда немного больше Луна.
Когда центры Земли, Луны и Солнца оказываются на одной прямой линии, наступает полное солнечное затмение, если только в это время Луна кажется больше Солнца. А если Луна будет казаться меньше, то получается интересное и довольно редкое явление: кольцеобразное солнечное затмение. Во время такого затмения Луна закрывает середину Солнца, а по краю остается блестящий ободок в виде светлого кольца.
Если Луна проходит чуточку в стороне от той прямой линии, на которой находятся центры Солнца и Земли, то затмение получается неполное, или, как говорят, частное.
Астроном, живущий в каком-нибудь городе и ожидающий, когда там случится солнечное затмение, может прождать много лет. В особенности редко повторяются в одной местности полные солнечные затмения.
Полное солнечное затмение было видно в СССР 19 июня 1936 года. Оно прошло полосой в 200 километров ширины через всю нашу территорию, от Великого океана и до берегов Черного моря. Скорость, с которой передвигается затмение, составляет 60 километров в минуту или километр в секунду. Это раза в два — три быстрее самого быстрого самолета. Пока у людей еще нет таких скоростных самолетов, на которых можно было бы гнаться за солнечным затмением и наблюдать его в продолжение 2-3 часов. Астрономы поступают иначе: они размещаются во многих пунктах земного шара, через которые проходит затмение. Затмение 1936 года наблюдали двадцать восемь советских экспедиций и несколько иностранных.
 Часть солнечной короны. |
Следующее солнечное затмение, видимое в Советском Союзе, произошло 21 сентября 1941 года. Лунная тень проходила тогда по территории среднеазиатских республик.
Затмение 21 июня 1945 года проходило по северной полосе Союза. Наблюдать его не позволила пасмурная погода — величайший враг астронома.
Последнее солнечное затмение, видимое в СССР, произошло 30 июня 1954 года; продолжительность полной фазы была 2 минуты.
Во время полных солнечных затмений можно наблюдать чрезвычайно любопытные вещи, которые нельзя заметить в обычное время.
Солнце в старину называли царем планет. Цари носили короны. Есть корона и у Солнца.
О том, что у Солнца есть корона, астрономы впервые узнали во время полных солнечных затмений.
Короной называется сияние, которое простирается вокруг всего Солнца на высоту в несколько сот тысяч километров.
Корона светится слабо; яркость короны вдвое меньше яркости полной Луны. Понятно, что свет Солнца, который в сотни тысяч раз ярче, затмевает нежное сияние короны. И только когда весь диск Солнца закроется Луной, на темном небе появляется корона.
Корона — это верхние слои солнечной атмосферы.
До изобретения фотографии ученые во время затмений срисовывали солнечную корону, а теперь ее фотографируют, и это гораздо удобнее. Ведь полное солнечное затмение продолжается от 2 до 8 минут; за это время с трудом успеешь сделать один рисунок, а снимков можно получить несколько десятков и даже сотен.
Кроме солнечной короны, ученые увидели во время затмений какие-то выступы на краю солнечного диска. Одни выступы походили на облака, другие — на фонтаны. Назвали эти выступы протуберанцами.
Оказалось, что некоторые из протуберанцев действительно огненные облака, плавающие в солнечной атмосфере. Они очень велики и держатся по нескольку часов и даже дней.
Зато другие протуберанцы — это колоссальные языки и фонтаны раскаленного вещества, которые выбрасывает из себя Солнце на высоту в сотни тысяч километров. А в 1938 году астрономы видели протуберанец в 1,5 миллиона километров высотой.
Да, много нового узнали люди о Солнце с тех пор, как был изобретен телескоп.
Прежде Солнце считали светлым сияющим шаром, наподобие колоссального железного шара, раскаленного добела. Но никакое тело не может быть твердым при очень высокой температуре. Солнце газообразно, а газ не спокоен при температуре в тысячи, десятки и сотни тысяч градусов. Он беспрерывно движется, и сила его движения неизмеримо превосходит силу ветра на земной поверхности.
