История Вселенной. Том 1
ПРЕДИСЛОВИЕ
На следующих страницах я попытался представить исчерпывающую
и общий взгляд на материальную сторону Вселенной. Вместо того чтобы пытаться
рассказать историю Вселенной, я обратился к работам, признанным авторитетными в этой области исследований,
и выбрал из них отрывки, рассчитанные на широкую аудиторию, особенно те, которые не только поучительны, но и интересны.
Обычного читателя часто отталкивает от изучения наук сухой стиль изложения, принятый теми, кто пытается его наставить.
Его мало интересуют законы, теории или сходства, и он не может не
Мне наскучили попытки заставить его понять классификации с их длинными списками слов, составленных из имён современных знаменитостей или несуществующих людей, а также из корней мёртвых языков. Поэтому я постоянно помнил о том, что ищущий знания человек, а не научный специалист, должен получать удовольствие. Я старался по возможности избегать технических терминов.
В последние годы, фактически с момента основания Британской
Ассоциация отмечает постоянно растущий интерес к чудесам природы. Специалист отреагировал на этот всплеск популярности
Он пробудил интерес к своим научным трудам, говоря на языке, понятном даже умному ребёнку. Люди, как правило, предпочитают читать о привычках, инстинктах, интеллекте и движениях животных и растений, а не об их органах и строении. Таким образом, изучение естественной истории получило мощный толчок благодаря трудам таких людей, как Дарвин и Лаббок, а астрономия стала более привлекательной для широкого круга читателей благодаря Фламмариону, Гору, Проктору и Боллу.
Каждый путешественник, возвращающийся из отдалённых или доселе неизведанных уголков Арктики или
«Жаркие зоны» могут рассказать нам что-то новое о явлениях и жизни в нашей Вселенной, что подогревает интерес широкой публики к естественным наукам.
История Вселенной естественным образом делится на четыре части:
Во-первых, тела, движущиеся в бесконечном пространстве, включая звёзды, тёмные и светлые, планеты, туманности, кометы и метеоры.
Во-вторых, Земля, рассматриваемая как отдельный мир и единственный мир, о котором у нас есть точные и подробные знания. В этой главе мы узнаем о прошлом нашего земного шара из свидетельств, содержащихся в горных породах
из которых состоит её кора. Описаны различные формы её нынешней поверхности, а также её атмосферная оболочка и сопутствующие явления. Океан, его движения и глубины также подробно рассматриваются.
В-третьих, одеяние Земли — её флора. В этой главе нам рассказывают о чудесах и красоте растительного мира, его развитии и распространении.
В-четвёртых, обитатели Земли. Здесь представлен общий обзор животного мира, от могучего мамонта до стрекозы: не забыты даже существа, которые можно увидеть только в микроскоп. Особое внимание Человеку также воздаётся должное с момента его появления и до наших дней.
Я сделал выборку из подлинных изданий трудов учёных и не позволил себе никаких вольностей с текстом, за исключением редких сокращений.
Во введении я дал краткий очерк развития естественных наук с зарождения письменности до наших дней.
Э. С. НЬЮ-ЙОРК, _март 1905 года_.
*******
НЕБЕСА. Амеде Гиймен 25 ПРОСТРАНСТВО. Ричард А. Проктор 33
РАЗМЕРЫ ЗВЁЗДНОГО НЕБА. Сэр Роберт С. Болл 42 Звёзды. Амеде Гиймен 53
Ясные звёзды. Дж. Э. Гор 60 СОЗВЕЗДИЯ. Камилл Фламмарион 70
АРАБСКОЕ НЕБО. Людвиг Иделер 106 АСТРОНОМИЯ БЕЗ ТЕЛЕСКОПА. Дж. Э. Гор 120
МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ. Ричард А. Проктор 133 МАГЕЛЛАНОВЫ ТУЧИ — ЗОДИАКАЛЬНЫЙ СВЕТ — ЗВЕЗДНЫЕ ГРУППЫ. Амеде Гиймен 147
ТУМАННОСТИ И РОИ ЗВЁЗД. Дж. Э. Гор 154 БОЛЬШАЯ ТУМАННОСТЬ ОРИОНА. Сэр Роберт С. Болл 176 ЦВЕТНЫЕ, ДВОЙНЫЕ, МНОЖЕСТВЕННЫЕ, ДВОЙНЫЕ, ПЕРЕМЕННЫЕ И
ВРЕМЕННЫЕ ЗВЁЗДЫ. Дж. Э. Гор 187 МИР В ОГНЕ — НОВАЯ ЗВЕЗДА В СОЗВЕЗДИ ИО. Александр У. Робертс 228 ТЕЛЕСКОПЫ. А. Фаулер 238 МЕТЕОРЫ. Сэр Роберт С. Болл 266 КОМЕТЫ. Сэр Джон Гершель 282 ЖИЗНЬ В ДРУГИХ МИРАХ. Дж. Э. Гор 307
СОЛНЦЕ — ЧТО МЫ МОЖЕМ ИЗВЛЕЧЬ ИЗ ЕГО СОБЫТИЙ. Ричард А. Проктор 316
МЕРКУРИЙ. Уильям Ф. Деннинг 353 ПЛАНЕТА ВЕНЕРА. Камилл Фламмарион 358
ЗЕМЛЯ КАК ПЛАНЕТА. Элизе Реклю 364 ЛУНА. Томас Гвин Элджер 376
МАРС. Агнес М. Клерк 385 ПЛАНЕТОИДЫ. Камилл Фламмарион 396
ЮПИТЕР. Агнес М. Клерк 403 САТУРН. Агнес М. Клерк 415
УРАН И НЕПТУН. Уильям Ф. Деннинг 426
********
НЕБЕСА. — АМЕДЕ ГИЙМЕН
Что такое небеса? Где берега этого бескрайнего океана? Где дно этой непостижимой бездны?
Что это за сверкающие точки — эти бесчисленные звёзды, которые, никогда не тускнея, неустанно сияют в тёмной глубине?
Развеяны ли они повсюду — беспорядочно, без какой-либо связи, кроме той, которую придаёт им перспектива? Или, если они не неподвижны, как мы так долго себе представляли, если они не прибиты золотыми гвоздями к хрустальному своду, то куда же они устремлены?
И, наконец, какое место отведено солнцу, нашей земле и всем землям, окружающим славный дневной шар, в этом
Этот грандиозный концерт небесных сфер — эта возвышенная гармония Вселенной?
Это величественные проблемы, над решением которых тщетно билось бы самое богатое воображение, если бы на помощь нам не пришла астрономия — первенец наук, призванная прославить человеческий разум.
Как удивительна сила человека! Прикованный к поверхности земли, разумный атом на песчинке, затерянной в бескрайнем пространстве, изобретает инструменты, которые тысячекратно расширяют его кругозор. Он исследует глубины эфира, измеряет видимое
Он исследует Вселенную и подсчитывает мириады населяющих её звёзд; затем, изучая их сложнейшие движения, он точно измеряет их размеры и расстояния от ближайших из них до Земли, а затем вычисляет их массы; затем, обнаруживая в кажущемся беспорядке звёздных скоплений реальные связи, он, наконец, выводит порядок из кажущейся неразберихи.
И это ещё не всё. Поднимаясь в своих размышлениях на высочайшую ступень,
он обращается к самым абстрактным рассуждениям, открывает
законы, регулирующие все небесные движения, и определяет
природу вселенской силы, которая поддерживает миры.
