Как познавалась вселенная

Почти вдвое дальше от Солнца, чем Юпитер, расположен другой гигант солнечной системы — Сатурн. Он в 750 раз превышает по объёму Землю. Плотность его в полтора раза меньше плотности воды. Сатурн, как и Юпитер, всегда окутан сплошным покровом облаков. Время его оборота вокруг оси приблизительно 10 часов 15 минут.

Замечательной особенностью Сатурна является его кольцо, которое опоясывает планету по экватору. Знаменитый русский математик С. В. Ковалевская ещё в XIX веке теоретически установила, что кольцо Сатурна состоит из отдельных частиц. Это предположение было подтверждено наблюдениями. Спектральный анализ света, отражаемого кольцом Сатурна, показал, что различные части кольца движутся с разной угловой скоростью, а это возможно лишь в том случае, если кольцо не является сплошным твёрдым телом, а состоит из отдельных камней; каждый камень обращается вокруг Сатурна как самостоятельный спутник.

Планеты Уран и Нептун очень похожи друг на друга по размерам, массе и плотности. Объём их приблизительно в 60 раз больше земного. На обеих планетах очень холодно. Так, температура Урана составляет около 160° ниже нуля. Время обращения Урана вокруг оси — 10 час. 40 мин., Нептуна — 15 час. От Солнца эти планеты находятся на колоссальных расстояниях: Уран в 2800 млн. км, Нептун в 4500 млн. км.

Самой удалённой от Солнца планетой является Плутон. Он расположен почти в 6000 млн. км от Солнца. Эта планета была открыта в 1930 году и ещё мало изучена. Известно лишь, что масса Плутона меньше или равна массе Земли. На Плутоне вследствие его удалённости от Солнца царит страшный холод — температура там около 230° ниже нуля.

Кроме девяти больших и множества малых планет, действительное число которых, по некоторым предположениям, не менее 40 000, в состав солнечной системы входят кометы: их известно сейчас более 2000.

Яркие кометы издавна производили огромное впечатление на людей. Упоминание о них встречается в древних летописях разных народов.

В китайских летописях, например, отмечается, что перед рождением императора Та-Ю мать его видела странствующее светило замечательного вида. Греческий историк Диодор Сицилийский пишет о комете 344 года до н. э.: «Перед походом Тимолеона из Коринфа против Сицилии появилось доброе предзнаменование его успехов и будущего величия. Горящий факел появился на небе и целыми ночами стоял перед флотом в направлении Сицилии». Есть упоминание о кометах и в русских летописях. Так, например, о комете 1066 года в летописи сказано: «В си же времена бысть знамение на западе звезда превелика, лучи имущи аки кровавы, восходящи с вечера по заходе солнечном и пребысть за 7 дней; се же проявление не на добро, по сем бо бяше усобица много и нашествие поганых на русскую землю, се бо звезда бе аки кровавы, проявляющи кровопролитие».

Изучать кометы начали позже других небесных тел; для этого нужны были особые методы и инструменты.

Ньютон впервые вычислил орбиту одной из комет; оказалось, что эта орбита значительно более вытянута, чем планетные.

В начале XVIII века английский астроном Галлей сделал важное открытие. Он установил, что яркие кометы, наблюдавшиеся в 1531, 1607 и 1682 годах, двигались вокруг Солнца по одной и той же орбите. Отсюда он заключил, что в эти годы наблюдались не различные кометы, а одна и та же комета, которая периодически возвращается к Солнцу. Галлей предсказал её следующее появление на 1759 год, что блестяще подтвердилось. Эта комета, названная кометой Галлея, наблюдалась также в 1835 и 1910 годах и вновь появится около 1985 года.

Установлено, что туманная оболочка головы и хвост кометы (см. рис. 6) состоят из чрезвычайно разреженных газов (главным образом циана и окиси углерода) и мельчайших пылинок. Хотя хвосты комет иногда имеют длину в десятки и сотни миллионов километров, масса их в миллионы раз меньше масс планет.

Рис. 6. Комета.