Десятки миллиардов лет существует Солнце, и за все это время оно ни секунды не оставалось спокойным. Беспрерывно бушуют на Солнце бури ужасной силы, перед которыми самый свирепый земной ураган покажется дыханием младенца.
Там возникают колоссальные пятна, выбрасывающие в пространство мощные потоки электрической энергии; там грохочут чудовищные взрывы, и миллиарды тонн раскаленного газа взлетают со скоростью до 400 километров в секунду. За 10 минут огненный фонтан поднимается на такое расстояние, на каком находится от Земли Луна; и если бы Луна оказалась на его пути, протуберанец в несколько секунд окутал бы всю ее поверхность огненным покрывалом.
 Солнечные протуберанцы. |
 Какой кажется наблюдателю солнечная корона во время затмения. |
Ученые научились наблюдать протуберанцы не только во время солнечных затмений, но и в любое время. Для этого сконструированы особые телескопы. Специалисты по наблюдению Солнца постоянно следят за протуберанцами, записывают их количество, фотографируют их специальными аппаратами и даже делают кинематографические снимки.
Каждый кадр снимается через довольно большой промежуток времени: например, через час. Пуская потом ленту с нормальной скоростью, можно видеть, как «живет» протуберанец.
Астрономы нашли, что в те годы, когда на Солнце больше пятен, больше и протуберанцев. Да и появляются они обычно около солнечных пятен. Вообще на Солнце более спокойные годы сменяются более бурными, когда взрывы и извержения солнечного вещества достигают особенной силы. Бурные и спокойные годы вместе составляют период в одиннадцать лет.
Посмотри на рисунок на стр. 171. Ты увидишь на нем изображение Солнца, окруженного протуберанцами. Их температура около 5000 градусов, они темнее солнечного диска, и вот почему мы их не видим в обычное время. А если бы видели, Солнце казалось бы нам косматым шаром и огромные выступы его оболочки на наших глазах меняли бы свои очертания.
Исследования астрономов показали, что за последний миллиард лет температура Солнца не упала, она все время одинаково высока. Мы с уверенностью можем сказать, что Солнце не остынет в продолжение еще многих десятков миллиардов лет.
Покинем наш солнечный город и отправимся мысленно путешествовать в далекие края вселенной.
В этой книжке я уже рассказывал, что еще в древности люди назвали звезды неподвижными. В самом деле, вокруг Земли вращается целиком весь небесный свод (ты теперь знаешь, что это вращение кажущееся). А одна звезда от другой находится все время на одинаковом расстоянии.
Вот созвездие Большая Медведица. Какую фигуру образовывали его семь звезд две тысячи лет назад, такая же она и теперь, такой же останется еще в продолжение нескольких тысяч лет.
Однако неподвижность звезд кажущаяся: они с огромной скоростью несутся в мировом пространстве, но мы не замечаем их передвижений, так как звезды страшно далеки от нас.
В течение нескольких столетий астрономы пытались узнать, насколько далеки от нас звезды, и не могли это сделать.
В 1837 году директор Пулковской обсерватории астроном В. Я. Струве сумел найти расстояние до звезды Веги. Оказалось, что эта звезда примерно в 1700 тысяч раз дальше от нас, чем Солнце!
Важно было сделать первый шаг в этом деле. Одновременно со Струве и позднее ученые нашли расстояние до многих звезд.
Ближайшую к нам звезду астрономы назвали «Проксима», по-латыни это и означает «Ближайшая». Проксима — звезда небольшая, ее видно только в хороший телескоп, и, чтобы ее увидеть, надо ехать на Южное полушарие Земли.
Посчитаем, как скоро можно добраться до Проксимы.
А на чем мы отправимся?
Представим себе фантастическую картину.
До Проксимы проложен рельсовый путь, и первый пассажирский поезд ожидает сигнала к отправлению. Мы с тобой, запыхавшись, подбегаем к кассе:
— Есть еще билеты до Проксимы?
— Пожалуйста, — спокойно отвечает кассир.
— Два билета!
— Платите деньги!
— А сколько?
— Сейчас подсчитаю, — говорит кассир. — Так как путь далекий, то начальство дороги установило выгодную для публики цену: по одному рублю за каждый миллион километров...