Таковы плоды неустанного труда двадцати поколений астрономов.
Таков результат гениальности и терпеливого упорства людей, которые на протяжении двух тысяч лет посвящали себя изучению небесных явлений.
Говорят, что халдейские пастухи были первыми астрономами.
Мы вполне можем в это поверить. Они жили посреди бескрайних равнин, где мягкая погода позволяла им проводить ночи под открытым небом, а ясное небо постоянно открывало перед ними самые великолепные виды.
они должны были быть, и были, созерцательными астрономами.
И все мы были бы такими, если бы суровость нашего климата и переменчивость нашей атмосферы не мешали нам наблюдать за небесами; и если бы суета и заботы цивилизованной жизни не лишали нас необходимого досуга.
Ничто так не возвышает разум до уровня бесконечного, как задумчивое созерцание звёздного неба в безмолвной тишине ночи. Тысячи огней сверкают во всех уголках мрачной лазури неба. Они различаются по цвету и яркости, некоторые сияют живым
Одни из них излучают свет, постоянно меняющийся и мерцающий; другие — более постоянный, более спокойный и мягкий; а многие посылают нам свои лучи лишь время от времени, как будто едва могут пронзить глубины космоса.
Чтобы насладиться этим зрелищем во всём его великолепии, нужно выбрать ночь, когда атмосфера абсолютно чиста и прозрачна, когда небо не освещено ни луной, ни отблесками сумерек или рассвета. Тогда небеса напоминают бескрайнее море, просторы которого сверкают золотой пылью или бриллиантами.
Перед лицом такого великолепия чувства, разум и воображение замирают
оба в восторге. Сложившееся впечатление — это одновременно глубокое и религиозное чувство, неописуемая смесь восхищения, спокойствия и нежной меланхолии. Кажется, что эти далёкие миры, сияющие для нас, установили тесную связь с нашими мыслями.
На первый взгляд кажется, что звёзды на звёздном небосводе расположены довольно равномерно.
Тем не менее обратите внимание на это белёсое, неопределённое,
туманное мерцание, опоясывающее небеса, словно пояс. Это Млечный
Путь.[1] По мере того как мы приближаемся к границам этого звёздного облака,
При ближайшем рассмотрении оказывается, что звёзды расположены всё теснее друг к другу, и большинство из них настолько малы, что их едва можно различить невооружённым глазом.
Скопление звёзд в направлении Млечного Пути особенно заметно, когда мы изучаем небосвод с помощью мощного телескопа.
Сам Млечный Путь — это не что иное, как чрезвычайно протяжённая зона звёзд, то есть солнц, поскольку каждая звезда, от самой яркой до самой тусклой, — это солнце.
Итак, перед нами огромная группа, гигантское скопление миров, которое, кажется, охватывает всю Вселенную, если, конечно, это правда.
Большая часть рассеянных звёзд, расположенных за пределами Млечного Пути, тем не менее является его частью. На самом деле это множество, состоящее из миллионов звёзд, разделено на многочисленные и обособленные группы, а те, в свою очередь, — на ещё более ограниченные по численности группы, каждая из которых состоит из двух или трёх звёзд.
Какую часть пространства занимает каждая из этих групп? Какова мера пространства, в котором они все находятся? Самое богатое воображение тщетно пытается дать внятный ответ на эти вопросы; здесь нам не помогают цифры.
Давайте добавим — факт, который хорошо доказан и который многим покажется странным, —
Наше Солнце само по себе является звездой Млечного Пути.
Внимательно изучая каждую часть звёздного неба, зоркий глаз
улавливает то тут, то там белёсые пятна, напоминающие маленькие облака.
Можно было бы сказать, что это множество пятен, отделившихся от Млечного Пути, от которого, однако, они часто очень сильно отличаются и находятся на большом расстоянии.
Телескоп обнаруживает тысячи таких облачных пятен, которые — если дать им астрономическое название — называются _туманностями_.
Раньше считалось, что каждое из этих звёздных скоплений представляет собой не что иное, как скопление звёзд, расположенных очень близко друг к другу.
их множество — так много Млечных Пут, лежащих за пределами нашего собственного, и по большей части настолько удалённых, что самые мощные инструменты способны различить лишь смутное мерцание. Однако одно из самых важных наблюдений современности показало, что многие из этих туманностей, в том числе самая яркая в нашем северном полушарии — в ручке меча Ориона, — представляют собой всего лишь скопления светящихся газов.
Другие из этих похожих на облака масс — похожих на облака из-за своего расстояния до нас — слабо сияют на фоне видимого
туманности, яркие звёзды, без сомнения, крупнее или ярче своих собратьев, и некоторые из этих объектов, называемые «звёздными скоплениями»,
которые находятся ближе всего к нам, являются одними из самых великолепных объектов,
которые мы можем увидеть в наши телескопы.
Давайте теперь попытаемся представить, какие ужасающие расстояния отделяют эти
архипелаги миров от нашего собственного!
Неизмеримые бездны, чьи невыразимые глубины самые мощные телескопы увеличивают до бесконечности! Глубокая, бескрайняя, бездонная, но
освещённая миллионами солнц!
Такой видится нам Вселенная из естественной обсерватории, где мы
расположены. Но чтобы получить более полное представление о его устройстве и бесконечном разнообразии его составляющих, мы должны спуститься из тех областей, где теряются зрение и разум, к группе, которая находится ближе к нам и, следовательно, более доступна для исследований человека, — к той группе, или системе, частью которой является Земля.
Её центром является Солнце.
Вокруг этого центра света и тепла, но на разном расстоянии, вращаются более сотни вторичных тел — планет, некоторые из которых окружены более мелкими телами — спутниками. Они не излучают свет сами по себе
Они были бы невидимы для нас, если бы свет, который они получают от Солнца, не отражался в сторону Земли, из-за чего они тоже кажутся светящимися точками, разбросанными по небесному своду, как множество звёзд. Так выглядела бы Земля, если бы её можно было увидеть из космоса на достаточно большом расстоянии.
Все небесные тела, входящие в эту группу — Солнечную систему, — отличаются от множества других звёзд общим признаком. Ибо в то время как солнца, составляющие так называемую Сияющую
Вселенную, находятся на кажущихся бесконечными расстояниях друг от друга, тела
составляющие группу, о которой мы говорим, находятся относительно намного ближе к земле
на самом деле, они наши соседи.
Что вытекает из этого двойного факта? Два очень простых следствия,
которые легко понять.
Первый заключается в том, что звезды не претерпевают никаких ощутимых изменений
положения на звездном своде. Расстояние до них таково, что они
кажутся фактически покоящимися в глубинах космоса; отсюда термин _фиксированный
Звёзды — теперь они заброшены, потому что тщательное изучение их взаимного расположения показало, что звёзды действительно движутся в отдалённых областях небесного свода. Кажущаяся неподвижность
О том, о чём мы говорили и что является одной из их характерных особенностей, свидетельствует единообразие внешнего вида, сохраняющееся на протяжении веков в искусственных группах звёзд, которым было дано название «созвездия».
С телами, вращающимися вокруг нашего Солнца, дело обстоит иначе: они
находятся достаточно близко к Земле, чтобы их перемещения в пространстве
можно было заметить за короткие промежутки времени. Перемещаясь в силу собственного движения по звёздной сфере, эти тела преодолевают расстояния, которые кажутся больше, чем на самом деле, из-за их удалённости от нас.
