Читать онлайн Занимательный космос

I. Далекие солнца и далекие миры

В необъятном море ярких точек, усеивающих звездное небо, есть светила, которые в миллионы раз ближе к нам и имеют совершенно иную природу, нежели все остальные звезды. Для беглого взгляда они теряются среди тысяч других; лишь иногда яркость некоторых из них и спокойный, почти не мерцающий свет привлекает наше внимание. И если, заметивши такие звезды, мы станем следить за ними изо дня в день, запоминая положение среди соседних, то вскоре обнаружим у них существенную особенность. В то время как все звезды от восхода до захода плывут по небу в стройном единении друг с другом, не изменяя очертаний своих причудливых фигур (созвездий), – эти немногие светила постоянно нарушают согласное шествие небесного воинства: порою они движутся медленнее остальных, словно отставая от общего течения, порою, напротив, забегают вперед, постепенно меняя свое положение среди неизменных узоров звездного неба.

Загадочная особенность этих звезд замечена была уже в глубокой древности. Человечество давно выделило их из тысяч других, присвоив им общее наименование «планет», т. е. (по-гречески) «странствующих» или «блуждающих» светил. Каждая планета получила имя одного из древних божеств; мифологические названия – Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн – еще и теперь сохранились за планетами на языках всех образованных народов.

Но истинную природу «странствующих звезд» человечество постигло сравнительно лишь недавно. Всего три столетия прошло[1] с тех пор, как бессмертный Галилей, первый человек, направивший на небо зрительную трубу, мог воочию убедиться, что планеты – не самосветящиеся тела, а огромные темные шары, небесные сестры нашей Земли, лишь озаренные Солнцем. Они – такие же миры, как и обитаемый нами земной шар, только рассматриваемые с огромного расстояния. В столь страшном отдалении наша холодная Земля, залитая лучами Солнца, казалась бы тоже светящейся точкой. Эти далекие миры составляют вместе одну систему, одну широко раскинувшуюся планетную семью, в которой Солнце занимает срединное и первенствующее положение. А далеко за последней планетой нашей системы, в бездонных глубинах небесного пространства, горят и светят другие раскаленные солнца – звезды. Вокруг них, быть может, тоже кружат согреваемые ими планеты, – но мы ничего об этом не знаем. Могущественные телескопы, в тысячи раз усиливающие зоркость естественного зрения, не в состоянии показать нам тех звездных планет. Не будем удивляться этому: ведь расстояние звезд так непостижимо велико, что видимость их самих уже является почти чудом: ближайшая звезда – ближайшая! – в 300 000 раз далее от нас, чем Солнце…

Мы можем изучать пока лишь те далекие миры планет, которые кружатся вокруг нашего собственного Солнца. Об этих небесных сестрах нашей Земли и будет идти речь в этой книжке.

Древние, не знавшие телескопа, насчитывали всего пять планет[2], так как невооруженным глазом нельзя было заметить больше. Телескоп значительно обогатил нашу планетную систему: теперь нам известны 7 крупных, главных планет с их лунами-спутниками и целые сотни мелких. Все члены этой многочисленной небесной семьи, подчиняясь могучему притяжению огромного Солнца, безостановочно движутся вокруг него по замкнутым путям, которые астрономы называют орбитами.

II. План и масштаб солнечной системы

В пустом пространстве Вселенной планетные пути не отмечены, конечно, никакими вещественными знаками; но силы, которые управляют движением небесных тел, действуют с таким постоянством и с такою правильностью, что орбита каждой планеты неизменно сохраняет свою форму и свое положение, словно бы миры скользили по невидимым небесным рельсам. При том пути всех главнейших планет расположены почти в одной плоскости, и потому возможно изобразить на чертеже наглядный план нашей планетной системы.

План нашей планетной системы.

Величины самих планет на этом чертеже показаны ради наглядности несоразмерно крупнее по сравнению с величиною их орбит. Если бы купол Исаакиевскаго собора в Петрограде изображал Солнце, то наш земной шар должен был бы иметь соответственно 4 вершка в поперечнике и обращался бы на расстоянии около 3 верст; а путь Нептуна лежал бы в 80 верстах от Петрограда

На рисунке выше начерчены постоянные пути главнейших планет Солнечной системы. На этом плане самая маленькая орбита есть путь Меркурия – планеты, ближайшей к Солнцу. Одна за другой эту орбиту охватывают орбиты следующих планет, и нетрудно заметить, что промежутки между ними все возрастают по мере того, как мы переходим к отдаленным планетам. Второй круг, считая от центра, изображает орбиту Венеры, третий – нашей Земли, четвертый – Марса. Затем следует круговая полоса тесно сближенных орбит множества мелких планет, «планетоидов» или «астероидов» (полоса эта отмечена пунктиром). Ее охватывают орбиты Юпитера, затем – Сатурна, Урана и, наконец, Нептуна.

Ради простоты мы изобразили все орбиты в форме кругов. Но в действительности планетные орбиты немного сжаты, овальны, и Солнце находится не в срединной точке каждого овала, а несколько сбоку от центра. Отсюда происходит, между прочим, то, что, обращаясь вокруг Солнца, каждая планета не отстоит от него все время на одинаковом расстоянии, а то приближается к нему, то удаляется, в зависимости от того, насколько вытянута ее овальная орбита.

Нетрудно было изобразить в уменьшении план Солнечной системы; но как составить себе правильное представление о ее истинных размерах? Легко сказать, что расстояние Земли от Солнца равно 150 000 000 километров, – но эти цифры мало помогают уяснению действительного масштаба солнечного царства. Попробуем осветить это огромное число наглядными сопоставлениями. Земной шар имеет в поперечнике 13 тысяч километров, и хотя гигантские размеры его уже превосходят силу нашего воображения, самые длинные земные расстояния в сотни тысяч раз меньше, чем взаимные расстояния планет и Солнца. На прямой линии от Земли до Солнца можно бы выстроить бок о бок цепь из 11½ тысяч таких шаров, как земной. Если бы на этих исполинских устоях был проложен рельсовый путь, то знаете ли, во сколько времени мы доехали бы до Солнца, безостановочно мчась в курьерском поезде? Да мы бы и вовсе не доехали до него, не дожили бы до конца путешествия, ибо оно длилось бы не менее 200 лет! Только внуки наших внуков, родившиеся в поезде во время пути и никогда не видевшие Земли, добрались бы до конечной станции этой небесной дороги.

Теперь, когда 150 000 000 километров, измеряющие радиус земной орбиты, уже кое-что говорят воображению, – поступим так, как поступают астрономы: примем средний радиус земной орбиты за основную единицу и перемерим этим исполинским небесным аршином все остальные небесные расстояния. Тогда уже не придется выписывать длинных рядов цифр. Расстояние Меркурия и Венеры от Солнца выразится приблизительно ½ и ¾ нашей новой единицы длины; Марс окажется на расстоянии 1½ единиц от Солнца, Юпитер – на расстоянии 5, Сатурн – 10, Уран – 20; наконец, Нептун, кружащийся на самой окраине всей нашей планетной системы, закинут от Солнца в 30 раз дальше Земли. Числа эти, конечно, закруглены, чтобы легче было удержать в памяти соотношение частей солнечного царства.

Солнце и ближайшие к нему планеты. – Их сравнительная величина. У левого края – часть огромного солнечного диска. Близ него вверху – Меркурий. Внизу – Венера. Правее их – наша Земля с Луной. В углу направо – Марс. Из четырех ближайших к Солнцу планет наша Земля – самая крупная; Венера – немного меньше ее; Марс – в 7 раз меньше Земли по объему, Меркурий – в 20 раз

Попытаемся теперь мысленно создать крошечное подобие нашей планетной системы. Пусть обыкновенная горошина изображает в уменьшении земной шар. Как далеко от нее надо поместить Солнце? 11½ тысяч горошин, нанизанных вплотную на тонкую прямую проволоку, составят 120 метров: на этом расстоянии, значит, и надо поместить шар (полметра в поперечнике), изображающий Солнце. В 600 метрах от этого «солнца» следует поместить самую большую планету – Юпитер: в соответствии с горошиной-Землей ей надо будет придать размеры апельсина. А Нептун (величиной с вишню) придется отодвинуть уже на 3½ километра! Следовательно, обитаемый нами мир по сравнению с пространством всей Солнечной системы так же ничтожен, как ничтожна горошина на круглой равнине площадью более 30 квадратных километров…

Заодно постараемся также уяснить, как страшно уединено в пространстве наше Солнце с его планетами от остальных далеких Солнц Вселенной. На нашем примере, где Земля – горошина, а поперечник всей планетной системы равен 7 километрам, ближайшая звезда оказалась бы на расстоянии 30 000 километров: для нее не нашлось бы места в пределах одного полушария Земли. Значит, межзвездные пустыни, отделяющие во Вселенной одну солнечную систему от другой, во столько же раз превосходят самые далекие земные расстояния, во сколько раз поперечник Земли больше ширины горошины!