— Это прямо даром! — радостно удивляемся мы.
— Подождите немного! — улыбается кассир. — Итак, один рубль за миллион километров, это сто пятьдесят рублей за астрономическую единицу. А до Проксимы двести шестьдесят тысяч астрономических единиц, значит... с вас по тридцать девять миллионов рублей, граждане!
Мы пятимся от кассы в испуге:
— А... а как долго будет идти поезд?
— Сейчас высчитаем и это, — говорит кассир. — Мы отправляем экспресс — сто километров в час. Путь до Солнца занял бы сто семьдесят три года, а до Проксимы в двести шестьдесят тысяч раз дальше... Через сорок пять миллионов лет доедете до цели, граждане!
— Станции по дороге будут?
— Вряд ли... Разве какой-нибудь заблудившийся астероид попадется!
Мы опрометью бросаемся от кассы:
— В другой раз зайдем, когда будем посвободнее!
Кассир смотрит вслед нам с грустью:
— Видно, не состоится рейс! Все пассажиры убегают...
Оказывается, поезд для межзвездных сообщений совсем неподходящее дело. Мы вспоминаем о ракете. Наше воображаемое путешествие на Луну продолжалось всего около 50 часов, и наибольшая скорость ракеты достигала 20 километров в секунду, это 72 тысячи километров в час.
Сейчас мы с тобой подсчитаем, насколько нам выгоднее лететь на ракете. Скорость ракеты в 720 раз больше скорости поезда, значит, времени понадобится в 720 раз меньше. Делим 45 миллионов на 720...
Однако же! Даже на ракете надо лететь шестьдесят две тысячи пятьсот лет. Как далеки от нас звезды!
 Фантастические поезда, отправляемые с Земли в мировое пространство. |
В этой книжке уже говорилось, что самое быстрое в мире — световой луч. Каждую секунду он пробегает расстояние в 300 тысяч километров — почти столько же, сколько от Земли до Луны.
Вот если бы можно было путешествовать на световом луче!
Расстояние от Земли до Солнца, то есть одну астрономическую единицу, световой луч пробежит в 8 минут 20 секунд. В сутках 1440 минут, это в 173 раза больше, чем 8 минут 20 секунд. Значит, за сутки свет пробегает около 173 астрономических единиц, а за год он пробегает путь в 63 500 астрономических единиц, то есть такой путь, который в 63 500 раз больше, чем расстояние от Земли до Солнца.
Расстояние, которое свет пробегает за год, астрономы назвали световым годом и этой огромной мерой длины измеряют расстояния во вселенной.
В самом деле, астрономическая единица была хороша для солнечной системы, а когда речь идет о звездных расстояниях, она становится совсем маленькой. Даже до Проксимы 260 тысяч астрономических единиц, а есть звезды, которые в тысячи и даже в миллионы раз дальше. Мерить расстояние до таких звезд астрономическими единицами — это все равно что измерять расстояние от Москвы до Владивостока миллиметрами.
Твердо запомни: год — мера времени, 365 с четвертью суток; световой год — мера длины, 63 500 астрономических единиц.
Сколько световых лет до Проксимы? В одном световом году 63 500 астрономических единиц, а всего до Проксимы 260 тысяч астрономических единиц, это значит, что до нее четыре с лишним световых года.
Вот еще одна фантастическая сценка.
Экспедиция, посланная с Земли до Проксимы, все-таки добралась туда. Путешественники взяли с собой радиопередатчики огромной мощности и ведут разговор с Землей:
— Алло, алло! Говорит Проксима! Земля, слышите ли вы нас?
— Алло! Говорит Земля! Слышим Проксиму хорошо. Как прошло путешествие?
— Очень хорошо! Никаких особенных происшествий по дороге не случилось. Ждем присылки людей и продовольствия.
— А разве вы не нашли там обитаемых планет?
— Пока еще не нашли. Устроились временно на одной небольшой планете, но природа на ней довольно скудная, и пища не годится для земных желудков.
— Хорошо, пришлем пассажирские и транспортные корабли. На этом разговор кончаем. До свиданья, Проксима!
— До свиданья, Земля!..