Сначала они получили название, которое сохранили до сих пор, — _Планеты_, или
Блуждающие звёзды.
Поэтому, когда мы стоим посреди обширной равнины,
мы считаем далёкие объекты — те, что находятся на горизонте, —
неподвижными, в то время как малейшее изменение положения близких
объектов мы замечаем мгновенно. Это правда, что когда мы сами двигаемся, реальные движения
усложняются за счёт кажущихся движений, но первые необходимо
отличать от вторых, если мы хотим иметь точное представление о
пройденном пути. Это усложнение кажущихся движений
Движение планет — неизбежное следствие движения Земли — является одним из самых ярких свидетельств реальности последнего.
Но следует также добавить, что именно это было камнем преткновения для древней астрономии до тех пор — и это было не так давно, — пока не стали известны реальные движения. Движения вращения, движения обращения вокруг общего центра, продолжительность этих движений, расстояния, формы и размеры, распределение света и тепла — всё меняется при переходе от одной планеты к другой. И
И всё же, что удивительно, всеми ими управляют одни и те же законы, причём таким образом, что единство плана не менее заметно, чем поразительное разнообразие явлений.
Одно обстоятельство, общее для всех тел Солнечной системы,
насильственно поражает воображение. Дело в том, что эти огромные
массы — эти шары, многие из которых намного тяжелее Земли,
и, наконец, сама Земля — не только парят в пространстве, но и
движутся сквозь эфир с поистине колоссальными скоростями.
Представьте себя зрителем, неподвижно застывшим в космосе. Светящийся
вдалеке появляется тело, и постепенно вы видите, как оно приближается и увеличивается в размерах; его огромная окружность, превышающая
сто тысяч лиг, быстро вращается, из-за чего каждая точка на его
периферии движется со скоростью девять миль в секунду. Сам
шар проносится перед вами, перемещаясь в пространстве со
скоростью, в двадцать четыре раза превышающей скорость
пушечного ядра. Таким образом, Юпитер будет казаться вам
движущимся по своей орбите. Этот стремительный
поток навсегда унёс бы его в самые отдалённые уголки видимой Вселенной,
если бы его не сдерживала и не удерживала могущественная
притяжение земного шара, который в тысячу раз больше нашего, — самим Солнцем.
Астрономия не только неопровержимо доказывает реальность этих удивительных движений, но и пришла к пониманию их неизменного постоянства, по крайней мере на протяжении тысячелетий. Более того, она нашла в самой их быстроте причину устойчивости всех небесных тел.
Если вам трудно представить, что такие массы свободно циркулируют в эфире, то насколько сильнее будет наше впечатление, когда мы подумаем, что эти быстрые движения не ограничиваются планетами, и когда мы посмотрим
Солнце со всей своей свитой движется по ещё неизвестной нам орбите,
а само оно, без сомнения, притягивается более мощным солнцем или группой солнц! Все звёзды, которые из-за своего бесконечного удаления кажутся неподвижными, движутся в разных направлениях.
Позже мы увидим, что, хотя эти движения происходят с огромной скоростью,
эта скорость лишь кажущаяся. На самом деле это самые быстрые небесные движения, о которых нам известно.
Пройдут тысячи веков, прежде чем эти грандиозные
звёздные путешествия будут совершены. Их длительные периоды длятся
Продолжительность нашего года соотносится с размерами Земли так же, как расстояния до звёзд.
Согласно меткому выражению Гумбольдта, они превращают Вселенную в вечный хронометр. Таким образом, при созерцании небесных явлений идея бесконечной
длительности воздействует на разум с той же непреодолимой силой, что и идея бесконечности пространства.
ПРИМЕЧАНИЯ:
[1] Млечный Путь. Это также называется Галактикой, от греческого слова, обозначающего
то же самое.
КОСМОС.—РИЧАРД А. ПРОКТОР
Хотя астрономия говорит нам самыми ясными словами об огромных глубинах
Несмотря на то, что космос окружает нашу Землю со всех сторон, мы не можем осознать его необъятность. Дело не только в том, что неизведанные глубины за пределами досягаемости наших самых мощных телескопов непостижимы, но и в том, что те части космоса, которые мы можем исследовать, слишком велики, чтобы мы могли представить их реальные размеры. Едва ли будет преувеличением сказать, что наши возможности реального восприятия ограничены масштабом пространства, которое, как нам кажется, мы можем охватить взглядом в дневное время. Конечно, днём, по крайней мере в ясную погоду
В хорошую погоду есть одно направление, в котором зрение охватывает расстояние в миллионы миль, — это то, куда мы смотрим, когда видим солнце. Но зрение не осознаёт этого огромного расстояния и просто представляет нам солнце как яркий диск на небе или, возможно, даже ближе к нам, чем небо. Даже расстояние до самого неба недооценивается. Часть света, который мы получаем с неба в ясный день, исходит из областей атмосферы, расположенных на расстоянии более тридцати или сорока миль от нас. Но глаз не распознаёт
факт. Голубое небо кажется немного дальше, чем облака, но ненамного; лёгкие летние облака кажутся немного, но ненамного, дальше, чем тяжёлые зимние облака; зимнее небо, покрытое облаками, кажется немного дальше, чем тяжёлые дождевые тучи.
Реальные различия в расстоянии между разными видами облаков не намного очевиднее, чем реальные различия в расстоянии между небесными телами. Оценка расстояния до затянутого облаками неба над головой, вероятно, составляет немногим больше
Миля — это примерно 1,6 км, и очень сомнительно, что разум способен представить себе самые отдалённые глубины голубого неба над головой на расстоянии более 2 миль. Ближе к горизонту расстояние кажется больше, и, вероятно, в пасмурный день небо у горизонта неосознанно воспринимается как находящееся на расстоянии около 5 миль, в то время как голубое небо у горизонта может восприниматься как находящееся на расстоянии 6 или 7 миль, а дуга голубого неба кажется гораздо более изогнутой, чем дуга затянутого облаками неба.
Именно к таким расстояниям бессознательно стремится разум
небесные тела. Мы знаем, что диаметр Луны составляет около 2000 миль,
но разум отказывается воспринимать её иначе, чем круглый диск,
который намного меньше других видимых объектов, занимающих
гораздо большую часть поля зрения. Невозможно представить, что
Солнце намного больше Луны, ведь оно кажется не больше.
А все множество звёзд воспринимаются зрением как яркие точки,
какими они и являются на самом деле.
Как же тогда мы можем надеяться оценить необъятность космоса?
Что говорит нам астрономия? Студенту, изучающему науку и пытающемуся постичь необъятность космоса, существование которого ему гарантировано, можно преподать тот же урок в виде притчи, которую ребёнок святого Августина рассказал нумидийскому богослову. С таким же успехом младенец мог бы надеяться
вылить воды океана в ямку, выкопанную его крошечными пальчиками
в песке, а человек — представить в своём узком сознании длину, ширину и глубину космических бездн, в которых затеряна наша Земля.
Тем не менее, как на маленьком клочке бумаги можно нарисовать изображение огромного особняка
Как бумага способна передать лишь представление о пропорциях, так и великие истины, которые астрономия открыла нам о глубинах космоса, могут быть представлены таким образом, чтобы можно было составить лишь представление о пропорциях по крайней мере тех частей Вселенной, которые находятся в пределах научного зрения, хотя было бы безнадежно пытаться представить их реальные размеры.