Людям, привыкшим думать, что для измерения какого-либо пространства непременно надо пройти по нему с аршином в руках, все приведенные выше цифры, естественно, должны казаться гадательными. Но геометрия освобождает нас от кропотливой и далеко не точной работы непосредственного измерения. Чтобы определить расстояние от Петербурга до Москвы, землемеры вовсе не шли по нему с мерною цепью – нет, они прибегли к другим, более быстрым и более совершенным приемам измерения. Сходные приемы, только гораздо более сложные, употребляют и астрономы для небесных измерений. Однако мы не станем описывать здесь, как именно астрономы измеряют бездны мирового пространства и с величайшей точностью определяют небесные расстояния с помощью вычислений.

В последний раз расстояние между Землей и Солнцем было вновь перемерено в 1900–1901 гг. посредством наблюдений маленькой планетки Эрос, весьма близко подошедшей тогда к Земле. Астрономы всех стран на 180 обсерваториях земного шара с величайшей тщательностью измерили тогда положение этой планетки, игравшей роль своего рода небесной вехи на звездном небе. Обработка полученных данных привела к результату (149 481 000 километров), в котором ошибка не может превышать 170 000 км., т. е. 1/1600 доли. Это все равно, что отмерить аршин сукна с точностью до сотой доли вершка. Какой портной мог бы поручиться за подобную точность измерения?

Миры не только измерены – они также и взвешены. Здесь слишком долго пришлось бы объяснять, каким именно способом планетные миры были взвешены на невидимых весах небесной механики, – но мы смело можем положиться на безукоризненную точность этого взвешивания.

Итак, мы познакомились с общим планом Солнечной системы. Отправимся же теперь мысленно в необъятное небесное пространство и посетим один за другим далекие миры нашей планетной семьи.

III. Венера – мир тропического зноя

Направившись от Земли к Солнцу, мы прежде всего (см. план) пересекли бы орбиту Венеры, лежащую в 40 миллионах километров от пути земного шара. Из всех планетных сестер нашей Земли Венера подходит к нам на самое близкое расстояние (если не считать двух маленьких планетоидов, о которых речь будет впереди). Правда, это «самое близкое» расстояние почти в сто раз больше расстояния Луны от нас, но в глазах астрономов 40 миллионов километров – еще довольно тесное соседство. Само собою разумеется, что Венера не всегда находится в таком близком с нами соседстве: ее расстояние от Земли меняется в зависимости от положения обеих планет на их орбитах. Когда Земля и Венера расположены по разные стороны от Солнца, взаимное расстояние их значительно больше, чем когда они сходятся по одну сторону от центрального светила. Вот почему расстояние между Землей и ее небесной соседкой колеблется от 41 до 260 миллионов километров. А соответственно удалению меняются, конечно, яркость и видимые размеры планеты.

В пору наибольшей яркости Венера сияет на небе очень крупной зведой, которая льет на Землю приятный, спокойный свет и придает неизъяснимую прелесть вечернему ландшафту. «Стало темнеть. Ясная серебряная Венера низко на западе уже сияла из-за березки своим нежным блеском» – читаем мы у Толстого в описании весеннего вечера («Анна Каренина»). Вероятно, и вы не раз любовались по вечерам этой планетой, когда она горит в западной части неба; быть может, вам случалось видеть ее и утром – на восточном небосклоне. Это едва ли не единственная планета, знакомая простолюдинам, которые в северной и средней России зовут ее Утрицей, Зорянкой, Зорницей, а на Украине – Вечерницей. Необычайная яркость Венеры, видимой порою даже днем, не раз порождала курьезные недоразумения; планету принимали за воздушный шар! Таинственные «неприятельские» воздушные шары и аэропланы усматривавшиеся по вечерам невысоко над горизонтом, оказывались во многих случаях не чем иным, как нашей яркой небесной соседкой…

Главные фазы Венеры.

Они видны только в трубу, хотя бы и слабую. Различие в размерах фаз объясняется тем, что Венера удалена от нас неодинаково при различном положении относительно Солнца: в фазе полного диска эта планета на 200 миллионов верст дальше от нас, нежели в фазе узкого серпа

Если в вашем распоряжении имеется хотя бы самая скромная зрительная труба, то, направивши ее на Венеру в пору наибольшего блеска, вы будете поражены странной неожиданностью: планета имеет форму не кружка, а серпа, как у молодого месяца! Глядя на этот светлый серп, мы воочию убеждаемся, что перед нами – небесное тело совсем иной природы, нежели далекие раскаленные солнца-звезды, испускающие свой собственный свет. Как и всякая планета, Венера – шар, сам по себе темный, освещаемый Солнцем лишь на одной половине; и когда эта освещенная половина обращается к нам боком, мы видим только более или менее узкий серп, – остальная, темная часть диска остается для нас невидимой. Вот почему, кружась между Землей и Солнцем, Венера показывает нам те же фазы, что и Луна. Разница лишь в том, что Луна отдалена от нас во всех фазах одинаково; Венера же бывает то ближе, то дальше от нас, и оттого фазы ее резко различаются по величине: узкий серп очень велик по сравнению с первой четвертью, которая в свою очередь заметно больше полного диска (см. рис.).

Простым глазом мы не замечаем этих поразительных изменений в фигуре Венеры, и до изобретения зрительных труб никто даже не подозревал, что яркая царица звездного неба сияет в форме серпа. Впрочем, бывают люди настолько зоркие, что различают фазы Венеры невооруженным глазом. Таким зрением, говорят, обладала мать знаменитого математика Гаусса. Однажды, когда Гаусс показал ей Венеру в телескоп, старушка с изумлением заявила сыну, что в трубе серп Венеры обращен в противоположную сторону, чем при рассматривании простым глазом. Конечно, она не знала, что астрономические трубы дают перевернутые изображения.

Точные измерения Венеры открыли нам удивительный факт: она не только сестра нашей Земли, но, так сказать, ее небесный близнец, потому что обе планеты почти одинаковой величины. Во всей Вселенной не найдется, вероятно, другого мира, который по своим размерам так походил бы на наш собственный. Поперечник Венеры меньше поперечника земного шара всего на несколько сот километров, – разница, конечно, ничтожная по сравнению с диаметром Земли (12 700 км). В этих соседних мирах почти одинаково и напряжение тяжести: земная гиря, перенесенная на Венеру, весила бы лишь на ¹⁄₁₀ долю меньше.

Но сходна ли Венера с Землей и во всем прочем? Существуют ли в этом далеком мире материки и океаны, горы и долины, воздух и вода? Так же ли сменяются там времена года, чередуются дни и ночи? Есть ли там, наконец, животная и растительная жизнь, или же это – огромная безжизненная глыба мертвой материи?

С такими вопросами приступает астроном к исследованию всякой планеты, но далеко не на все вопросы удается ему получить ответ из бездн мирового пространства. О Венере мы с достоверностью знаем лишь одно: в этом мире есть атмосфера, которая в 1½–2 раза выше и плотнее, чем земная. Гениальный Ломоносов первый указал на то, что «Венера окружена знатною воздушною атмосферою, таковою, какова обливается около нашего шара земного». При рассматривании Венеры в телескоп можно заметить, что темная и светлая части диска не разграничены так резко, как, например, на Луне (атмосфера у нашего спутника почти отсутствует); на границе дня и ночи лежит серая полоска – область зари, сумерек. Значит, на Венере должна быть высокая и плотная атмосфера, которая и вызывает это явление утренних и вечерних зорь.

Венера перед краем Солнца.

В те редкие моменты, когда Венера – в виде маленького черного кружка – проходит как раз перед солнечным диском, удается при самом вступлении ее на диск различить в телескоп светлое сияние вокруг планеты. Это – атмосфера Венеры, освещенная лучами Солнца. Прохождения Венеры перед солнечным диском случаются очень редко –16 раз в тысячелетие. Последнее прохождение было в 1882 году; ближайшее предстоит в 2004 году. Астрономы подстерегают эти моменты, чтобы перемерить расстояние между Землей и Солнцем, пользуясь Венерой, как вехой в небесном пространстве

Доказано также присутствие паров воды в воздухе нашей небесной соседки. В атмосфере Венеры вечно плавают густые облака; почти сплошной пеленой застилают они небо в этом мире и постоянно скрывают от нас его поверхность. Ни один астроном не может сказать с уверенностью, что видел какую-нибудь подробность на поверхности самой планеты Венеры, а не на ее плотном облачном покрывале.

В сущности, этому обстоятельству звездная царица наших вечеров и обязана своим ярким блеском: густые облака отражают солнечный свет почти так же хорошо, как и свежевыпавший снег. Вот почему Венера посылает в пространство тот ослепительный свет, который невольно привлекает к ней наши взоры, а астрономов заставляет при наблюдении в телескоп защищать свои глаза темными стеклами. К тому же Солнце, которое ближе к Венере, чем к нам, вдвое щедрее заливает ее своими лучами.

Благодаря близости к Солнцу Венера быстрее Земли обегает свою орбиту: ее «год» длится всего 225 дней, т. е. 8 наших месяцев. Слово «наших» здесь, впрочем, излишне: своих месяцев Венера не имеет, так как у нее нет собственной луны.