Как ты думаешь, сколько времени займет этот немногословный разговор? Больше двадцати пяти лет! Ведь между каждым вопросом и получением ответа на него пройдет больше восьми лет, так как радиоволны летят в пространстве с такой же скоростью, как и свет.
Свет с его колоссальной скоростью, 300 тысяч километров в секунду, мчится от Проксимы до нас больше четырех лет. А есть и такие звезды, которые находятся неизмеримо дальше.
Необъятно велика вселенная! И почти невозможно представить себе, как далеки от нас даже ближайшие звезды. Быть может, тебе помогут рассказы о поезде, о ракете и о разговоре по радио.
Какой маленькой представляли себе вселенную древние!
В одной древнегреческой легенде рассказывается, что бог Гефест уронил с неба наковальню, и она летела до Земли девять дней и девять ночей. Древним грекам это расстояние казалось неимоверно большим, а падающий предмет пройдет за 9 суток всего 580 тысяч километров — это чуть дальше, чем от Земли Луна.
Даже солнечная система в тысячи раз больше, чем вся вселенная в представлении греков.
Чудесна картина звездного неба в безлунную ночь! На темно-синем небе мерцают крупные и мелкие звезды, и кажется, что их миллионы.
Глядя на ночное небо, думаешь: невозможно сосчитать на нем все звезды. А на самом деле это не так: звезды, видимые простым глазом на одном полушарии неба, сосчитаны давным-давно, и всего-то их около трех тысяч!
Да, только три тысячи вместо того воображаемого множества, от которого разбегаются глаза...
Первый звездный каталог составлен в IV веке до нашей эры китайским астрономом Ши Шеном.
Что такое звездный каталог? Это список звезд с указанием их точного места на небосводе.
Позднее и совершенно независимо от Ши Шена звездный каталог составил древнегреческий астроном Гиппарх. Он записал в него не все звезды, а только тысячу самых ярких. Современники назвали труд Гиппарха великим подвигом, и это действительно был подвиг! Ведь в те времена определить положение звезд на небе было чрезвычайно трудно, так как были только самые простые астрономические инструменты, а все свои наблюдения древние астрономы производили невооруженным глазом.
 Часть неба, какой она кажется в телескоп. |
Позднее, в XV веке, замечательный звездный каталог был составлен по приказу самаркандского хана Улуг-бека. Более ста ученых работали в обсерватории, устроенной Улуг-беком. В Самарканде сохранились ее развалины.
Наблюдения Самаркандской обсерватории производились невооруженным глазом, но отличались исключительной точностью. Впервые через шестнадцать столетий после Гиппарха были вновь определены положения самых ярких звезд неба.
Позднее в каталоги были внесены все звезды, которые можно видеть простым глазом.
Но звезды, видимые простым глазом, лишь ничтожная часть тех звезд, которые можно видеть в телескопы.
Когда Галилей посмотрел в свою слабую трубу на тот участок неба, где простым глазом было видно три звезды, труба показала там больше двадцати звезд. И чем больше совершенствовались телескопы, тем больше открывалось на небе звезд. Сейчас в самые мощные телескопы видны миллионы звезд, но, понятно, все их в каталог внести невозможно. И все-таки в каталоги занесены сотни тысяч звезд.
 Сравнительная величина Солнца и некоторых звезд. |
Но и звезда, не внесенная в каталог, все равно состоит на строгом учете у астрономов. Все небо разделено на районы, и каждый район неба закреплен за какой-нибудь обсерваторией. Астрономы этой обсерватории фотографируют свой район по строго определенным правилам и всегда на пластинки одного размера. Если есть подозрение, что на каком-либо участке неба появилась новая звезда или исчезла старая, достаточно заново сфотографировать этот участок и полученный негатив сравнить с прежним.
Здесь пора рассказать о том огромном значении, которое имеет фотография при изучении звезд.
Была в старину ужасная пытка: человеку на руку одна за другой падали капельки воды. Ты подумаешь: «Какая же это пытка?» При первых каплях пытаемый, правда, ничего не чувствовал, но потом кожа набухала, лопалась, и каждая новая капля, падая на руку, причиняла невыносимую боль. Ведь недаром сложилась пословица: «капля долбит камень!»