Когда мы узнаём, что шар размером с нашу Землю, подвешенный рядом с Луной, будет казаться в четыре раза больше её по диаметру, так что он займёт на небе пространство около
Если мы представим, что Луна в тринадцать раз больше, чем кажется с Земли, то получим верное представление о размере Луны по сравнению с Землёй, хотя разум не может представить себе такое тело, как Луна или Земля, в действительности.
Когда, в свою очередь, нам говорят, что если бы рядом с Солнцем находился шар размером с Землю, но светящийся так же ярко, как Солнце, то он бы
Глядя на точку света, мы не только учимся правильно представлять себе, насколько Солнце больше Земли, но и понимаем, насколько огромным должно быть реальное расстояние до Солнца.
Ещё один шаг приближает нас к точке зрения, с которой мы можем сформировать правильное представление о
оценка огромного расстояния до неподвижных звёзд; ведь мы можем узнать,
что расстояние даже до ближайшей неподвижной звезды настолько велико,
что огромное пространство, отделяющее Землю от этой звезды,
в свою очередь, сжимается до размеров точки, так что если бы у такого же яркого, как Солнце, шара была земная орбита в качестве плотно прилегающего пояса, то этот великолепный шар (диаметром около 184 000 000 миль)
Он будет казаться намного меньше такого глобуса, как наша Земля, если бы находился на расстоянии от Солнца. На самом деле он занимал бы примерно одну сороковую часть
часть пространства в небе, которую она, хотя и выглядела бы тогда как
точка, занимала бы, если бы её рассматривали с такого расстояния.
Но есть способ взглянуть на необъятные просторы космоса, который, хотя и не помогает нам их постичь, позволяет разуму представить их пропорции лучше, чем любой другой способ. Размеры орбиты Земли вокруг Солнца меркнут по сравнению с размерами орбит самых дальних планет; но и они, в свою очередь, растворяются в ничтожности по сравнению с размерами орбит некоторых комет. Если бы только разумные существа могли проследить путь этих комет
в компании кометы эти могучие орбиты могли бы существовать не краткий промежуток времени, которым измеряется самая долгая человеческая жизнь, а множество оборотов их кометного дома вокруг одного и того же правящего светила (как мы живём во время множества оборотов нашего земного шара вокруг Солнца), и тогда размеры глубин звёзд, которые невозможно измерить даже с помощью научного подхода, были бы очевидны. Можно было бы не только оценить масштабы этой могущественной системы, плодами и цветами которой являются солнца и миры, но даже
можно было различить постепенно меняющееся расположение его частей.
Некоторые кометы действительно не вращаются вокруг Солнца, а перемещаются от одного солнца к другому в течение миллионов лет, заходя на каждое солнце всего один раз. Существо, обитающее на такой комете и совершающее эти межзвёздные путешествия в течение своего существования, то есть проживающее множество таких путешествий, обладало бы удивительным пониманием устройства звёздной системы. Если бы его способность к зачатию
превосходила нашу так же, как дальность его путешествий и продолжительность его существования,
он смог бы оценить пропорции
Мы можем так же ясно представить себе большую часть звёздной Вселенной, как мы представляем себе пропорции Солнечной системы.
Но если оставить в стороне этих удивительных странников, чьи путешествия так же далеки от нашего понимания, как и необъятность областей, усеянных звёздами, то среди комет, принадлежащих Солнцу, мы можем найти тела, дальность полёта которых позволила бы их обитателям получить гораздо более ясное представление об архитектуре небес, чем это возможно даже для самого глубокого земного астронома.
Например, такая комета, как комета Галлея, хоть и является сравнительно
Она имеет ограниченный диапазон в пространстве, но при этом удаляется от Солнца настолько, что с крайнего участка своего пути видит звёзды, смещённые почти в двадцать раз (из-за её собственного изменения положения) по сравнению с тем, как они выглядят с Земли на противоположных сторонах её сравнительно узкой орбиты. А продолжительность года этой кометы, если бы она указывала на продолжительность жизни всех существ, путешествующих вместе с ней, предполагала бы способность терпеливо наблюдать за ходом изменений, длящихся не несколько наших лет, а столетия. Семьдесят пять или семьдесят шесть лет
проходит между каждым возвращением этой кометы в окрестности Солнца,
и тот, кто должен был прожить в течение шестидесяти или семидесяти оборотов
этого тела по своей огромной орбите, смог бы наблюдать за
поток звезд со скоростью многих миль в секунду, пока
в их положениях не произошли видимые смещения.
Это, однако, ничто по сравнению с огромным расстоянием в космосе
и огромным периодом обращения большой кометы в году
1811. Эта комета в целом является самой примечательной из всех известных.
Она была видна почти семнадцать месяцев, и хотя она не
Она приблизилась к Солнцу на расстояние 100 000 000 миль и, следовательно, не подверглась тому сильному воздействию, которое приводит к образованию огромных хвостов у комет, приближающихся к Солнцу на расстояние в несколько миллионов миль или даже менее чем на четверть его диаметра.
У неё образовался хвост длиной 120 000 000 миль. Его орбита
, согласно расчётам астронома Аргеландера,
в 211 раз превышает расстояние от Земли до Солнца и, таким образом,
в семь раз больше даже огромного расстояния от Нептуна до Солнца.
На прохождение этого огромного пути у неё уходит не менее 3065 наших лет (с возможной погрешностью в ту или иную сторону примерно в 43 года). Таким образом, согласно библейской хронологии, последнее появление этой кометы, вероятно, произошло во время правления судьи Толы, сына Пуаха, сына Додо, над сынами Израилевыми, хотя это могло произойти и во время правления его предшественника Авимелеха или его преемника Иаира.[2] В течение половины огромного
промежутка времени между этим событием и 1811 годом комета
стремилась в открытый космос, достигнув самой дальней точки своего пути где-то около
в 278 году (от Рождества Христова), и с тех пор до 1811 года она находилась на обратном пути.
Однако странно думать, что, хотя самая удалённая часть её пути находилась в 211 раз дальше от Солнца, чем орбита Земли, даже этот огромный путь, на прохождение которого требуется более 3000 лет, нельзя назвать путём, уводящим комету в глубины космоса. Если бы Земля сместилась на какое-то огромное расстояние,
то видимое положение ближайшей неподвижной звезды
изменилось бы всего на одну восьмую видимого диаметра Солнца
или Луны, или примерно на четверть
расстояние, отделяющее среднюю звезду в хвосте Медведицы от её ближайшего соседа.
Но сам по себе этот факт наиболее ярко свидетельствует о колоссальном
расстоянии между звёздами. Подумайте, что это значит. Представьте,
что средняя звезда в хвосте Медведицы на самом деле является ближайшей
из всех звёзд, а не находится в двадцать или тридцать раз дальше.
Представьте себе комету, которая принадлежит этому солнцу и после своего ближайшего сближения с ним удаляется по орбите, на один оборот которой требуется 3000 лет. _Тогда_ (предположим, что эта звезда равна нашему Солнцу по
масса) комета, хотя и удаляется от своего солнца с невообразимой
скоростью в течение 1500 лет, в конце этого огромного
периода окажется не дальше, чем на расстоянии, составляющем
четверть расстояния, отделяющего Солнце от его ближайшего
спутника. Взгляните в ясную ночь на среднюю звезду
в хвосте Большой Медведицы и на её маленький спутник,
вспомните этот факт, и на вас произведёт сильное впечатление
ужасающая необъятность звёздных глубин. Но наблюдатель не должен забывать, что звезда на самом деле находится гораздо дальше, чем мы предполагаем.