Вид Венеры в телескоп средней силы. Плотная атмосфера, окутывающая эту планету, отражает так сильно солнечные лучи, что сквозь нее не удается различить почти никаких подробностей самой почвы Венеры. Поэтому трудно подметить, во сколько времени эта планета обращается вокруг своей оси

Густая, облачная атмосфера, застилая лик Венеры, не позволяет нам решить вопрос о том, как чередуются в этом мире дни и ночи. Окончательно еще не установлено, в какой срок шар Венеры совершает полный оборот вокруг своей оси. Вполне понятно, почему так трудно узнать это: вспомним, что в телескоп не видно твердой поверхности Венеры, и, следовательно, нет никаких постоянных отметин, по которым можно было бы судить о вращении планеты. И до сих пор среди астрономов царят резкие разногласия по вопросу о величине «суток» Венеры. Одни (Скиапарелли, а в новейшее время – Ловелл) полагают, что Венера вращается чрезвычайно медленно, именно, что ее сутки равны ее году – т. е. в 225 раз длиннее земных. Если это действительно так, то Венера должна быть вечно обращена одной и той же стороной к Солнцу, между тем как другое ее полушарие погружено в вечный мрак и холод (такие именно условия царят на ближайшей к Солнцу планете – Меркурии). Однако тонкие измерения пулковского астронома Белопольского показали, что вращение Венеры совершается гораздо быстрее, и что «сутки» этой планеты немногим отличаются от земных. Надо думать, что этот результат ближе к истине: иначе трудно было бы объяснить присутствие облаков и водяных паров на Венере, да и существование самой ее атмосферы: по законам физики, все газы планеты должны были бы собраться на ее ночной стороне и здесь замерзнуть, если бы Венера не обогревалась со всех сторон, последовательно подставляя обе свои половины лучам Солнца.

Достоверные сведения о ближайшем к нам мире, как видит читатель, довольно скудны. Ничего не известно о его материках; мы не знаем даже, существуют ли на нем вообще моря, горы, реки. А о климатических условиях можем только строить догадки. Если Венера вращается вокруг оси в короткий срок – в одни или несколько суток, – то на всей планете должен царить очень жаркий, влажный, ровный климат, мало изменяющийся в течение года и от дня к ночи. Солнце светит вдвое ярче, чем у нас, но ясных дней почти не бывает. Плотный слой облаков без просвета застилает весь небесный свод, и если бы мы родились на Венере, мы никогда не узнали бы, что существует величественная картина звездного неба.

Ровный, влажный и теплый, как в оранжерее, климат Конго или центральной Бразилии может дать некоторое представление о климатических условиях, которые существуют на Венере. Некогда, в отдаленные геологические времена, в так называемую каменноугольную эпоху, на всем земном шаре господствовал такой же климат, какой царит теперь, вероятно, на всей поверхности Венеры. И вот каким рисует нам климат Венеры выдающийся шведский знаток неба, проф. Сванте Аррениус:

«Вечно облачное небо; сильная влажность, даже в период бездождия; незначительная разница в температуре на полюсах и на экваторе, летом и зимой, днем и ночью, – благодаря защите поверхности густыми облаками; сильные ливни в период дождей, сопровождаемые, вероятно, страшными грозами… Воздух недвижим, температура понижается незначительно. На планете царит морской климат, одинаковый повсюду. Между полюсами и экватором разница весьма невелика… Кора Венеры еще очень тонка, и когда происходят движения коры, на поверхности планеты должны совершаться резкие изменения»…

На нашем земном шаре в каменноугольную эпоху при сходных климатических условиях уже пышно цвела растительная и отчасти животная жизнь: густо росли гигантские хвощи, плауны, мхи, а между стеблями их, во влажной полутьме, жили насекомые исполинских размеров. Возможно, что подобная жизнь развилась в настоящее время и на Венере. Но возможно и обратное, – что облачный покров этой планеты недостаточно умеряет жгучесть солнечных лучей, и температура на Венере никогда не падает ниже той точки (65°), при которой уже свертываются белковые вещества. При подобных условиях жизнь – по крайней мере в том виде, в каком мы ее знаем – была бы на Венере невозможна. Разумеется, никто не в состоянии сказать, в какие еще формы может отлиться жизнь в далеких мирах Вселенной, – но это уже область вопросов, перед которыми современная наука хранит пока глубокое молчание.

IV. Меркурий – мир величайших крайностей

Насколько легко разыскать на небе Венеру простым глазом, настолько же трудно увидеть ее соседа – Меркурия, кружащегося внутри ее орбиты. При наблюдении с Земли эта ближайшая к Солнцу планета всегда занимает в небе положение, близкое к дневному светилу, почти скрываясь в его ослепляющих лучах. Меркурий сопутствует Солнцу в его (кажущемся) суточном движении по небу; лишь за 1–1½ часа до восхода Солнца, или спустя столько же после его захода, бывает он иногда виден в лучах зари на утреннем или вечернем небосклоне. Такие периоды видимости Меркурия, повторяющиеся всего трижды в год, длятся каждый около недели. Возможно, что вам даже приходилось случайно видеть его низко над землей, не подозревая, что яркая звезда, спешащая скрыться под горизонт, и есть Меркурий. В таком случае вы счастливее самого Коперника, которому за всю жизнь ни разу не удалось увидеть это неуловимое светило в тех широтах, где он жил (в северной Германии). Только в южных странах, где сумерки коротки и ночь быстро сменяет день, легко наблюдать Меркурий простым глазом. Вот почему эта планета, почти неуловимая у нас, была еще в древности замечена в Вавилоне, Египте, Греции. Меркурий быстрее всех других планет мчится по своей маленькой орбите, обегая ее кругом в 88 дней. Его путь вокруг Солнца довольно резко отличается от круга; это – овал, настолько вытянутый, что за время своего краткого года Меркурий бывает удален от Солнца то на 70 миллионов километров, то всего на 46 миллионов километров. Значит, в одних частях своей орбиты Меркурий почти в 1½ раза ближе к Солнцу, чем в других! Солнце должно казаться с Меркурия огромным пылающим диском, площадь которого в 5–10 раз больше, чем на земном небе.

Сам же Меркурий по сравнению с Землей очень маленький шар: поперечник его почти втрое меньше земного, и из нашей планеты можно было бы сделать 20 таких шаров, как Меркурий. Если бы поместить его на место нашей Луны, то, пожалуй, мы не сразу заметили бы такую перемену: диск его казался бы всего на 1/4 шире лунного. А если бы этот ближайший к Солнцу мир упал на Землю, то мог бы целиком поместиться в Атлантическом океане, втиснутый между Европой и Северной Америкой.

Величина Меркурия по сравнению с размерами земных материков. Если бы Меркурий упал на Землю, он мог бы поместиться в Атлантическом океане, между Америкой и Африкой

Маленький Меркурий, по-видимому, лишен атмосферы, и скорее походит в этом отношении на нашу Луну, нежели на Землю или Венеру. Ни одно облачко на небе Меркурия не застилает от нас его «лица». И все же астрономы почти ничего не знают об устройстве его поверхности: чрезвычайно трудно наблюдать и изучать эту планету, всегда прячущуюся в солнечных лучах и в пору наибольшей близости к Земле отвращающую от нас свою освещенную половину.

По мнению лучших наблюдателей, на Меркурии нет того чередования дней и ночей, к которому мы так привыкли на Земле. Неизменно обращен он одной и той же стороной к Солнцу, а другой – к мраку и холоду межзвездного пространства. Вечное сияние горячего Солнца на одной стороне и беспрерывная, испокон веков длящаяся ночь на другой – вот резкие крайности, удивительным образом сочетавшиеся в этом мире. На светлой, солнечной стороне должен вечно господствовать невообразимый зной в 200–300 градусов, не умеряемый ни ветрами, ни облаками. Солнце не восходит здесь и не заходит: огромным пылающим диском висит оно почти неподвижно[3] на черном звездном небе (ибо – где нет атмосферы, там нет и светлого, затмевающего звезды небесного купола) и беспощадно льет свои горячие лучи на сухую, жадную, накаленную почву. Такова одна половина планеты – дневная. На противоположной, ночной стороне, наоборот, вечно стоит страшный мороз в 200 и более градусов; в течение миллионов лет ни один луч Солнца не проникал в это царство вечного холода. Согласно законам физики, на этой холодной стороне давно должна была собраться и замерзнуть газообразная оболочка всей планеты; неудивительно, что Меркурий лишен атмосферы.

Правда, на границе дневной и ночной областей этой планеты расположены промежуточные полосы (шириною примерно в одну восьмую окружности), в которых бывает смена дня и ночи – однажды в течение всего 88-дневного «года». Происходит это вследствие того, что орбита Меркурия довольно сильно отличается от круга; она вытянута овалом, и потому при обращении планеты вокруг Солнца лучи дневного светила как бы заглядывают сбоку в ее ночную половину. Но и в этом своего рода «умеренном» поясе Меркурия должны царить чрезвычайно резкие крайности тепла и холода.