Так и световой луч действует на фотографическую пластинку. Сначала луч очень слабой звезды как будто не производит действия; но проходят минуты за минутами, часы за часами, и на пластинке появляется изображение звезды. Луч как бы выдолбил на пластинке изображение той звезды, которая его посылает. А человеческий глаз, если в первый момент не увидел в телескоп слабую звезду, то и не увидит ее никогда, смотри хоть 10 часов подряд, только глаз устанет.
Взгляни на рисунки на странице 188.
На рисунке слева снята область неба около звезды Альфа Лебедя с выдержкой в 4 часа; а на рисунке справа та же область снята с выдержкой в 13 часов. И какое множество звезд увидел «фотографический глаз» за эти добавочные 9 часов!
Чтобы звезда вышла на фотографии в виде светлой точки, надо, чтобы телескоп все время держал ее в поле зрения на одном месте пластинки; для этого он поворачивается за звездой с помощью часового механизма.
 Участок неба, наблюдаемый простым глазом (слева), и его фотографический снимок, сделанный с помощью телескопа (справа). |
В звездные каталоги записывается не только положение звезды на небе, но и ее яркость. Ведь звезды различаются по яркости: иные светят очень сильно, другие совсем слабо.
В религиозных книгах говорится: звезды созданы богом, чтобы освещать Землю. Если бы это было так, то задача выполнена очень плохо. Труда положено много, а результат получился жалкий: полная Луна дает света в 3000 раз больше, чем все звезды неба, видимые простым глазом. Значит, если бы вместо всего огромного количества звезд была сотворена хотя бы еще одна маленькая луна, раз в сотню меньше первой, то она светила бы ярче всех этих звезд.
Звезды в телескоп кажутся бесконечно маленькими яркими точками на темно-синем небе.
Телескоп не увеличивает звезду, не показывает ее нам кружком или диском, как планету. Он только как бы придвигает ее к нам; но она все-таки остается слишком далека от нас, чтобы мы могли рассмотреть ее поперечник. Так как телескоп «придвигает» звезды, то становятся видны и такие, которые не различишь простым глазом. Телескоп увеличивает не размер звезд, а количество звезд, которые можно видеть, и их яркость.
Звезды бывают различного цвета. Сириус — белый, Капелла — желтая, Арктур — оранжевый, Альдебаран — красный. Здесь приведены названия нескольких звезд, названия эти очень древние. Но понятно, что собственные имена имеют очень немногие звезды — самые яркие звезды неба.
Еще с древних пор люди заметили, что некоторые яркие звезды, расположенные недалеко одна от другой, образуют различные фигуры. Эти фигуры из звезд люди исстари назвали созвездиями. О названиях наиболее известных созвездий северного и южного неба уже говорилось в главе «Страны света».
Астрономы называют созвездия теми именами, которые им дали древние греки. Однако в позднейшие времена астрономы отыскали на небе еще много созвездий и тоже дали им названия, но уже не сказочные, а самые простые. На небе появились Часы, Микроскоп и даже Насос и Циркуль!
Сейчас на небе насчитывается восемьдесят восемь созвездий.
Зачем нужны астрономам созвездия?
Астрономы прекрасно понимают, что каждое созвездие — лишь видимая на небе группа ярких звезд. В этой книге уже говорилось, что звезды названы неподвижными неправильно. Они движутся с большой скоростью, но очень далеки; люди могут заметить только через сотни и тысячи лет, что та или иная звезда переместилась с одного места на другое. Созвездия меняют свою форму незаметно, но постоянно.
Созвездиям даны названия по той же причине, по какой люди называют улицы и площади своих городов и селений. По созвездиям очень удобно указывать «адрес» звезды. Уже было сказано, что собственные имена имеют лишь немногие звезды. А остальные звезды принято называть так.
 Вид главных созвездий северного неба. |
Положим, в каком-то созвездии имеется несколько ярких и много более мелких звезд. Более яркие звезды астрономы называют буквами греческого алфавита: α Центавра (читается «альфа» Центавра), β Геркулеса («бэта» Геркулеса). А слабым звездам дают порядковые номера: 61-я Лебедя...