И что расстояние от такой кометы до Солнца может составлять
Расстояние до них было бы пропорционально меньше. Более того, многие из этих звёзд, несомненно, находятся в сотнях, а то и тысячах раз дальше от нас.
Давайте наконец обратимся к удивительной комете 1744 года. Мы обнаружили, что, несмотря на самый большой период обращения из всех, когда-либо рассчитанных для комет, его протяжённости в пространстве едва ли хватило бы для того, чтобы изменить положение звёзд таким образом, что привычный вид созвездий существенно изменился бы. Эйлер, выдающийся учёный
Математик вычислил, что период обращения этой кометы составляет 122 683 года,
что, как я выяснил, соответствует расстоянию, равному
2469 расстояниям от Земли до Солнца, или примерно восьмидесяти
расстояниям от Нептуна. Однако это всего лишь в двенадцать раз
больше максимального расстояния, на которое удалялась комета 1811 года. Вероятно,
фактическая протяжённость такой орбиты от средней звезды в хвосте
Медведицы будет визуально равна протяжённости, описанной выше, при
условии, что звезда находится не дальше ближайшей
известная звезда (Альфа Центавра). То есть такая комета, если бы её можно было увидеть и наблюдать в течение примерно 122 000 лет,
казалось бы, удалялась от звезды на расстояние, равное примерно
одной четвёртой расстояния, отделяющего её от ближайшего
соседа, а затем возвращалась в точку наибольшего сближения со своим «хозяином».
Таковы безмерные просторы усыпанного звёздами космоса! Путешествие кометы
Комета удаляется от Солнца с невообразимой скоростью в течение сотен
тысяч лет, но расстояние, которое она преодолевает, настолько мало по сравнению с расстоянием до ближайшей звезды, что едва ли можно заметить разницу
внешний вид небесного ландшафта; и всё же расстояния,
разделяющие Солнце с ближайшими к нему звёздами, ничтожны по
сравнению с масштабами системы звёзд, к которой оно принадлежит.
Эти расстояния, хотя и настолько велики, что по сравнению с ними
непостижимые размеры нашей Земли меркнут, не приближают нас
даже к порогу того внешнего двора той области пространства,
куда простирается взор наших телескопов. И всё же весь этот регион —
всего лишь атом в бесконечности космоса.
ПРИМЕЧАНИЯ:
[2] Можно предположить, что появление этой сверкающей кометы
среди звезд заставило наиболее суеверных израильтян
это время для поклонения звездным богам, поскольку мы читаем, как во время
Судейства Иаира они “служили Баалиму и Аштароту, и богам
сирийских и богов Моава, и богов Филистимлян, и
оставили Господа и не служили Ему”. Для народа, подобного евреям, который
по-видимому, они находились в постоянной опасности возвращения к сабаизму
поклонение их халдейским предкам, появление пылающей кометы
возможно, было частым поводом для отступничества.
РАЗМЕРЫ ЗВЁЗДНОГО НЕБА. Сэр Роберт С. Болл
Из всех открытий, когда-либо сделанных в науке, есть два, которые особенно поражают наше воображение. Они лежат на противоположных полюсах природы. Одно из них связано с объектами, которые бесконечно малы, другое — с объектами, которые почти бесконечно велики. Микроскоп учит нас тому, что существуют
такие крошечные животные, что если бы тысяча из них выстроилась в ряд,
они могли бы легко проплыть сквозь игольное ушко тончайшей камчатной
ткани, не сбившись с пути. Каждое из этих крошечных существ
высокоорганизованное множество частиц, способных перемещаться,
находить и поглощать пищу, а также вести себя во всех остальных
отношениях так, как подобает животному, в отличие от неорганизованного
куска материи. Разум способен осознать структуру этих маленьких
существ и в полной мере оценить их удивительную приспособленность к
жизни, которую им суждено вести. Если эти животные
вызывают у нас изумление своей микроскопичностью,
то, когда мы изучаем то, чему нас учит телескоп, мы обращаемся к совершенно иным представлениям.
Микроскоп показывает нам мельчайшие детали, а телескоп — величественные просторы. В обоих случаях нашему взору предстают мириады объектов, но если микроскоп показывает нам существ, бесчисленные миллионы которых могли бы свободно плавать в напёрстке воды, то телескоп открывает нашему взору бесчисленные легионы звёзд, многие из которых в миллионы раз больше Земли.
Величайшая истина во всей природе заключена в том первом уроке астрономии, который отвечает на вопрос: «Что такое звёзды?»
Это вопрос, который задаст ребёнок, и я слышал о довольно милой детской идее, что звёзды — это маленькие дырочки в небе, через которые сияет небесная слава. Философ заменит это объяснение другим, не менее поэтичным, которое позволит нам сформировать более адекватное представление о реальном великолепии Вселенной. Каждая звезда, которую мы видим, — это, правда, всего лишь сверкающая маленькая точка света, но только потому, что мы находимся далеко от неё. Электрический свет, который ослепляет, когда находится совсем близко, становится приятным для глаз, когда находится на расстоянии
На небольшом расстоянии он станет тусклым пятном в миле от нас, а на большом расстоянии станет совсем невидимым. Мы должны помнить, что в космосе много места — нет границ.
Поэтому, когда мы видим свет, мерцающий в далёких глубинах, мы не можем сразу заключить, что свет тусклый, потому что нам он кажется тусклым. Возможно, свет тусклый только потому, что исходит с такого огромного расстояния. На самом деле
самый яркий свет, какой только можно себе представить, может стать
незаметным, как свет маленькой звезды, если только он находится достаточно далеко.
Самый яркий свет, который нам известен, исходит, конечно же, от
света, который правит днём, от самого нашего Солнца. Солнце щедро
одаривает нас своими непревзойденными лучами во всех направлениях,
несмотря на то, что оно находится на огромном расстоянии в девяносто три миллиона миль. Позвольте мне описать эксперимент, связанный с нашим Солнцем.
Излишне говорить, что этот эксперимент невозможно провести, но
результаты, к которым он нас приводит, тем не менее достоверны.
Астрономы продемонстрировали это множеством других способов.
Предположим, что Солнце постепенно удаляется всё дальше и
Давайте перенесёмся в космос. Предположим, что к завтрашнему дню великое светило будет находиться в два раза дальше от нас, чем сейчас, а на следующий день — в три раза дальше, а ещё через день — в четыре раза дальше и так далее, пока через год мы не обнаружим, что Солнце находится в 365 раз дальше от нас, чем сейчас. Давайте теперь проследим за изменениями, которые мы увидим в яркости нашего дневного светила.
Когда он окажется на расстоянии, вдвое превышающем нынешнее, мы увидим, что
свет уменьшился в четыре раза по сравнению с нынешним уровнем, и
Тепло, которое мы получали от его лучей, уменьшилось бы в той же пропорции. Через десять дней мы бы обнаружили, что свет стал таким тусклым, что составлял бы лишь одну сотую от того, которым мы наслаждаемся сейчас.
Видимый размер Солнца также неуклонно уменьшался бы, поскольку с увеличением расстояния до тела его видимые размеры уменьшаются.
