Р. Куницкий - Было ли начало мира

проф. Р. В. Куницкий

Было ли начало мира

1. Прогулка по небу

Однажды, поздним зимним вечером, мне пришлось в ожидании поезда пробыть несколько часов под открытым небом на маленьком полустанке. Небо было ясное, безлунное, ярко сияли звёзды.

Рядом со мной на скамейке сидел пассажир, так же как и я, опоздавший к предыдущему поезду. Он явно тяготился молчанием. Мы разговорились. Мой попутчик оказался живым любознательным человеком. Узнав, что я астроном, он ещё более оживился и попросил меня рассказать о том, чтó знает теперь астрономия о звёздах. Я охотно согласился, и дело кончилось тем, что мы совершили с ним основательную прогулку по звёздному небу.

— С первого взгляда, — сказал я, — звёздное небо может вам показаться довольно однообразным. Правда, звёзды разбросаны на нём без всякого видимого порядка, и любой рисунок, составленный несколькими звёздами, больше не повторяется в какой-либо другой части неба. Однако сами звёзды кажутся удивительно похожими друг на друга. Хорошо заметна только разница в их яркости. Если же вы более внимательно приглядитесь к звёздам, то начнёте различать и оттенки в их окраске.

— Но неужели за пределами Земли, если не считать Луну и Солнце, мы можем наблюдать только эти, так похожие друг на друга, огоньки, называемые звёздами?

— Раньше, до изобретения астрономической увеличительной трубы — телескопа, на такой вопрос пришлось бы ответить утвердительно. Правда, среди обычных, так называемых «неподвижных» звёзд, не изменяющих своего положения на звёздном небе, люди уже давно выделили пять «блуждающих» звёзд — планет. Некоторые из этих блуждающих звёзд настолько быстро перемещаются среди неподвижных звёзд, что их движение можно обнаружить спустя несколько дней. Но по своему виду для невооружённого телескопом глаза они только тем и отличаются от остальных звёзд, что почти не мерцают и довольно заметно изменяют яркость при своём путешествии по звёздному небу.

Только после того как был изобретён телескоп, постепенно открылось бесконечное разнообразие звёздного неба. Оказалось, что планеты по своему внешнему виду и по своей природе значительно больше похожи на Луну, чем на звёзды. Кроме того, люди увидели, что небо усыпано не только звёздами, но и другими светилами, получившими название туманностей. Эти светила имеют самую различную форму. Да и сами звёзды оказались далеко не одинаковыми. Присоединяя к телескопам различные другие приборы, астрономы установили, что звёзды очень сильно отличаются друг от друга как по своим размерам, так и по своей действительной яркости, по температуре и ряду других свойств.

Вот посмотрите, например, на эти четыре яркие звезды, образующие на небе сравнительно небольшой четырёхугольник (см. рис. 1, вверху слева).

Рис. 1. Участок звёздного неба с созвездиями. Положение планет Марса и Сатурна показано на 1 марта 1946 года.

На первый взгляд — это почти одинаковые светила. Правда, если внимательно в них вглядеться, можно заметить, что правая верхняя звезда ярче других и лучи её имеют красноватый оттенок. Что же касается остальных трёх звёзд, то они лишь немного отличаются друг от друга по яркости и ещё меньше по цвету.

А между тем, как непохожи они в действительности друг на друга! Достаточно сказать, что только две левые звезды представляют собой настоящие звёзды, то есть огромные раскалённые светила, подобные нашему Солнцу. Обе же правые звезды в действительности вовсе не звёзды, а планеты, то есть тёмные и сравнительно небольшие тела. Они, как и наша Земля, движутся вокруг Солнца, и мы видим их только потому, что их освещают солнечные лучи.

Верхняя из планет — Марс, нижняя — Сатурн. Во время своего движения по небу они подошли близко друг к другу и к двум ярким звёздам созвездия Близнецов. Пройдёт две-три недели, они переместятся, и небольшой четырёхугольник совершенно изменит свои очертания.

Хотя Марс светит на небе значительно ярче Сатурна, но в действительности он во много раз меньше его — диаметр Марса менее 7000 километров, а диаметр Сатурна — 120 000 километров. Любопытно посмотреть на Марс в очень большой телескоп. Ведь он имеет много общего с нашей Землёй. У его полюсов резко выделяются белые снеговые шапки. На поверхности Марса, бóльшая часть которой имеет оранжевую окраску, видны зеленовато-синеватые пятна различных очертаний. Если проследить за положением этих пятен в течение часа, можно заметить, как все они перемещаются в одном и том же направлении. Это Марс вращается вокруг своей оси. Благодаря этому на Марсе, как и на Земле, происходит смена дня и ночи. Только сутки Марса приблизительно на 40 минут длиннее земных суток.