Главные созвездия необходимо знать моряку, путешественнику, летчику, разведчику, геологу... Они помогают находить правильный путь в незнакомой местности ночью.
Полезно знать главные созвездия и тебе: быть может, и тебе придется прокладывать свой путь по звездам.
В картине неба замечательно одно обстоятельство, о котором мы обычно совсем не думаем.
Мы видим эту картину не такой, какова она на самом деле. Каждая звезда — солнце, и она сообщает о себе своим светом. Но свет распространяется не мгновенно, а со скоростью 300 тысяч километров в секунду. Для нас, людей Земли, эта скорость кажется огромной, но ведь мы уже знаем, что даже от ближайшей звезды свет идет к нам больше четырех лет. А есть звезды, свет от которых добегает к нам через тысячи и миллионы лет.
Мы видим каждую звезду не такой, какая она есть, а какой была в прошлом.
Представим себе невозможное: сразу погасли все звезды неба. Что же, небо сразу станет пустым и темным? Вовсе нет. Только через четыре года погаснет первая звездочка — Проксима; она погаснет для астрономов с их телескопами, а простым глазом ее и так не видно. Остальные звезды будут сиять по-прежнему, через три-четыре года исчезнут с небосвода еще две-три незначительные звездочки. Через девять лет после катастрофы погаснет блестящий Сириус, но от этого почти не изменится картина неба. Пройдут столетия и тысячи лет, а звездное небо по-прежнему будет величаво развертываться над Землей, и лишь через многие миллионы лет для земного наблюдателя-астронома с мощным телескопом (если бы на Земле еще существовали люди) — небо лишилось бы всех своих звезд.
Возьмем другой случай. Астроном увидел, как где-то на небе неожиданно вспыхнула звезда (такие случаи бывают). Когда она загорелась? Сегодня? Нет, быть может, сто или тысячу лет назад, и только сегодня лучи ее донесли до нас весть об этом событии во вселенной. А ту звезду, которая загорелась сегодня, увидят ученые лишь много веков или тысячелетий спустя.
Луч звезды — единственный вестник из далеких миров. Много ли он нам сообщает? Только то, что где-то в мировом пространстве существует звезда? Нет. Люди придумали такие остроумнейшие приборы, что по этому световому лучу они узнают очень многое: как далека от нас звезда, куда она движется в пространстве и с какой скоростью, из каких веществ состоит звезда. Узнают ученые иногда также и возраст звезды, ее объем и массу, и даже (но это пока в немногих случаях) вращается ли звезда вокруг своей оси и есть ли около нее планеты.
Чудесного развития достигла астрономия! И если бы в свое время старинным астрономам сказали, как много их потомки узнают о звездах, они, возможно, сказали бы:
— Это фантазия!
Но то, что казалось людям невозможным вчера, сегодня становится возможным. Человеческий разум все глубже проникает в тайны вселенной.
| Введение Какую форму имеет Земля? Легенда о Фаэтоне Птолемей и его учение о вселенной Христофор Колумб Первое кругосветное путешествие Великий польский астроном Коперник Джордано Бруно Галилео Галилей и его удивительные открытия на небе Телескоп и обсерватория Как велик земной шар? Страны света Отчего на Земле бывает день и ночь? Как люди ведут счет времени? Что такое звезда и что такое планета? От Земли до Луны На Луне Исследование Луны Лунные затмения Солнечная система Меркурий Венера Марс Пояс астероидов Юпитер Сатурн Уран Нептун Плутон Метеоры Звездные дожди Волосатые звезды — предвестницы несчастий Эдмунд Галлей и его комета Пути комет Строение комет Судьба кометы Столкновение Земли с кометой Солнце Солнечные пятна Солнечные затмения Солнечная корона Как далеки от нас звезды? Картина звездного неба | 3 7 15 18 24 26 37 44 51 56 60 65 68 70 75 79 87 95 100 102 104 107 111 121 125 131 135 136 139 141 147 149 150 152 154 157 159 163 171 174 177 181 185 |