Иногда уменьшение видимого размера с увеличением расстояния хорошо видно на примере часовой башни. Вы бы ни за что не поверили, что стрелки и циферблат таких часов, как в Вестминстере, могут быть такими большими, пока не увидели бы сами
Представьте, что вы видите, как человек чистит или ремонтирует часы, и он кажется вам карликом по сравнению с огромным циферблатом, на котором указаны часы.
Точно так же с увеличением расстояния видимый размер Солнца будет уменьшаться, и через год солнечный свет превратится в тусклые сумерки. Само Солнце оставалось бы видимым в течение многих лет, даже если бы оно неуклонно удалялось от нас.
Однако его яркость постоянно снижалась бы, а размер уменьшался бы до тех пор, пока оно не превратилось бы в ничтожно малую точку.
маленькая светящаяся точка, всё ещё видимая как блестящий объект, но слишком маленькая, чтобы можно было различить какую-либо определённую форму.
Далее Солнце могло бы удаляться до тех пор, пока не вышло бы за пределы видимости невооружённого глаза; однако телескоп мог бы следить за удаляющимся светилом до тех пор, пока оно не погрузилось бы в глубины космоса, недоступные ни для какого инструмента.
Этот небольшой аргумент подготовит нас к объяснению природы звёзд.
Они кажутся нам просто светящимися точками разной степени яркости, но мы видели, что наше Солнце тоже может быть тусклым
по яркости сравнялась бы с самой тусклой из звёзд, если бы только она находилась достаточно далеко. Если, следовательно, звёзды находятся на достаточно большом расстоянии от нашей системы, то, возможно, они тоже являются солнцами, возможно, равными нашему Солнцу или даже превосходящими его по великолепию.
Это действительно впечатляющее предположение. Может ли быть так, что множество звёзд, украшающих наше полуночное небо, на самом деле являются солнцами, сравнимыми по значимости с нашим? Это отличная идея,
и мы хотим проверить её всеми доступными способами. Вы увидите
Из приведённых мной рассуждений следует, что весь вопрос сводится к одному: как далеко находятся звёзды?
Крошечный огонёк, который в самый мощный телескоп виден лишь как мерцание, может на самом деле оказаться таким же большим, как наше Солнце, или даже в миллион раз больше, если только эта звезда находится достаточно далеко. Определить расстояние до звезды — задача, требующая от астронома
максимального напряжения всех сил. Все мастерство в проведении измерений и тщательность в расчётах наблюдений должны быть направлены на решение этой задачи.
Увы! слишком часто случается так, что труды астрономов оказываются напрасными. Моряку-навигатору часто приходится отмечать на своей карте, что в морских глубинах не удалось обнаружить дно. Его
приборы не работали бы или работали бы ненадёжно в этих океанских глубинах;
точно так же и астроном, когда он пытается измерить глубины космоса
до расстояний до звёзд, в большинстве случаев вынужден констатировать:
«Дна здесь нет», — таков результат большинства его исследований.
В таком случае мы точно знаем, что звезда, в отношении которой были
проведены расчёты, должна быть великолепным солнцем, потому что мы
Мы уверены в том, что оно находится на огромном расстоянии от нас, хотя нам и не удалось выяснить, насколько велико это расстояние. Однако на небе есть несколько мест, где астрономический зонд может, так сказать, достичь дна. Есть несколько звёзд, расстояние до которых мы знаем, и результат не так уж плох. Если бы наше Солнце удалилось от нас на такое же расстояние, как самая близкая из звёзд, наш великолепный правитель и благодетель
несомненно, утратил бы всё своё великолепие; по сути, он бы
уменьшился до размеров маленькой звезды, которая и вполовину не так ярка, как
многие из тех, что мы видим над головой каждую ночь. Представьте, что
солнечный свет разделился на двести тысяч частей, каждая из которых
осветила бы нас лишь тусклым светом, а затем представьте, что каждая
из этих частей снова разделилась бы на двести тысяч частей, и
один из этих последних фрагментов представлял бы собой жалкое
сияние, которое тогда излучало бы солнце.
Исходя из этих соображений, мы можем сформулировать великую истину, которую открывает нам астрономия. Я не думаю, что во всём
В природе нет ничего столь величественного и впечатляющего, как мысль, которая учит нас относиться к каждой звезде в каждом созвездии как к солнцу. Мы не можем утверждать, что все они так же велики, как наше солнце, но мы можем с уверенностью сказать, что многие из них гораздо больше и ярче. Учитывая, что наше солнце управляет системой миров, одним из которых является Земля, можно сказать, что оно даёт
Он даёт свет и тепло этим мирам и направляет их движение.
Это значительно расширило бы наши представления о Вселенной, если бы мы были
Мы были уверены, что существует ещё одно солнце, такое же большое и окружённое таким же великолепием, как наше. Но теперь мы знаем, что существует не только одно дополнительное солнце, но и бесчисленные тысячи других, разбросанных по всему космосу. Посмотрите, например, в следующую ясную ночь на Большую Медведицу, самое известное из всех северных созвездий, и вы увидите семь звёзд, образующих хорошо знакомый объект. Представьте мысленно, что каждая из этих звёзд — величественное солнце, такое же большое, тёплое и яркое, как наше.
Посмотрите на другие части неба и
Повторите этот процесс с другими созвездиями, и ваше представление о великолепии звёздной системы начнёт обретать правильные пропорции. Но это только первый шаг. Далее вам нужно будет посмотреть на более мелкие звёзды и подумать о том, что они тоже являются солнцами, только, как правило, находятся гораздо дальше, чем более яркие звёзды, хотя это не всегда так. Таким образом, ваша оценка
количества звёзд во Вселенной возрастёт до нескольких тысяч, но вы не остановитесь на этом. Вам поможет телескоп, и, к вашему
К своему крайнему восторгу и удивлению, вы обнаружите, что там есть множество звёзд — слишком тусклых, чтобы их можно было увидеть невооружённым глазом, но которые сразу же можно увидеть в телескоп. Вы приобретёте более мощный инструмент, и тогда вы поймёте, что звёзд там десятки тысяч, а то и миллионы, и с каждым новым увеличением мощности вашего телескопа будут открываться новые скопления и мириады солнц. Скопления звёзд, звёзды, разбросанные густо здесь и редко там,
дают нам представление о том, что единственным ограничением для их количества является
Всё, что мы можем видеть, — это возможности телескопов, которые мы используем. Попытки
произвести точный подсчёт бесполезны, ведь кто может сказать, сколько в небе звёзд?
Однако мы можем сделать приблизительную оценку, и, так сказать, взяв образцы неба здесь и образцы неба там, мы смогли
выяснить ошеломляющий факт: в нашей Вселенной содержится по
меньшей мере сто миллионов солнц.
Говоря о размерах видимой Вселенной, всегда следует помнить, что чем дальше от нас находится источник света, тем слабее его излучение. Предположим, что
Если бы звезда, которая находится на пределе видимости невооружённым глазом,
каким-то образом переместилась на расстояние, вдвое превышающее её нынешнее,
то яркость этой звезды уменьшилась бы в четыре раза по сравнению с первоначальной.
Таким образом, она была бы невидима невооружённому глазу, но её всё равно можно было бы легко увидеть в телескоп.
Действительно, само слово _телескоп_ означает прибор для наблюдения за удалёнными объектами.
