В нашей галактике

Жизненный путь Гершеля поначалу никак не мог свидетельствовать о том, что он станет одним из величайших астрономов всех времен. Сын полкового музыканта, он с ранних лет занимался с учителями и отцом музыкой и уже в четырнадцать играл в военном оркестре. Но в доме Гершелей в Ганновере дети занимались не только музыкой. Вильям изучал языки, математику, философию.

Не имея никакой склонности к ратным подвигам и не желая принимать участия в военных действиях прусской армии в Европе, Гершель переехал в Англию. Здесь он получил место дирижера публичных оркестров в Лидсе. Уже в это время астрономия интересует его гораздо больше, чем музыка. Тридцатилетний Гершель покупает учебник астрономии и вскоре начинает строить телескопы.

Я нарочно употребил слово «строить», а не «изготавливать», так как телескопы Гершеля были самыми крупными инструментами XVIII века. Самый большой телескоп был, к примеру, столь велик, что наводить его на звезду должны были три человека: Гершель и двое рабочих. Ведь тогда не было автоматизированных систем наведения телескопов и все приходилось делать самому астроному.

«Уметь видеть, — писал он, — это в некотором отношении искусство, которому должно учиться». Как не вспомнить здесь незадачливых оппонентов Галилея, которые не могли и не хотели видеть спутники Юпитера.

Успехи Гершеля в астрономии превзошли самые смелые ожидания родственников и друзей. Через девять лет после покупки учебника астрономии он открыл новую планету, которую хотел назвать именем короля Англии Георга III, но традиции оказались сильнее, и планета получила имя римского божества — Уран.

Открытие новых планет хорошо оплачивалось в то время. За Уран Гершель получил от короля Георга III должность придворного астронома и жалованье 200 фунтов стерлингов в год, деньги по тем временам немалые, хотя, конечно, король Англии мог бы проявить и бóльшую щедрость. Не осталось в стороне и Лондонское королевское общество: оно присудило Гершелю ежегодную золотую медаль и избрало его в свои члены.

Самое интересное в истории открытия Урана состоит в том, что Гершель вначале принял этот объект на небе за комету и некоторое время отстаивал свою точку зрения. Это в известной мере подпортило ему репутацию в элитарном Лондонском королевском обществе. Итак, 13 марта 1781 года впервые с использованием телескопа была открыта новая планета — седьмая по счету в нашей Солнечной системе.

Не прошло и ста лет, как открыли восьмую, и история этого открытия была одной из самый интересных страниц современной астрономии.

В чем же драматизм ситуации?

Во-первых, Нептун был открыт за письменным столом.

Во-вторых, это сделали практически одновременно два человека.

В-третьих, один из них был англичанин, а второй — француз.

Итак, в 1845 году двадцатисемилетний математик Д. Адамс из Кембриджа, анализируя некоторые неправильности, наблюдавшиеся в движении Урана по небу, пришел к выводу, что они могут быть обусловлены лишь внешней по отношению к Урану планетой в Солнечной системе. Он вычислил, в какой области неба должна находиться предполагаемая планета, и сообщил результаты своих вычислений астрономам-наблюдателям в Кембриджскую обсерваторию и в Гринвич в сентябре 1845 года. Адамс был чрезвычайно скромным и ненавязчивым человеком, он даже не опубликовал своих расчетов. Более того, когда астрономы Кембриджа и Гринвича в них не поверили и не начали искать «предсказанную» планету, не стал настаивать на этом.

Между тем странное поведение Урана было известно не только в Англии. И практически одновременно с Адамсом, с опозданием на 10 месяцев, французский астроном У. Леверье опубликовал результаты своих расчетов, предсказав существование восьмой планеты и ее примерное положение на небе.

С этой работой ознакомились астрономы и в Гринвиче и в Кембридже. Наблюдатели в Кембридже могли бы прославить себя, открыв новую планету на небе. Когда они увидели, что расчеты француза как две капли воды похожи на расчеты Адамса, они принялись искать предсказанную планету в июле и в августе 1846 года — буквально через месяц после публикации работы Леверье. Но они не удосужились провести обработку своих наблюдений и упустили приоритет открытия.