Изучение Марса убедило учёных в том, что он окружён атмосферой, правда, значительно более разреженной, чем наша земная атмосфера.

Оранжевая часть поверхности Марса представляет собой, по-видимому, огромные песчаные пустыни, а зеленоватые пятна — это места, имеющие влагу и растительность.

Марс иногда называют меньшим братом нашей Земли, и нет ничего удивительного, что многие писатели избрали путешествие на Марс темой для своих фантастических романов.

Сатурн кажется сейчас на небе почти рядом с Марсом, но в действительности он отстоит от нас на расстоянии в 15 раз большем, чем Марс. Сам Сатурн при рассматривании его в телескоп малоинтересен, так как его поверхность всегда закрыта плотным слоем облаков. Но невольное восхищение вызывает опоясывающее его кольцо (рис. 2). Это кольцо широкое и плоское, не сплошное, а состоит из множества небольших твёрдых «камешков», движущихся вокруг Сатурна. Это как бы ничтожно маленькие спутники, сопровождающие Сатурн в его движении вокруг Солнца. Кроме того, есть у Сатурна и девять больших спутников, обращающихся вокруг него подобно тому, как Луна обращается вокруг нашей Земли. Сам Сатурн с такой большой скоростью вращается вокруг своей оси, что смена дня и ночи происходит на нём каждые 10 часов.

Рис. 2. Сравнительные размеры Сатурна, Марса и Земли.

Мы не знаем, что представляет собой скрытая под слоем облаков поверхность Сатурна. Но несомненно, что Сатурн и по своим размерам и по физическим свойствам значительно меньше похож на Землю, чем Марс.

Две звезды созвездия Близнецов, расположенные влево от Марса и Сатурна, называются Кастором и Поллуксом. Я уже говорил о разнице в расстояниях от нас Марса и Сатурна. Но что это в сравнении с огромной удалённостью звёзд! Даже более близкая звезда — Поллукс находится от нас в 250 000 раз дальше, чем Сатурн. А расстояние до Кастора ещё больше.

Чтобы яснее понять эту огромную разницу в расстояниях, примем расстояние от Земли до Марса равным 10 метрам. Тогда расстояние до Сатурна будет равно 150 метрам, а расстояние до звезды Поллукс — 40 000 километров!

Попробуйте теперь, поочерёдно глядя на Кастор и Поллукс, заметить, чем они отличаются друг от друга. В лучшем случае вы сможете лишь обнаружить, что Поллукс несколько ярче и краснее Кастора. Совсем не то сказали бы вы, рассматривая их в телескоп. Звезда Поллукс показалась бы вам только значительно ярче, а глядя на Кастор, вы увидели бы вместо одной звезды — три: две более яркие белые и ещё одну слабенькую красную. Следовательно, то, что невооружённому глазу кажется одной звездой, в действительности представляет собой целых три.

Но это ещё не всё. Значительно больше можно узнать, изучая свет этих звёзд с помощью специального прибора, который называют спектроскопом. Спектроскоп показывает, что каждая из трёх звёзд Кастора двойная, то есть состоит из пары звёзд! Звёзды в каждой паре так близки друг к другу, что их невозможно рассмотреть отдельно даже с помощью наиболее сильных телескопов. Так, оказывается, что Кастор состоит из шести звёзд! Самая яркая из них почти в 30 раз ярче Солнца и в полтора раза больше его по диаметру. Самая слабая светит в 50 раз слабее Солнца и почти в два раза меньше его по диаметру.

Вы видите, что уже в одной звезде Кастор находятся звёзды, значительно отличающиеся друг от друга и по яркости и по размерам. Не нужно думать, что Кастор — это какая-то исключительная звезда. Теперь на небе открыто много тысяч двойных и кратных звёзд (то есть звёзд тройных, четверных и т. д.). Да и размеры звёзд, составляющих Кастор, не представляют ничего особенного. Поллукс, например, значительно больше самой большой из звёзд Кастора: его диаметр превышает диаметр Солнца в 13 раз (рис. 3). А знаете ли вы, как велико само Солнце? Диаметр Солнца составляет почти 1 400 000 километров, в то время как диаметр Земли менее 13 000 километров.

Рис. 3. Солнце и Поллукс.