Телескоп уменьшает видимое расстояние до объекта.
Объём песчинки по сравнению с объёмом футбольного мяча
можно проиллюстрировать пространство, доступное нашему зрению, в сравнении с пространством, доступным одному из больших телескопов.
Диаметр большего из этих пространств в тысячу раз больше диаметра остальных;
следовательно, относительные размеры этих пространств можно получить, умножив 1000 на 1000 и ещё раз на 1000. Таким образом, мы
наконец-то узнали, что с помощью наших самых мощных телескопов мы можем увеличить амплитуду нашего зрения в тысячу миллионов раз по сравнению с исходным значением. Поэтому неудивительно, чтоКоличество звёзд, видимых в наши огромные телескопы или запечатлённых на чувствительных плёнках фотопластинок, должно исчисляться десятками миллионов. На самом деле иногда кажется удивительным, что количество звёзд, видимых в телескопы, не больше, чем кажется на первый взгляд. Если бы мы могли исследовать в тысячу миллионов раз больший объём космоса, можно было бы ожидать, что количество обнаруженных объектов также увеличилось бы примерно в тысячу миллионов раз, но это, конечно, не так. Похоже, правда в том, что наше Солнце — всего лишь одна из звёзд
Это огромное скопление звёзд; мы находимся примерно в центре этого скопления, а остальные звёзды, входящие в него, образуют то, что мы знаем как Млечный Путь. Конечно, по небу разбросаны и другие скопления, некоторые из них, возможно, так же велики, как и то скопление звёзд, которое образует Млечный Путь. Благодаря тому, что мы находимся в этом скоплении, мы видим множество соседних звёзд.
Поэтому у нас складывается впечатление, что Солнечная система расположена в исключительно богатой части Вселенной с точки зрения распределения звёзд.
На окраинах Вселенной находятся самые слабые и тусклые из
объектов, которые мы только можем увидеть в наши самые большие телескопы.
Мы знаем, что многие звезды вокруг нас все еще оставались бы видимыми
в большие приборы, даже если бы они были удалены в тысячу раз дальше
на такое же расстояние. Среди мириадов тусклых звезд, которые мы видим из
наших обсерваторий, может быть много, действительно должно быть много,
которые в тысячу раз удаленнее ярких звезд
которые мерцают в нашем сравнительном соседстве. Таким образом, мы получаем некоторое представление о колоссальном расстоянии, на котором находятся окраины
Вселенная устроена следующим образом.
Есть несколько способов проиллюстрировать эту мысль, но я думаю, что самый простой и в то же время самый впечатляющий основан на скорости света. Примечательно, что прекрасная звезда Вега[3] находится от нас на таком огромном расстоянии, что её свету потребовалось около восемнадцати лет, чтобы добраться до нас. Несмотря на то, что свет распространяется с такой
немыслимой скоростью, что за секунду он преодолевает 185 000 миль,
несмотря на то, что путешествие с такой скоростью заняло бы всё
Свет проходит по этому земному шару семь или восемь раз между двумя последовательными ударами часов, но всё равно требуется восемнадцать лет, чтобы он достиг наших глаз с того момента, как покинул Вегу. Поэтому мы видим звезду не такой, какая она сейчас, а такой, какой она была восемнадцать лет назад. Ведь свет, который сегодня вечером попадает в наши глаза, всё это время был в пути. Действительно, если бы Вега действительно исчезла, она продолжала бы сиять так же ярко, как и прежде, в течение восемнадцати лет, пока весь её свет не достиг бы нас.
Мы привыкли считать, что среди самых далёких звёзд во Вселенной должно быть много таких, которые находятся от нас в тысячу раз дальше, чем Вега.
Следовательно, мы приходим к поразительному выводу, что свет, который они излучают, преодолевает расстояние до нас за 18 000 лет. Когда мы смотрим на эти звёзды сегодня вечером, мы на самом деле видим их такими, какими они были 18 000 лет назад. На самом деле эти звёзды могли полностью исчезнуть 17 000 лет назад, хотя мы и наши потомки, возможно, ещё увидим их блеск в течение следующей тысячи лет.
Мы сможем лучше понять, что подразумевается под этими рассуждениями, если представим, что на такой звезде живут астрономы и что у них есть глаза и телескопы, достаточно зоркие, чтобы не только разглядеть нашу маленькую Землю, но и внимательно изучить её поверхность. Давайте представим, что звёздные астрономы смотрят на Англию. Как вы думаете, увидели бы они сеть железных дорог, соединяющих могущественные и густонаселённые города, с огромными фабриками и бесчисленными учреждениями? Такой была бы Англия сегодня. Но из - за
Расстояние, на котором находятся эти астрономы, свет преодолевает за 18 000 лет, и, следовательно, то, что они увидят, будет Англией такой, какой она была 18 000 лет назад. Для них Англия даже сейчас будет выглядеть как страна, покрытая в основном лесами, населённая медведями и волками и совершенно лишённая каких-либо следов цивилизации. Эта иллюстрация, по крайней мере, поможет вам составить представление о том, на каком расстоянии от нас находятся окраины видимой Вселенной.
Они погружены в глубины космоса.
ПРИМЕЧАНИЯ:
[3] Вега — самая яркая звезда в созвездии Лиры, и она почти всегда находится на
ночью прямо над головой на нашей широте. — Э. С.
ЗВЁЗДЫ. — АМЕДЕ ГИЙЕМЕН
Ничто не внушает такого благоговения и не кажется таким величественным, как небо в ясную ночь. Если постараться выбрать в качестве точки наблюдения открытое место, например равнину или вершину холма на суше, или, опять же, открытое море, и если атмосфера, слегка увлажнённая росой, будет прозрачной и чистой, то мы увидим тысячи светящихся точек, мерцающих во всех направлениях и медленно, но верно совершающих своё безмолвное движение.
марш. Контраст между темнотой, царящей на поверхности земли, и яркостью этого сияющего свода придаёт
неопределённую глубину небесному океану, простирающемуся над нашими головами.
Но давайте оставим в стороне великолепие этого зрелища, чтобы изучить его в мельчайших подробностях.
Давайте начнём с наблюдений. Общей характеристикой всех звёзд является постоянное и очень быстрое изменение яркости, которое получило название _сцинтилляции_. Это явление сопровождается столь же быстрыми изменениями цвета, вызванными той же причиной, что и
последовательные исчезновения и появления. Все звёзды мерцают,
какими бы яркими они ни были, по крайней мере в наших регионах с умеренным климатом.
Но интенсивность этого светового движения у всех разная,
и она зависит как от степени чистоты неба,
так и от высоты звёзд над горизонтом и температуры ночи.
По мнению Араго, мерцание происходит из-за разницы в скорости
распространения лучей разного цвета в неравномерно нагретых,
неравномерно плотных и неравномерно влажных слоях атмосферы. Таким образом, в
В тропических регионах, где слои атмосферы более однородны,
сцинтилляция редко наблюдается у звёзд, высота которых над
горизонтом превышает 15°, или шестую часть расстояния от
горизонта до зенита. «Это обстоятельство, — говорит Гумбольдт,
— придаёт небесному своду этих стран особенно спокойный и
мягкий вид».