Самое смелое воображение отказывается населить живыми существами этот мир величайших контрастов, в одно и то же время и слишком знойный и чересчур холодный для того, чтобы на нем могла развиться жизнь. Ближайший сосед живительного Солнца, надо думать, не знает и никогда не знал органической жизни…

Чтобы покончить с описанием Меркурия, нам остается добавить немного.

Как и у Венеры, у него нет ни одной луны. Плотность его несколько превышает плотность Земли. Зато тяжесть на его поверхности в 2½ раза слабее, чем у нас: земная гиря в 1 килограмм весила бы на Меркурии всего 1 фунт! Позднее, описывая Марс, где напряжение тяжести еще слабее, чем на Меркурии, мы подробнее остановимся на любопытных следствиях такой ослабленной тяжести.

V. Земля, вознесенная на небо

Ближе к Солнцу, чем Меркурий, мы не знаем планет: до сих пор не удалось открыть ни одного мира, который кружился бы внутри орбиты Меркурия. Чтобы обозреть остальные далекие миры нашей планетной семьи, следует направиться уже не к Солнцу, а в противоположную сторону. Третье место, считая от Солнца, на плане нашей системы занимает планета, которую мы знаем лучше всех других, так как она не требует телескопа для своего изучения. Это – наша Земля. Мы успели уже свыкнуться с мыслью, что мир, обитаемый нами, такое же небесное тело, как и прочие планеты, и что, в сущности, мы живем на небе, – на небесном светиле, которое сияет во Вселенной, как Венера или Марс. Но когда-то мысль эта казалась нелепой; двести лет тому назад наш известный писатель и ученый Иван Посошков[4], человек широких взглядов и просвещенного ума, высмеивал Коперника, «Богу суперника», за то, что он «тягостную землю подъяша на воздух от кентра (центра) земного, иде же была от Бога сотворена, вознесоша на высоту небесную и со звездами ю уравниша и планетою нарекоша»…

Если бы мы жили, например, на Меркурии, то весь огромный, полный бесконечного разнообразия шар земной был бы для нас просто яркой звездой; нам известно было бы о нем, вероятно, не больше, чем известно теперь о прочих планетах. Мы знали бы, что он окружен плотной атмосферой, в которой часто плавают облака; что он довольно быстро вращается вокруг оси и обходит кругом Солнца в 365 своих суток; что его сопровождает при этом спутник, который в 50 раз меньше его по объему и отдален от него на 30 земных поперечников. Это, пожалуй, и все…

Исследования последних лет показали, что наша Земля весьма сильно отражает свет в пространство и, следовательно, рассматриваемая извне, должна походить на Венеру, сияя ярким голубоватым светом. «Земля – пишет пулковский астроном Г. А. Тихов, специально изучавший этот вопрос, – имеет цвет сильно белесоватого неба. Смотря на Землю из пространства, мы увидели бы диск указанного цвета и едва ли различили бы какие-либо подробности самой земной поверхности».

Но если бы даже мы и могли различить очертания светлых и серых пятен на земном шаре, то истинное значение этих пятен оставалось бы для нас загадкой. Вероятно, мы не знали бы даже, где на Земле материки и где – океаны, какая жидкость наполняет впадины этого шара и каков состав его атмосферы… Еще более загадочными казались бы нам яркие белые пятна на полюсах Земли и периодические изменения окраски материков, которые зимою, покрытые снегом, заметно светлее, нежели летом.

Вот как скудны были бы наши сведения о мире, полном жизни и кипучей деятельности сотен миллионов разумных существ! Не так ли ничтожны и нынешние наши знания о небесных сестрах Земли? Увы, почти так… Однако будем признательны науке и за эти скромные, но достоверные сведения, которые хоть немного приближают нас к истине, рассеивая туман старинных предрассудков и беспочвенных догадок.

VI. Марс – мир холодных пустынь

Четвертая планета солнечной системы – Марс, один из ближайших соседей Земли, в наибольшей степени привлекает к себе внимание астрономов и публики. Огромную популярность доставили этой планете романисты, которые в своих фантазиях не раз уже населяли этот соседний с нами мир разумными существами. Лет тридцать тому назад уверенность в обитаемости Марса была так сильно распространена, что одна восторженная поклонница астрономии, завещав Парижской Академии особый капитал в сто тысяч франков для выдачи тому, кто первый завяжет сношения с жителями иных миров, сочла необходимым сделать оговорку: «кроме Марса». Обитаемость этой планеты казалась ей настолько несомненно установленной, что труд сношений с марсианами не нуждался даже в поощрении…

С тех пор знания наши об этой планете значительно углубились и расширились. Марс перестали считать уменьшенным подобием Земли. Новые наблюдения и научные соображения во многом изменили прежние взгляды, и вокруг планеты, издревле носящей имя бога войны, загорелась оживленная борьба разнообразных мнений. В этой книжке придется, конечно, кратко изложить лишь самое существенное из того, что достигнуто теперь тщательным изучением Марса.

Как далек от нас этот мир? Вследствие овальности орбит Земли и Марса их небесные пути не везде одинаково отстоят друг от друга. Там, где обе орбиты всего теснее сближены, расстояние между ними равно 55 миллионам километров. Значит, ближе чем на 55 миллионов километров Земля и Марс не могут подходить друг к другу. Но и в таком близком соседстве обе планеты бывают довольно редко, – именно, каждые 17 лет, во время так наз. «великих противостояний». С нетерпением ожидают астрономы этих редких моментов и спешат воспользоваться кратковременной близостью, чтобы изучать нашего загадочного соседа. Но благоприятное время длится недолго: подобно случайно встретившимся путникам, обе планеты вскоре вновь расходятся, так как Земля в безостановочном беге кругом Солнца перегоняет Марс. Через два с лишком года планеты сближаются снова, – но теперь уж их разделяет большее расстояние.

С каждой следующей встречей, повторяющейся приблизительно в двухлетний срок, взаимное расстояние Земли и Марса все возрастает, доходя до 90 миллионов верст. Затем планеты при встречах начинают уже сближаться, пока не наступает следующее «великое противостояние», и тогда оба мира вновь достигают наибольшей взаимной близости.

По размерам своим Марс – одна из самых маленьких планет (главных) нашей системы; он, правда, больше Меркурия, но в 7 раз меньше Земли по объему. При том Марс немного рыхлее, нежели наша планета, так как масса этого мира не в 7, а в 10 раз меньше массы Земли. Если Меркурий из всех главных планет – наименьшая по объему, то Марс отличается наименьшим напряжением тяжести: на нем все тела весят почти втрое меньше, чем на Земле. «Самые обыкновенные наши действия на Марсе казались бы фантастическими, – пишет астроном Ловелл, посвятивший всю жизнь изучению этой планеты. – Всякий предмет оказался бы там неестественно легким: свинец весил бы не больше, чем у нас на Земле камень, камень стал бы таким же легким, как у нас вода, и всякое тело казалось бы превращенным в какое-то другое, непохожее на него. Мы очутились бы вдруг в невесомом эфирном мире. Наши действия приняли бы грандиозный характер. С небольшим напряжением мы совершали бы невероятно трудные работы, так как наша мощь увеличилась бы в 7 раз. Наконец, все в этом странном мире совершалось бы с значительной медленностью. Вода текла бы не спеша, ленивой струей, а падающие тела опускались бы на землю с грациозной плавностью».

От Солнца Марс отстоит в 1½ раза дальше, нежели Земля, и обегает свою обширную орбиту в 687 земных суток; следовательно, его «год» почти равен двум земным годам, а каждый сезон – весна, лето, осень, зима, – продолжается около 6 месяцев. Но «сутки» Марса почти равны нашим: они длятся 24 часа 37 минут. Замечательно, что и ось вращения Марса почти настолько же наклонена к орбите, как и земная ось, – именно, под углом в 65 градусов с долями. Следовательно, этот маленький мир должен иметь те же три климатических пояса – жаркий, умеренный и холодный, точно так же расположенные, как и на нашей Земле. Однако названия «жаркий» и «умеренный» мало подходят к климату этой планеты. Дело в том, что лучи Солнца греют на расстоянии Марса вдвое слабее, чем у нас; следовательно, в этом далеком мире должна всюду – в тропиках, как и близ полюсов – господствовать весьма низкая температура.

В сильные телескопы можно видеть, что вокруг Марса обращаются два спутника. Марсовы луны крошечные: поперечник их равен нескольким десяткам верст, так что странно даже называть мирами эти каменные глыбы. Других столь маленьких лун мы не знаем во всей Солнечной системе; наша Луна с поперечником в 3½ тысячи километров, – положительно гигант рядом с этими пигмеями. Обе луны Марса обращаются на довольно близком расстоянии от него: одна удалена от центра планеты всего на 9 тысяч километров, другая – на 23 тысячи. Свои маленькие орбиты они описывают чрезвычайно быстро – ближайший спутник всего в 7 часов. Он обегает вокруг Марса втрое скорее, чем успевает сам Марс обернуться вокруг своей оси, и отсюда вытекает любопытнейшее явление: так как истинное движение спутника по небу с запада на восток быстрее, чем кажущееся обратное движение небесного свода, то для наблюдателя на Марсе эта луна восходит на западе и заходит на востоке!