Леверье был обеспокоен тем, что наблюдатели не отреагируют должным образом на его статью. Он написал письмо в Берлинскую обсерваторию, и 23 сентября 1846 года новая планета была открыта, как по заказу.

Вот тут-то и началось.

Открытие Нептуна «на кончике пера» преподносилось широкой общественности как величайшее достижение науки со времен Ньютона. На Леверье обрушился водопад почестей. История этого открытия мгновенно стала известна всему миру, и английские «болельщики» вступились за приоритет Адамса. Много лет спустя Джинс писал, что, конечно, Нептун был открыт Адамсом и Леверье (а не Леверье и Адамсом). Более того, он оправдывал косность и рутинерство английских наблюдателей, говоря, что в Кембридже Нептун «дважды пронаблюдали», но… «не отождествили его немедленно с новой планетой». Борьба за приоритет между Францией и Англией длилась много лет. Леверье стал директором Парижской обсерватории, Адамс — профессором Кембриджа. А позже выяснилось, что истина-то лежит совсем в другом месте. Тот же Адамс показал, что реальная орбита Нептуна отличалась от предсказанной. Поэтому его открытие в том месте, которое было указано Леверье и Адамсом, было в известной мере случайным. Но дело не в этом. Результат есть результат, и восьмая планета — Нептун — навсегда останется связанной с именами Леверье и Адамса.

Сами Адамс и Леверье никакой вражды друг к другу не испытывали. Более того, они стали друзьями на всю жизнь.

Когда страсти несколько поулеглись, постепенно стало выясняться, что все неправильности в движении Урана нельзя объяснить лишь присутствием Нептуна. Да и сам Нептун вел себя несколько странно, как будто был связан невидимой нитью еще с кем-то. П. Лоуелл из Аризоны пошел по пути, проторенному Леверье и Адамсом. Он вычислил орбиту предполагаемой планеты X. Но открыли ее лишь в 1930 году, после пятнадцати лет тщательных поисков.

Итак, девять планет. Описанию их свойств посвящены многие десятки книг. В короткой главе о планетах мне поэтому придется остановиться лишь на наиболее интересных особенностях семьи Солнца. Конечно, такое изложение будет в известной мере субъективным. Я занимаюсь эволюцией атмосфер, и, быть может, акценты будут несколько сдвинуты именно в эту сторону. Но, во-первых, это вполне естественно, а во-вторых, поверьте, что эволюция атмосферы и климата Земли во многом определит жизнь человечества в ближайшее время.

Начнем же путешествие длиной в 39,4 астрономические единицы, а именно таково расстояние от Солнца до Плутона. Для большей наглядности заметим, что, если бы мы передвигались со скоростью света, нам пришлось бы затратить на эту экскурсию около пяти часов.

Самая близкая к Солнцу планета — Меркурий. Именно он младший брат в семействе, которое принято называть планетами земной группы. Эта группа включает Меркурий, Венеру, Землю и Марс. Отметим, что когда ученые говорят о планетах, то некоторым свойствам Земли удобно приписывать значение, равное единице. Например, расстояние от Солнца, масса, объем.

В нашем путешествии по Солнечной системе мы будем пользоваться именно этим приемом. Итак, Меркурий находится от Солнца на расстоянии 0,39 астрономической единицы (Земля — на расстоянии одной астрономической единицы). Его объем — всего 0,05 объема Земли, а масса — 0,06 массы нашей планеты. Отсюда видно, что плотности Земли и Меркурия почти одинаковы.

Меркурий во многих отношениях замечательная планета. Начнем с того, что он в отличие от большинства планет имеет очень вытянутую, эллиптическую орбиту. Лишь Плутон движется вокруг Солнца по еще более вытянутому эллипсу. Но это еще не все. Чем ближе к Солнцу планета, тем быстрее она делает полный оборот вокруг него. Период обращения Меркурия вокруг Солнца составляет всего 0,24 земного года. Солнечные сутки длятся на Меркурии 176 земных суток. Это означает, что Меркурий очень медленно вращается вокруг собственной оси.