Основной частью кометы является её ядро, состоящее из твёрдых глыб диаметром от десятков до сотен метров, а также газов, находящихся в твёрдом состоянии и покрывающих поверхность камней.

Когда комета приближается к Солнцу, из её ядра с большими скоростями вырываются молекулы газа и мельчайшая пыль, которые создают туманную оболочку головы кометы.

Под влиянием солнечного света газы начинают светиться; пыль освещается солнечными лучами. Чем ближе к Солнцу, тем сильнее действуют на комету его лучи. Силой светового давления они отталкивают частицы газа и пыли. Молекулы газа и пылинки подвергаются действию быстро движущихся частиц-корпускул, идущих от Солнца. Поток этих пылевых и газовых частиц, устремившихся от Солнца, и составляет хвост кометы.

Кроме комет с периодами обращения в сотни, тысячи и десятки тысяч лет, существуют и «короткопериодические» кометы.

Сейчас известно более 60 комет, имеющих малый период обращения по своей орбите — от 3 до 100 лет. Время, в которое они хорошо видны с Земли, астрономы могут точно вычислить.

Кометы, особенно короткопериодические, живут сравнительно недолго — в некоторых случаях лишь десятки или сотни лет. Распадаясь, они образуют потоки метеорных тел. Если Земля при своём движении попадает в такой поток, то мы бываем свидетелями красивого зрелища — «звёздного дождя».

«Звёздные дожди» наблюдают сравнительно редко. В те дни, когда Земля проходит через потоки метеорных тел, движущихся в пространстве, тысячи метеоров проносятся по небу. Звёздный дождь иногда длится несколько часов. Так происходило, например, в ночь на 13 ноября 1833 года, 14 ноября 1866 года, 27 ноября 1872 года. Звёздный дождь наблюдался в Европе и в наше время — 9 октября 1933 года и в октябре 1946 года.

Учёные установили, что пути многих потоков метеоров совпадают с путями известных комет. Это доказывает, что метеорные потоки образуются из распавшихся комет.

Что же происходит при столкновении космической пылинки или камня с атмосферой Земли? Каждая такая пылинка, каждый космический камень, подчиняясь действию притяжения Солнца, обращается вокруг него. Пути этих частичек чрезвычайно разнообразны, скорости их движения очень велики. Влетая в атмосферу Земли, космическая частичка проносится сначала сотни километров в её разреженных частях, а затем примерно в 100–200 км от поверхности Земли достигает более плотных слоев. Сопротивление воздуха быстро возрастает, начинается торможение частицы. Энергия движения переходит в тепло. Сильно сжатый частицей воздух нагревается и раскаляется до температуры в несколько тысяч градусов. В этот момент мы видим с Земли ослепительный метеор. Сама частица полностью распыляется.

Ещё более интересное зрелище представляет собой болид — большое метеорное тело. Окружённый ослепительным сиянием, разбрасывая огненные искры, иногда с грохотом и свистом, он мчится к земле и, если не успевает полностью распылиться в воздухе, падает на её поверхность.

Упавшие на землю космические камни называются метеоритами. Они представляют для науки громадный интерес: их изучение помогает установить химический состав небесных тел солнечной системы.

Наиболее значительные результаты в изучении метеоритов получены в последнее время, после того как под руководством академика В. Г. Фесенкова был исследован большой метеорит, упавший 12 февраля 1947 года на Дальнем Востоке в районе Сихотэ-Алинского хребта. В настоящее время здесь уже найдено около 37 тонн метеоритного вещества. До распыления в воздухе метеорит имел массу не менее 500–1000 тонн.

Солнечная система изучена в настоящее время довольно подробно. Однако многое ещё остаётся выяснить. Что представляет собой поверхность Венеры, скрытая от нас облаками? Существует ли жизнь на других планетах, помимо Марса и Земли? Что находится под мощным облачным покровом Юпитера и Сатурна? Каково происхождение комет, многие из которых очень молоды? Над этими и другими вопросами сейчас работают учёные.