Но обратимся к самой планете, так сильно интересующей и астрономов и публику. Еще недавно вопросы об ее климате, атмосфере, температуре и т. д. вызывали горячие споры среди ученых. Теперь большинство астрономов согласно в том, что Марс окружен весьма разреженной атмосферой, гораздо менее плотной, чем воздух на наших высочайших горных вершинах. Барометр показывал бы на Марсе всего 60 миллиметров, т. е. стоял бы раз в 12 ниже, чем обычно у нас. Под таким слабым давлением вода должна кипеть не при 100° (Цельсия), а всего лишь при 45°, и испаряться гораздо быстрее, чем обычно на Земле. Удалось установить, что неплотная атмосфера Марса содержит весьма небольшое количество водяных паров, и что в ней почти никогда не бывает облаков. Лик Марса большею частью совершенно ясен, – в противоположность другой нашей небесной соседке, Венере, вечно скрывающей свое лицо под сплошной завесой густых облаков.

Марс – холодный мир. Солнце скупо льет на него свои лучи, а легкая, неплотная атмосфера этой планеты слабо удерживает теплоту, накопляемую ее поверхностью. Вычисления показывают, что средняя температура Марса должна быть гораздо ниже земной, достигая, вероятно, минус 30 или 40 градусов. Зной наших летних дней на Марсе совершенно неизвестен: только в самые теплые часы самых теплых дней термометр поднимается там над нулем. Это мир суровых морозов, сковывающих всю поверхность планеты и превращающих воду в камень, в твердую горную породу: жидкая вода на Марсе не правило, а лишь исключение.

Мы подходим теперь к трудному вопросу об устройстве поверхности Марса. Для невооруженного глаза Марс имеет ясно заметный красноватый оттенок, оправдывающий издревле присвоенное этой планете имя кровавого бога войны. В телескопе картина меняется, и на лице Марса можно различить множество отдельных областей разной окраски. После долговременных и терпеливых наблюдений были составлены даже «карты» Марса.

Но планетная карта совсем не то, что мы привыкли обычно разуметь под словом «карта». Карта какой-нибудь страны на земном шаре составлена на основании прямого изучения этой страны: глядя на такую карту, мы хорошо знаем, чему соответствует в натуре то или иное условное обозначение или окраска. Это и понятно: ведь географ сначала знакомится со страной и затем наносит ее на карту. Астроном же поступает наоборот: сперва составляет «карту» планеты, тщательно зарисовывая все, что удается заметить в телескоп, а затем лишь начинает строить догадки о том, что, собственно, представляет в натуре каждая отмеченная им подробность. Поэтому, хотя мы имеем уже «карты» Марса, но истинное устройство его поверхности для нас далеко еще не ясно. На упомянутых «картах» Марса мы видим белые, красноватые и синевато-зеленые участки различных оттенков. Но нелегко сказать, что они обозначают; различные наблюдатели и ученые высказывают весьма различные догадки об устройстве поверхности этой планеты.

Четыре особенности марсовой географии привлекают внимание наблюдателя и ждут объяснения. А именно:

– белые полярные пятна;

– красноватые пространства;

– синевато-зеленые участки;

– тонкие темные линии, называемые «каналами».

1. Меньше всего споров порождают белые пятна, видимые у полюсов Марса. Размеры их не остаются неизменными. Когда на соответствующем полушарии планеты зима (т. е. когда оно отвращено от Солнца и подставляет себя под косыми углами к его лучам), тогда пятно это разрастается, занимая иногда по площади чуть не пятую долю всей поверхности Марса. По мере же наступления менее сурового времени года полярное пятно уменьшается, оттаивая по краям, и в разгаре лета сокращается до наименьших размеров. А к тому времени успевает разрастись такое же белое пятно у противоположного полюса. Невольно хочется сопоставить с этим накопление и таяние полярных снегов у нас на Земле. Без сомнения, белые пятна на Марсе и представляют собой нечто в этом роде, с тою лишь разницей, что слой снега или льда[5] должен быть здесь очень тонок, – иначе слабые лучи Солнца не успевали бы растопить его в такой короткий срок. Вероятнее всего, это – налет инея, быстро осаждающийся при морозе и столь же быстро тающий и испаряющийся в лучах Солнца. Слишком мало свободной влаги на Марсе, чтобы там могли быстро образовываться мощные ледяные поля. Издали же поверхность, покрытая тонким слоем инея, имеет тот же вид, что и толстый ледяной покров.

Вид планеты Марс в телескоп.

(По фотографиям проф. Геля 24 сентября и 5 октября 1909 г.). Полярная белая «шапка» Марса успела в течение немногих дней заметно уменьшиться

2. Относительно природы красноватых пятен, занимающих бóльшую часть поверхности Марса и сообщающих этому светилу его характерный красный цвет, также согласны все астрономы. Это – обширные материковые пустыни. Вот как описывает их американский астроном Ловелл:

«Поверхность Марса, за исключением дна океанов, давно превратилась в безводную и бесплодную пустыню, не освежаемую ни влагой на поверхности, ни облачным покровом, и не защищенную никакой тенью… Огненная окраска, от которой Марс получил свое имя, в телескопе оказывается охровым цветом, с красными точками там и сям.

Именно такой цвет имеют пустыни нашей земли, если их рассматривать с вершины горы. Лишь временами эти области делаются красными: это единственное изменение, которое мы замечаем в них. Как по виду, так и по свойствам эти большие охристые пространства на диске являются огромными Сахарами… Огромное протяжение, которое пустыни уже заняли на Марсе, имеет роковое значение. Эти опаловые оттенки, столь прекрасные, когда мы смотрим на них в телескоп, из нашего далека, говорят об ужасной действительности… Эти восхитительные цвета говорят, что вся планета опоясана огромной пустыней, которая в некоторых местах простирается почти от полюса до полюса. Дни и месяцы мы можем бродить по этим пустыням, и нет им конца; отчаяние овладевает душой. А Солнце совершает свой дневной путь, поднимаясь из каменистой пустыни, чтобы снова погрузиться в нее»…

Для полноты картины необходимо прибавить, что пустыни Марса не знойны, как наша Сахара, а холодны, – настолько холодны, что нередко по вечерам покрываются местами инеем, который исчезает в лучах утреннего солнца.

В отдаленном будущем, когда Солнце начнет остывать, вероятно, наша собственная планета также превратится постепенно в мир пустынь и холода. И если Венера переживает теперь отдаленную юность нашей Земли, то Марс является как бы зеркалом грядущей старости земного шара, уже опоясанного почти непрерывной цепью пустынь.

3. Кроме полярных «шапок» и красноватых материков, на поверхности Марса видны темные неправильные пятна зеленоватого оттенка, получившие название «морей», «океанов» и «озер». Единственно достоверное, что мы можем сказать о них, это то, что они во всяком случае не похожи на наши моря или океаны. Шведский ученый Аррениус полагает, что это «моря, уже миллионы лет покрытые ледяной корой в версту толщиной, крепко примерзшей к берегам». Напротив, недавно умерший американский астроном Ловелл, внимательный наблюдатель Марса, утверждает, что – «вид этих областей меняется вместе с временами года на Марсе: они исчезают в зимние месяцы и темнеют в летние; все происходит с ними так, как если бы там была растительность; все факты говорят в пользу такого предположения». Какое из этих противоположных мнений ближе к истине, – должны решить дальнейшие изыскания…

Сеть «каналов» Марса, по рисунку проф. Ловелла, насчитывающего на этой планете около 400 таких каналов

4. Но самую загадочную подробность на поверхности Марса, вокруг которой ведутся теперь горячие споры среди астрономов, представляют знаменитые «каналы». Это – едва заметные темные тонкие полосы, прорезывающие поверхность планеты по прямым направлениям. Впервые заметил их в 1877 г. итальянский астроном Скиапарелли (ныне покойный), и так как полоски эти прорезают материки Марса, словно соединяя его темные «моря», то он назвал их «проливами», – по-итальянски «саnаlі». Неточный перевод этого слова на другие языки породил широко распространенное в публике убеждение, будто астрономы открыли на Марсе искусственно вырытые каналы. В действительности же истинная природа этих образований еще далеко не установлена. Более того: самое существование геометрически правильной сети «каналов» отвергается многими искусными наблюдателями, работающими с могущественными телескопами. Почти всюду, где Скиапарелли в свой сравнительно слабый телескоп видел сплошную линию «канала», некоторые астрономы теперь различают только ряд точек, хотя пользуются столь же сильными, если не еще более могущественными телескопами.

