Айзек Азимов - Царство Солнца. От Птолемея до Эйнштейна
Комета Галлея продолжала внушать ужас даже после того, как ее движение объяснили. Она снова вернулась в 1835 г. (в год рождения Марка Твена) и в 1910 г. (в год смерти Марка Твена). И даже в 1910 г. тысячи, а возможно, и миллионы людей были убеждены в том, что близится конец мира.
Следующее появление кометы Галлея произойдет в 1986 г.[1] — и думаю, она и тогда испугает людей.
Однако далеко не у всех комет орбиты настолько вытянуты. В 1822 г. немецкий астроном Иоганн Франц Энке обнаружил, что некая тусклая комета имела орбиту, которая не доходила даже до орбиты Юпитера. Она обращалась вокруг Солнца чуть больше чем за три года. Это была первая из открытых комет с коротким периодом, и она стала известна как комета Энке.
КОМЕТА, КОТОРОЙ НЕ БЫЛО
Через четверть века после посмертного триумфа Галлея было сделано еще одно удивительное и совершенно неожиданное открытие. Его автором был немец, которого звали Фридрих Вильгельм (Вильям) Гершель. В 1759 г. в возрасте двадцати одного года он переехал в Англию, чтобы стать музыкантом (его отец тоже был музыкант). Там Гершель стал дирижером военного оркестра, а потом остался в стране, чтобы стать астрономом и прославиться.
К 1770 г. его настолько заинтересовала астрономия, что он совершенно забросил музыку. Поскольку телескоп добыть было трудно, Гершель начал делать его сам. Они с сестрой отполировали тысячи зеркал и изготовили для себя такие прекрасные телескопы, каких еще ни у кого в мире не было. Их телескопы были не длинными, а широкими, чтобы улавливать как можно больше света.
Скоро Гершель уже все свое время проводил, наблюдая за небесами. Он наблюдал Миру (переменную звезду, о которой я упоминал в главе 3) и опубликовал статьи о ней и о горах на Луне, изучал пятна на Солнце и пытался понять, не оказывают ли они какого-то влияния на климат Земли. Если бы это было так, то тогда они влияли бы на сельское хозяйство, цены на зерно и благосостояние людей. Это была новая «астрология» — та, что основывалась на науке, а не на суевериях.
Гершель изучал различные планеты и обнаружил, что у Марса на полюсах есть ледяные шапки, как и на Земле. Что до его сестры, Каролины Гершель, то она со временем тоже стала проводить собственные наблюдения и стала первой женщиной-астрономом.
Но все это на самом деле большого значения не имело. Продолжая наблюдать небеса и разглядывая все подряд, 13 марта 1781 г. Гершель обнаружил странную «звезду». Она казалась крупнее других звезд. Он воспользовался большим увеличением — и звезда стала еще крупнее. Обычные звезды так себя не ведут: они остаются простыми точками света, каким бы большим ни было увеличение. Очевидно, что Гершель нашел нечто необычное.
Он возвращался к ней каждую ночь и к 19 марта убедился в том, что она движется относительно других звезд. Из всего этого Гершель заключил сначала, что это — комета, поскольку кометы были единственными пришельцами в Солнечной системе, и объявил ее кометой в сообщении Королевскому обществу.
Однако он продолжал свои наблюдения и заметил, что его объект не «мохнатый», как комета, а имеет четкие края, как планета. И хвоста у нее тоже не было. Более того — после того как он наблюдал ее несколько месяцев и смог рассчитать ее движение, то оказалось, что эта «комета» движется по орбите, все точки которой лежат далеко за орбитой Сатурна. Ее орбита была эллипсом с очень небольшим эксцентриситетом, какой свойствен планетам, а не с большим эксцентриситетом, как у комет.
Изумленный Гершель мог сделать только один вывод. Он открыл новую планету! Не просто новый спутник известной планеты, как это сделали Галилей, Гюйгенс и Кассини. Он открыл совершенно новую планету, хотя она отстояла от Солнца вдвое дальше Сатурна, и удвоил диаметр Солнечной системы.
Гершель назвал новую планету Георгиум Сидус (звезда Георга) в честь своего покровителя, короля Англии Георга III. Однако, как и Галилею и Кассини, Гершелю не удалось польстить правителю. Английские астрономы какое-то время пользовались этим названием, но больше этого никто не делал.
Вместо этого французский астроном Жозеф де Лаланд предложил назвать планету Гершель. Английские астрономы довольно долго использовали и это название, но астрономы из других стран опять были против. В конце концов было решено взять название из греческой мифологии, чтобы название сочеталось с остальными планетами.