В то же время упомянутый выше американский астроном Ловелл, выстроивший для изучения поверхности Марса специальную обсерваторию с телескопом, хотя и меньшей силы, но зато в лучших атмосферных условиях, – открыл около 400 каналов; густою сетью прорезают они не только материки планеты, но даже и его «моря» (по Ловеллу, моря Марса суть влажные низменности). «Чем лучше удавалось разглядеть планету, тем явственнее выступала эта замечательная сеть, – пишет он. – Точно вуаль покрывает всю поверхность Марса… По-видимому, ни одна часть планеты не свободна от этой сети. Линии обрываются, упираясь в полярные пятна. Они имеют форму в такой мере геометрически правильную, что внушают мысль об искусственном происхождении их»…

И Ловелл был убежденным сторонником обитаемости Марса разумными существами. Седалищем жизни он считал так называемые «океаны» этого мира, постепенно, по мере высыхания планеты, превратившиеся во влажные цветущие долины. Сюда-то и переселилось с иссыхающих материков гонимое жаждой марсово человечество. Превосходные инженеры, жители Марса прорезали великие пустыни своей планеты каналами, чтобы планомерно пользоваться вешними водами тающих полярных снегов. Густою сетью протянулись поперек материков зеленоватые полосы орошаемой почвы, молчаливо возвещая земным астрономам о существовании разумных существ в этом далеком мире…

Проф. Персиваль Ловелл († 1916 г.)

Этот выдающийся американский астроном почти всю свою жизнь посвятил изучению Марса на сооруженной им специальной обсерватории. Он был глубоко убежден в том, что Марс обитаем разумными существами, и приписывал им сооружение сложной сети каналов

Так думал покойный американский ученый. Но мнение его разделяется далеко не всеми астрономами. Мы не будем излагать здесь других догадок о происхождении этих таинственных образований. Преждевременно объяснять явление, самая реальность которого еще недостаточно твердо установлена. Разрешение загадки марсовых каналов, как и других загадок этого мира, целиком лежит в будущем.

VII. Миры-карлики между Марсом и Юпитером

В первый день прошлого столетия итальянскому астроному Пиацци посчастливилось открыть новую, дотоле неизвестную маленькую планету Цереру – кружащуюся между орбитами Марса и Юпитера.

Нахождение этого нового члена планетной семьи было случайностью, но не было неожиданностью. Огромный пустой промежуток между орбитами Марса и Юпитера давно уже заставлял подозревать существование здесь неизвестной планеты. Об этом писал еще Кеплер в XVII веке, и догадка его стала особенно вероятной с тех пор, как астроном Боде сто лет спустя подметил весьма любопытную закономерность в расстояниях планет от Солнца. Вот в чем состоит это так называемое «правило Боде». Напишите ряд чисел:

3, 6, 12, 24, 48, 96, 192,

в котором каждое вдвое больше предыдущего. Прибавьте к числам этого ряда по 4 и напишите число 4 также впереди ряда. Составится новый ряд:

4, 7, 10, 16, 28, 52, 100, 196.

Теперь разделите все эти числа на 10, – и у вас получатся довольно точно расстояния планет от Солнца, если считать расстояние Земли за единицу:

Как видите, только одно место в этом ряду оставалось незаполненным – то, которое отвечает числу 2,8. И вот, когда Пиацци открыл планету, расстояние которой от Солнца как раз в 2,8 раз больше расстояния Земли, этот пробел и оказался заполненным.

Однако, сверх всех ожиданий, дело этим не ограничилось. Менее чем через два года открыта была вторая планета (Паллада), также отвечающая числу 2,8 в ряду Боде. Обе планеты движутся по самостоятельным орбитам, весьма близким друг к другу. Прошло несколько лет – и открыты были еше две планетки (Юнона и Веста) той же самой группы. Все четыре новых члена планетной семьи оказались телами очень небольшими, не больше 800 километров в поперечнике. Затем, после 40 лет перерыва, найдена была в том же поясе 5-я планетка (Астрея). Тогда стало очевидно, что в указанной полосе Солнечной системы кружится целый рой мелких планеток, и усердные наблюдатели неба начали пристально выслеживать их. Американский астроном Ньюком (ныне умерший) так описывает эту небесную охоту:

«Ловили мелкие светила, как охотник ловит дичь. Наблюдатели ставили, так сказать, западни, нанося на карту множество слабых звездочек какой-нибудь небольшой области неба вблизи эклиптики, знакомились хорошо с их расположением и поджидали гостей. Если гость появлялся, то он был членом группы малых планет – и охотник клал его себе в сумку. Появился целый ряд охотников за планетами, из которых некоторые мало известны какими-либо другими астрономическими трудами».

До 1890 года удалось уловить таким образом около 300 мелких планеток, получивших общее название планетоидов. С этого года «охота» пошла гораздо успешнее благодаря применению фотографической пластинки, которая среди тысяч звездочек сама указывает планету: движущийся по небу планетоид оставляет на пластинке след в виде черточки, а не точки, как неподвижные звезды. В настоящее время число пойманных планетоидов уже превышает 800.

Все это – очень мелкие небесные тела. Даже самые крупные из них (Церера) значительно меньше Луны, а у большинства поперечник не превышает нескольких десятков верст. Совокупный объем всех этих 800 планет-карликов во много раз меньше объема нашей Луны. Да и то еще нам видимы только наиболее крупные из планетоидов, а надо думать, что рой их состоит из огромного множества гораздо более мелких телец, недоступных наблюдению: нельзя же считать пределы нашего зрения за пределы самой природы! За исключением трех крупных планетоидов, все они даже в сильнейшие телескопы кажутся просто светлыми точками. Нечего и мечтать о том, чтобы разглядеть на них какие-либо подробности. По всей вероятности, планетоиды лишены всякой атмосферы, так как притяжение столь небольших тел недостаточно для удержания вокруг них воздушной оболочки.

Земля и четыре крупнейших планетоида:

1 – Церера, 2 – Веста, 3 – Юнона, 4 – Паллада. Объем всех известных нам планетоидов, вместе взятых, в несколько тысяч раз меньше объема земного шара

Огромный пустой промежуток между Марсом и Юпитером, так изумлявший Кеплера, теперь заполнен с избытком. Планетоидов оказалось гораздо больше, чем требовал «закон Боде». Среднее расстояние их от Солнца уже нельзя теперь выражать числом 2,8, так как лишь немногие из них ровно в 2,8 раза дальше от Солнца, нежели Земля. Все 800 планеток вместе занимают своими орбитами широкий пояс, который не только заполняет весь пробел между Марсом и Юпитером, но отчасти даже заходит в обе стороны за пределы этого промежутка. Последнее особенно любопытно: мы знаем 5 планетоидов, среднее расстояние которых от Солнца равно и даже больше расстояния Юпитера; в некоторых частях своих очень овальных орбит эти планетки заходят на десятки миллионов верст по ту сторону орбиты Юпитера. Чтобы подчеркнуть столь замечательную особенность, астрономы дали таким планетоидам мужские имена (Ахилл, Патрокл, Гектор, Нестор, Альберт), в отличие от прочих, носящих женские имена.

Положение орбиты планетоида Альберта по отношению к орбитам Земли и Марса. В некоторых частях своего овального пути этот крошечный «мир» подходит к Земле ближе всех прочих членов нашей планетной системы; в противоположных же частях он заходит за орбиту Юпитера

Еще интереснее для нас те планетоиды, овальные орбиты которых частью заходят внутрь орбиты Марса; эти маленькие планетки при своем движении могут, следовательно, подойти к Земле ближе, нежели Марс. Известны пока два таких планетоида: Эрос и сейчас упомянутый Альберт, заходящий за орбиту Юпитера. После Луны это – ближайшие к нам миры. Эрос, например, орбита которого наполовину лежит внутри орбиты Марса, в пору наибольшей близости находится от нас всего в 22 миллионах километров, т. е. вдвое ближе Венеры. Надо заметить, впрочем, что так как размеры этих ближайших наших соседей крайне незначительны – поперечник Эроса не превосходит 20 километров, – то название «миров» к ним мало подходит. Это просто глыбы вещества, вероятно, даже и не шарообразной формы, небесные пылинки, кружащиеся в пустынях мирового пространства.

Итак, вот к каким неожиданным результатам привела усердная «охота за планетоидами»; она открыла целый рой очень мелких светил, целое широкое кольцо небесных странников. Марс и Юпитер оказываются не вне, а внутри этого кольца, ближайшая граница которого лежит от Солнца на расстояни 1½ радиусов земной орбиты, а дальнейшая – на расстоянии 5½. По мнению одного авторитетного астронома (проф. Баушингера), маленький Марс можно тоже считать за один из планетоидов, – правда, наиболее крупный. Если так, то правильнее говорить, что пояс миров-карликов кружится не между Марсом и Юпитером, а между Землею и Юпитером. Крошечные луны Марса, как и столь же мелкие крайние спутники Юпитера, вероятно, тоже не что иное, как бывшие планетоиды, захваченные притяжением этих двух планет. Отдельные, весьма мелкие планетоиды, быть может, подходят к Земле гораздо ближе, чем случайно открытые Эрос и Альберт. Нет ничего невозможного и в том, что иные из них, подчиняясь притяжению земного шара, начинают кружиться около него в виде крошечных лун, незаметных в наши телескопы, – или даже падают на его поверхность в виде болидов. И кто знает, не хранятся ли уже в наших музеях такие захваченные Землею планетоиды?..

VIII. Миры-великаны – Юпитер и Сатурн, полузастывшие солнца

В мысленных странствованиях по далеким мирам Солнечной системы мы до сих пор не встречали еще мира, который по размерам превышал бы нашу Землю. По сравнению с Меркурием, Венерой, Марсом и планетоидами не только земной шар, но даже Луна – довольно крупные небесные тела. Но наше странствование лишь началось: взглянув на план Солнечной системы, вы убедитесь, что, в сущности, мы едва только успели отойти от Солнца и еще купаемся в его лучах, меж тем как бóльшая часть неисследованного планетного архипелага расстилается далеко кругом нас. Почти 9/10 пути остается нам до видимых границ солнечного царства. Последние четыре планеты раскинуты на невообразимо огромном пространстве и отделены друг от друга такими безднами пустынь, что взаимные расстояния знакомых уже нам планет должны по сравнению с ними казаться поистине миниатюрными.

Здесь начинается царство гигантов, рядом с которыми предыдущие планеты – настоящие карлики. Словно для контраста, природа сразу же после самых мелких планеток всей системы поместила исполина Юпитера, величайшую из планет солнечного царства. Заброшенный далеко от Солнца и отстоящий от нас в десятки раз дальше, чем Венера, он по яркости все же соперничает с «Утренней звездой» – так огромны его размеры. Объем его, в 1300 раз превышающий объем нашего земного шара, так велик, что в промежутке между Землей и орбитой Луны можно было бы уместить только три таких шара, как Юпитер. Лента длиною от Земли до Луны была бы недостаточна, чтобы кругом опоясать этот колоссальный мир. А масса его так велика, что, положив Юпитер на одну чашку весов, пришлось бы на другую нагрузить для равновесия не только все остальные планеты, но еще и утроить этот груз, потому что масса Юпитера в три раза больше массы всех прочих планет, вместе взятых! После Солнца это – самое тяжелое тело во всей Солнечной системе, и если бы Солнце исчезло, то планеты стали бы обращаться вокруг Юпитера, подчиняясь могучей силе его притяжения.

Размеры Меркурия, Венеры, Земли и Марса по сравнению с мирами-гигантами: Юпитером, Сатурном, Нептуном и Ураном

Любопытно, что и по физическому своему строению эта исполинская планета скорее походит на Солнце, нежели на известных уже нам меньших сестер ее. В этом отношении замечательна прежде всего весьма небольшая плотность Юпитера. Превышая Землю по объему в 1300 раз, он всего в 310 раз тяжелее ее; значит, вещество Юпитера легче земного, – оно вчетверо рыхлее, чем вещество земного шара (то же самое справедливо и для Солнца). А так как в недрах гигантской планеты вещество должно быть страшно сдавлено и уплотнено под действием огромной притягательной силы, то чтобы средняя плотность Юпитера была столь незначительна, приходится допустить, что самые внешние части юпитерова шара состоят из вещества весьма неплотного – скорее всего, находящегося в газообразном состоянии.

Такое строение резко отличает Юпитер от знакомых нам менее крупных планет и делает его весьма сходным с Солнцем. Колоссальный Юпитер можно рассматривать как уменьшенное подобие Солнца, с той только разницей, что газовый шар Юпитера успел уже значительно охладиться. Это небольшое полу-застывшее Солнце уже не испускает теперь собственного света, но оно еще горячо и не успело покрыться твердой корой; бурные тепловые явления, сильнейшие ветры, исполинские смерчи и вихри постоянно возмущают его газовый наружный слой.

На этой гигантской планете нет, по-видимому, ничего устойчивого. Напрасно искали бы мы в этом мире чего-либо, напоминающего наши материки и моря – здесь расстилается безграничный океан вязких, полужидких масс или горячих газов, охваченный бурным, хаотическим движением. Не менее, чем к Солнцу, применимы к Юпитеру знаменитые строки ломоносовской оды:

В густой и высокой атмосфере, окружающей внутреннее, более плотное и, вероятно, раскаленное ядро планеты, по-видимому, носятся густые, непрозрачные облака каких-то газов, придающие лицу планеты характерный полосатый вид. На мысль о том, что полосы эти – именно облачные образования, а не прочные и устойчивые части поверхности – наводит крайняя изменчивость их очертаний.

Юпитер и два из его спутников – по сравнению с размерами земного шара (внизу, налево). Один из спутников проходит впереди Юпитера, бросая на его поверхность свою тень. – Рис. Маджини

За многие десятки лет наблюдений на всей огромной поверхности Юпитера замечена была лишь одна крупная подробность, остававшаяся сравнительно неизменной: это так наз. «красное пятно» – овальный участок довольно значительных размеров, окруженный каймой. Пятно это, имеющее в длину три земных поперечника, появилось лет 40 тому назад и некоторое время довольно резко выделялось в средних широтах Юпитера; теперь оно различается уже не так ясно, как прежде. Природа этого образования загадочна. Скорее всего, надо думать, оно представляет собою огромное море раскаленных газов, окруженное берегами из сгущенных паров и расположенное под атмосферой планеты. Довольно внезапное появление «красного пятна» находится, по-видимому, в связи с обширными извержениями на этом «маленьком солнце» и, быть может, представляет собой нечто подобное тем пятнам, которые часто появляются на поверхности настоящего Солнца.

«Большое красное пятно» Юпитера, как оно видно было в 1889 г. в телескоп Ликовской обсерватории. (Рис. Килера.) Это загадочное образование, впервые замеченное в 1878 г., становилось с тех пор то резче, то слабее. В настоящее время оно почти слилось с окружающим его фоном

Сходство Юпитера с Солнцем усиливается еще тем, что вокруг планеты-великана кружится целая семья спутников. Могучий Юпитер является властелином системы из 9 меньших миров, раскинувшихся на обширном пространстве. Размеры юпитерова царства огромны: самый крайний спутник кружится на расстоянии 30 миллионов километров от планеты! Это в 80 раз больше, чем расстояние Луны от Земли, и всего вдвое меньше, чем среднее расстояние Меркурия от Солнца. Более трех лет употребляет этот спутник, чтобы замкнуть свой длинный путь вокруг Юпитера. Спутник этот по объему чрезвычайно мал – не больше, чем луны Марса. Зато внушительны размеры некоторых других спутников. Среди них один по объему не меньше Меркурия; другой – почти равен Марсу. «Меньшее Солнце», как видим, заставляет обращаться вокруг себя настоящие миры, могущие объемом соперничать с планетами «большого Солнца». И возможно, что некогда, в отдаленные времена, Юпитер был настоящим Солнцем для своих спутников, заливая их светом и теплом в таком изобилии, какого нынешнее «большое Солнце» за дальностью расстояния давать им не может.

Вид третьего спутника Юпитера в сильный телескоп

Диск Юпитера заметно сплюснут: расстояние между его полюсами на ¹⁄₁₆ меньше, чем поперечник его экватора. Такое сильное сжатие, бросающееся в глаза даже при наблюдении в слабую трубу, является следствием чрезвычайно быстрого вращения вокруг оси. Как ни странно, но этот колоссальный шар, в 1300 раз больший, нежели земной, вращается гораздо быстрее Земли и успевает обернуться вокруг оси всего в 10 часов. Спокойно сидя в обсерватории, земной астроном, глядя в свой телескоп, может чуть ли не в одну ночь совершить полное кругосветное путешествие по этому величайшему из миров. Каждая точка юпитерова экватора при таком быстром вращении пробегает более 11 верст в секунду. Если бы с подобной быстротой двигались точки земного экватора, то воздух, вода и все предметы на экваториальной полосе были бы силой инерции отброшены в бесконечность. На Юпитере этого не происходит, во-первых, потому, что при огромном радиусе этого шара кривизна пути гораздо меньше, а во-вторых, потому еще, что сила притяжения на поверхности планеты-великана в 2½ раза больше, чем на Земле. Если бы на крючок пружинных весов мы повесили какую-нибудь гирю и перенеслись с нею на Юпитер, то оказалось бы, что здесь она весит в 2½ раза больше и гораздо стремительнее падает, чем на Земле. Ни на одном из миров нашей планетной семьи нет такого сильного напряжения тяжести. Насколько легко и свободно нам было бы на Марсе, настолько же грузными и беспомощными чувствовали бы мы себя на Юпитере. Арабский скакун при такой силе тяжести двигался бы с неуклюжестью бегемота.

Быстро вращаясь вокруг оси, Юпитер кружится вокруг Солнца медленнее Земли и употребляет около 12 наших лет, чтобы замкнуть свой путь. Этот долгий «год» состоит более чем из 10 000 юпитеровых дней и такого же числа ночей. Любопытно еще, что день и ночь на всех пунктах исполинской планеты всегда равны между собою, так как ось Юпитера направлена почти под прямым углом к плоскости его орбиты (а не наклонена к ней под острым углом, как у нашей планеты). По той же причине нет на Юпитере ни смены времен года, ни климатических «поясов».

Впрочем, Солнце так скупо посылает сюда свои лучи, что, не будь у Юпитера собственного запаса теплоты, мир этот неминуемо застыл бы в оковах страшного холода. Свеча на расстоянии двух сажен светит не вдвое, а вчетверо слабее, чем на расстоянии одной сажени; таков закон освещения. Поэтому Юпитер, удаленный от Солнца впятеро больше, чем Земля, должен получать тепла и света в 5×5, т. е. в 25 раз меньше.