Поскольку планету позади Юпитера (Сатурн) назвали в честь отца Юпитера, Сатурна (Крона), то германский астроном Иоганн Боде предложил назвать планету позади Сатурна в честь отца Сатурна. Так и сделали. Новая планета стала Ураном (по-гречески это имя звучало почти так же), который, но греческой мифологии, был богом небес, отцом Сатурна и дедом Юпитера.
ДАЛЬНЕЙШИЕ ПРИКЛЮЧЕНИЯ ГЕРШЕЛЯ
В каком-то смысле даже странно, что до Гершеля Уран не был признан планетой. На самом деле его даже невооруженным глазом можно видеть как тусклую звезду. Люди с хорошим зрением (или хорошими очками), которые знают, куда именно смотреть в безлунную ночь, могут без труда его увидеть.
Конечно, нельзя винить древних людей, не имевших телескопов. Все остальные планеты были по-настоящему яркими. Кто мог требовать, чтобы они пристально наблюдали за каждой тусклой звездой, проверяя, не является ли она тоже планетой.
Тем не менее до Гершеля Уран наблюдали несколько астрономов, вооруженных телескопами. Его не менее семнадцати раз помечали на звездных картах и таблицах до того, как Гершель сделал свое открытие. Гершель это обнаружил, когда стал проверять старые звездные карты — не обнаружится ли там «звезда» на том месте, где в момент составления карты должен был находиться Уран. Он нашел его в каталоге 1690 г., составленном Флэмстидом, первым королевским астрономом, о котором я упомянул в начале этой главы.
Проблема заключалась в том, что каждый из астрономов, отметив положение этой «звезды», больше на нее внимания не обращал. Он не трудился снова вернуться и проверить, не сдвинулась ли она. А с чего ему было это делать? И Гершель тоже не стал бы, если бы у него не были такие умелые руки, что в его прекрасном телескопе Уран стал виден не как точка, а как диск.
Открытие новой планеты произвело на людей огромное впечатление. Конечно, открытие спутников Юпитера и Сатурна тоже впечатляло. Но с другой стороны, тут речь шла о совершенно новой гигантской планете, чей диаметр в четыре раза превышал диаметр Земли. Эта планета находилась так далеко за пределами того, что в течение тысячелетий считалось границей движущихся сфер, на «восьмом небе».
Одним из интересных результатов этого открытия стала реакция одного немецкого химика, которого звали Мартин Генрих Клапрот. В 1789 г. в черноватой руде, называемой смоляной обманкой, он открыл новый химический элемент. Под впечатлением великого открытия Гершеля он назвал новый элемент ураном, в честь планеты. Мог ли он предположить, что спустя сто пятьдесят лет его элемент станет в миллион раз более известным, чем планета Гершеля?
Открытие Урана принесло Гершелю славу. Он получил медаль Королевского общества и был избран его членом, а через год после открытия его назначили на должность личного астронома Георга III. Наверное, помогло и то, что он назвал новую планету звездой Георга. Затем, в 1788 г., он женился на богатой вдове и всю оставшуюся жизнь мог посвящать наблюдению небес, не имея больше никаких проблем, ни финансовых, ни каких-то других.
Затем Гершель обнаружил новые небесные тела. В 1787 г., наблюдая Уран (наверное, он часто возвращался к своей собственной планете), он открыл у него два небольших спутника, назвав их Титанией и Обероном. Впервые небесное тело (не считая комету Галлея) получило имя, не входившее в греческую и римскую мифологию. Титания и Оберон были королевой и королем фей в английском фольклоре. Они стали самым маленькими спутниками, открытыми к тому моменту, — с диаметром примерно в 1500 километров.
В 1789 г. Гершель завершил создание самого крупного телескопа своего времени. На его строительство ушло 5 лет, он имел длину 12 метров и зеркало в 122 сантиметра. Гершеля удовлетворило только третье отполированное им зеркало. В первый же день, когда астроном стал в него смотреть, он навел его на Сатурн и открыл шестой спутник Сатурна. Спустя три недели он открыл и седьмой. Они располагались к Сатурну ближе, чем предыдущие пять, и были меньшего размера. Сейчас считается, что каждый имеет диаметр всего около 450 километров.
Гершель назвал их Мимас и Энцелад. Таким образом, он снова вернулся к греческой мифологии, поскольку это были два гиганта, которые вместе с Сатурном и другими титанами боролись против Юпитера.