Еще меньше света и тепла посылает Солнце в те отдаленные окраины своего царства, где движется следующая планета – Сатурн. Этот «ближайший» сосед Юпитера (по ту сторону) отдален от планеты-великана почти на столько же, на сколько сам Юпитер отдален от Солнца. Другими словами, орбита Сатурна сразу переносит нас на двойную дистанцию Юпитера. В эти глубины небесного океана солнечные лучи достигают ослабленными в 90 раз более, чем к нам; на Сатурне даже в полдень должно быть такое же освещение, какое бывает на Земле в редкие минуты почти полного затмения Солнца, когда 99/100 дневного светила заслонено Луной.

Сатурн с его кольцами, видимый в сильный телескоп. Рис. итальянского астронома Маджини, 1913 г.

Но Сатурн, как и Юпитер, – не холодное тело: его еще с бóльшим правом можно назвать полузастывшим уменьшенным солнцем. Это тоже гигант среди миров. Он всего в 1½–2 раза меньше Юпитера по объему и занимает по огромности второе место в семье планет. Многие черты делают обе величайшие планеты весьма сходными между собою. Сатурн также составлен из вещества малоплотного, – вдвое менее массивного, чем Юпитер, ибо средняя плотность Сатурна в 8 раз меньше земной; если бы можно было погрузить в водяной океан этот колоссальный шар, он должен был бы плавать на поверхности воды. Надо думать, что Сатурн, как и Юпитер, в значительной части своей газообразен, и лишь в недрах его сгустилось более плотное газовое ядро, без резких скачков переходящее в высокую атмосферу. Если бы мы могли перенестись в этот мир, мы очутились бы в безграничном горячем газовом океане, простирающемся, как и на Юпитере, в бездонные недра планеты и постепенно становящемся в глубине все плотнее и горячее.

Сатурн и его кольца в различных положениях относительно Солнца и Земли

Огромный горячий газовый шар Сатурна – полу-планеты, полу-солнца – находится в таком же быстром вращательном движении, как и Юпитер. Сатурновы «сутки» тоже в два с лишком раза меньше наших – они равны всего 10¼ часам. Зато «год» Сатурна страшно долог: он измеряется 29½ нашими годами, и в то время, пока Сатурн успевает один раз замкнуть свой путь кругом Солнца, Земля делает почти 30 полных кругов.

Шар Сатурна представляет в телескоп картину, очень сходную с видом Юпитера: он тоже весьма заметно сжат у полюсов (на ¹⁄₁₀) и, насколько удается рассмотреть, опоясан расплывчатыми, изменчивыми полосами; за дальностью расстояния очертания этих полос кажутся гораздо слабее и нежнее, чем на Юпитере.

Сходство двух величайших планет проявляется и в обилии спутников. У Сатурна насчитывают 10 лун, раскинутых на различных расстояниях от центральной планеты и обращающихся в самые разнообразные сроки – от одних наших суток до 1½ наших лет. В общем сатурновы спутники не слишком объемисты даже по сравнению с нашей Луной. Только один из них, названный Титаном (гигантом), почти равен Луне; самые крупные из остальных имеют поперечник вдвое и втрое меньше, чем Луна; а самые мелкие, лишь недавно открытые, шириною, вероятно, не более ста километров.

Телескоп открыл у Сатурна одну поразительную особенность, которая резко отличает эту планету не только от его близнеца – Юпитера, но и от всех других миров нашей системы. Особенность эта – загадочное плоское кольцо, свободно висящее вокруг планеты и окружающее ее наподобие полей шляпы. Благодаря этому кольцу, видимому для нас лишь сбоку, Сатурн имеет в телескоп чрезвычайно своеобразный вид. Когда 300 лет тому назад Галилей впервые направил на эту планету свою несовершенную трубу, Сатурн показался ему снабженным по бокам какими-то непонятными придатками, которые великий ученый принял было за самостоятельные планеты. «Это словно два служителя, поддерживающие старого Сатурна на его пути», – писал тогда Галилей. Долгое время странные придатки Сатурна оставались загадочными, – тем более, что нередко они таинственным образом исчезали. И только спустя полстолетия после первого наблюдения Галилея сильная труба Гюйгенса разъяснила наконец, в чем дело. «Сатурн окружен тонким плоским кольцом, не прикасающимся к нему и наклоненным к его орбите», – объявил Гюйгенс. Непонятная изменчивость формы кольца и периодические исчезновения его стали тогда вполне естественны. Во время 30-летнего странствования по обширной орбите Сатурн обращает к нам свое кольцо под разными углами – отсюда и различный вид его. Когда же это тонкое плоское кольцо становится к нам ребром, или когда оно освещается с ребра Солнцем, или же, наконец, когда обращает к нам свою темную, неосвещенную часть – во всех этих случаях оно делается совершенно невидимым. Подобные исчезновения кольца могут наблюдаться каждый год по несколько раз.

За 250 лет, протекшие со времен Гюйгенса, наши знания о сатурновом кольце значительно обогатились. Астрономы тщательно измерили его во всех направлениях, изучили его движение, а главное – определили его природу. Мы знаем теперь, что сатурново кольцо – не сплошное, твердое, а густой кольцеобразный рой мелких телец, вроде камешков или пылинок, быстро движущихся вокруг планеты, подобно тому, как обращается вокруг Солнца пояс планетоидов. Но, в отличие от последнего, крупинки в сатурновом кольце расположены гораздо теснее, гуще, так что издали собрание их производит впечатление сплошного тела и даже отбрасывает тень на поверхность планеты. Обломки распределены в этом кольце неравномерно: кольцо расщеплено круговыми щелями по крайней мере на три самостоятельных кольца, вращающихся одно в другом и отделенных друг от друга промежутками в тысячи километров. Ширина всех трех колец в пять раз превышает поперечник земного шара; толщина же их, довольно неравномерная, так мала, что кольца с ребра остаются невидимыми даже в сильнейшие телескопы. В среднем она, вероятно, не превышает ста километров. Значит, толщина колец меньше их ширины в тысячу раз, т. е. примерно во столько же, во сколько раз толщина страницы этой книги меньше ее ширины.

Мы сказали, что кольцо Сатурна расщеплено на три, – но есть еще и четвертое: самое внутреннее кольцо нерезко отграничено с внутреннего края, а слабеет лишь постепенно, оканчиваясь неясной серой полупрозрачной каймой. Мы имеем здесь четвертое кольцо, называемое «темным», «туманным» или «серым». Оно настолько неплотно, что сквозь него видна бывает в телескоп поверхность самой планеты.

Небесный венец Сатурна не висит неподвижно, а довольно быстро обращается вокруг планеты, причем внутренние частицы успевают сделать полный оборот в 5 часов, между тем как у наружного края они заканчивают обращение лишь в 12 часов.

Несколько цифр дадут более определенное представление о размерах и положении сатурновых колец. Все четыре кольца – три светлых и темное – расположены в одной плоскости, под углом около трети прямого угла к орбите Сатурна. Между кольцом и самой планетой остается прозор всего в два земных поперечника. Значит, наша Луна раз в 15 дальше от нас, чем край сатурнова кольца от поверхности планеты. Спутники же Сатурна, не исключая и самого близкого, лежат далеко за внешним краем кольца. Наблюдатель, помещенный на поверхности такого спутника, мог бы увидеть великолепный, единственный в своем роде небесный ландшафт: огромную планету, плывущую по небу внутри исполинского, быстро вращающегося кольца.

Таков, в кратких чертах, мир Сатурна – самого удивительного, самого таинственного из далеких миров нашей планетной семьи.

IX. Уран – «опрокинутый» мир

Долгое время полагали, что орбита Сатурна представляет собою уже границу солнечного царства, а далее за нею до неподвижных звезд на биллионы километров простирается пустынный мировой океан. Но в 1781 году знаменитый астроном Вильям Гершель, обозревая небо в свой исполинский телескоп, совершенно случайно открыл в этой мнимой пустыне еще одну планету, которую назвал Ураном. И так как новооткрытый мир расположен почти столь же далеко от Сатурна, как Сатурн от Солнца, то граница нашего планетного царства сразу оказалась отодвинутой на двойное расстояние. Восемьдесят четыре года – почти целый век – должен мчаться Уран в полутемных пустынях мироздания, чтобы замкнуть свой огромный путь вокруг далекого Солнца, которое светит для него почти в 400 раз тусклее, чем для нас.

Надо удивляться, что столь отдаленное и скупо освещаемое небесное тело все же доступно еще невооруженному глазу: зоркий человек при благоприятных условиях может различить эту планету в виде едва заметной слабой звездочки 6-й величины.

Объясняется это крупными размерами Урана, хотя он и не так огромен, как Юпитер и Сатурн. По объему он превышает Землю в 55 раз, тяжелее же нашей планеты всего в 14 раз, так что средняя плотность его всего в 1½ раза превышает плотность воды; в этом отношении Уран вполне походит на Юпитер.