Ещё одна особенность звёзд заключается в том, что их
диаметры не имеют заметных размеров. Для невооружённого глаза это различие было бы незаметным, поскольку, за исключением Луны и Солнца,
Большинство крупных планет не имеют заметных диаметров. Но в то время как оптические приборы показывают нам основные планеты в виде чётко очерченных дисков, самые мощные телескопы показывают звезду лишь как светящуюся точку. Расстояние, которое отделяет нас от этих тел, настолько велико, что такой результат не должен нас удивлять.
Волластон утверждает, что видимый диаметр самой яркой звезды на небе, Сириуса, составляет не более одной пятидесятой угловой секунды. Но поспешим сказать, что этот результат всё ещё
оставляет большой запас для определения реальных размеров звезды, поскольку на расстоянии, равном расстоянию до Сириуса, видимый диаметр будет соответствовать реальному диаметру в 11 000 000 миль, то есть в двенадцать раз большему, чем диаметр нашего Солнца.
Добавим напоследок, что отсутствие заметных размеров не позволяет полностью отличить звёзды от планет, поскольку некоторые из последних, как мы уже видели, в телескопы выглядят просто как светящиеся точки. Давайте тогда перейдём к
постоянной специфической характеристике, знание которой всегда будет
Это не позволяет нам спутать звезду с одним из известных или неизвестных небесных тел, входящих в нашу солнечную группу. Эта характеристика заключается в следующем:
Звёзды, если их можно так назвать, сохраняют между собой — по крайней мере, для наших целей — примерно одинаковые расстояния.
Таким образом, на небесном своде они образуют видимые группы, конфигурация которых практически неизменна.
Должны пройти столетия, чтобы мы заметили изменение формы, если только мы не будем использовать чрезвычайно точные измерения. Планета, напротив, быстро перемещается между этими группами, причём настолько быстро, что
что в течение ночи или, самое большее, нескольких ночей это
смещение очень заметно; отсюда и старое название
_неподвижных звёзд_ в противоположность _блуждающим_ звёздам, или планетам.
Однако следует быть осторожными и не придавать этому слову
неприсущую ему жёсткость, ведь звёзды на самом деле движутся
со скоростью, не уступающей той, с которой движутся члены нашей
системы. Их огромное расстояние друг от друга — единственная причина их кажущейся неподвижности, которая исчезает при проведении точных наблюдений в течение достаточного промежутка времени, например нескольких лет.
Факт, который поражает каждого, — это огромное разнообразие яркости звёзд, населяющих небесную сферу.
Замечены все степени интенсивности, от ослепительного света Сириуса до едва
уловимого мерцания тех звёзд, которые едва различимы невооружённым глазом.
Откуда берётся такая разница в яркости? На этот вопрос мы не можем ответить
конкретно для какой-либо звезды, но легко представить, что это
может быть связано с различными обстоятельствами, такими как
меньшее или большее расстояние, реальные и различные размеры тел и, наконец,
внутренняя яркость света, присущая каждой звезде. Как бы то ни было, астрономы, не принимая во внимание неизвестные причины, которые могут влиять на интенсивность звёздного света, разделили звёзды на _классы_ или _величины_.
Когда мы говорим о звезде первой, второй или пятой величины,
подразумевается, что это относится только к видимой яркости и
ничего не говорит ни о реальных размерах, ни о расстоянии, ни даже
о внутренней яркости.
Кроме того, звёзды расположены в порядке убывания их яркости
Они образуют прогрессию, в которой яркость уменьшается на незаметные глазу доли.
Принятые классы сами по себе условны и произвольны. Первые
шесть величин включают в себя все звёзды, видимые невооружённым глазом. Но
при использовании самых мощных телескопов можно увидеть звёзды с более слабым
свечением, вплоть до шестнадцатой и семнадцатой величины. На
самом деле у этой прогрессии нет нижнего предела: она расширяется по мере
того, как развитие оптического искусства увеличивает проникающую
способность наших инструментов.
Чтобы получить представление о соответствующей интенсивности излучаемого света
Чтобы увидеть звёзды первых шести величин по шкале, принятой астрономами, следует обратиться к прилагаемой иллюстрации (рис. 1).
На ней звёзды изображены в виде дисков, поверхность которых пропорциональна их яркости.
Но, повторяем, не следует думать, что звёзды, отнесённые к одному классу, имеют одинаковую яркость.
Так, светимость Сириуса в четыре раза превышает светимость звезды Альфа Центавра.
но обе они, тем не менее, включены астрономами в число звёзд первой величины.
[Иллюстрация: рис. 1. Относительная яркость звёзд первых шести
величин]
Здесь мы приводим названия двадцати самых ярких звёзд в двух
полушариях, которые принято относить к первому классу.
Они расположены в порядке убывания яркости:
1. Сириус
2. Эта Арго
3. Канопус
4. Альфа Центавра
5. Арктур
6. Ригель
7. Капелла
8. Вега
9. Процион
10. Бетельгейзе
11. Ахернар
12. Альдебаран
13. Бета Центавра
14. Альфа Южного Креста
15. Антарес
16. Альтаир
17. Спика
18. Фомальгаут
19. Бета Южного Креста
20. Поллукс
Наконец, Регул, яркая звезда в созвездии Льва,
также причисляется некоторыми астрономами к звёздам первой величины, в то время как другие
относят к этому классу только первые семнадцать звёзд из приведённого выше списка.
Эти расхождения не имеют значения.
По мере уменьшения яркости или величины количество звёзд в каждом классе быстро увеличивается.
Количество звёзд второй величины на небесах составляет около 65;
Третьей величины — около 200, пятой — 1100, а шестой — 3200. Сложив эти числа, мы получим чуть больше
5000 звёзд первых шести величин, и это почти все звёзды, которые можно увидеть невооружённым глазом.
Небольшое количество этих звёзд почти всегда удивляет тех, кто не пытался точно подсчитать, сколько звёзд сияет на небесном своде в самые благоприятные ночи.
Вид множества сверкающих точек, разбросанных по небу,
наводит на мысль, что их бесчисленное множество и что их можно
пересчитать, если не миллионами, то, по крайней мере, сотнями
тысяч. Однако это иллюзия. Все наблюдатели, которые
Те, кто потрудился провести точный подсчёт видимых невооружённым глазом звёзд, пришли к выводу, что их максимальное количество составляет 3000.
Это среднее число, которое можно наблюдать в любой части неба, видимой в одно и то же время в одном и том же месте.
Конечно, это лишь половина всего неба.
Аргеландер опубликовал точный каталог звёзд, видимых на берлинском горизонте в течение года.
Этот каталог включает 3256 звёзд. По словам Гумбольдта, за весь год на парижском горизонте можно увидеть 4146 звёзд.
И поскольку это
Их количество увеличивается по мере приближения к экватору, то есть по мере того, как двойное движение Земли открывает нам в течение года всё большую часть небесного свода. На горизонте Александрии невооружённым глазом уже можно увидеть 4638 звёзд.
Повторим, что максимальное количество звёзд на всём небосводе составляет от 5000 до 6000, включая те, которые видны самым зорким и привыкшим глазам в лучшие для наблюдения ночи.
Когда атмосфера освещается лунным светом, или сумерками, или, как
В крупных населённых пунктах из-за освещения домов и улиц звёзды самой низкой звёздной величины становятся совсем неразличимыми, и, следовательно, количество видимых звёзд значительно сокращается. В заключение можно добавить, что чем сильнее мерцание, тем легче различить очень тусклые звёзды.
Теперь несколько слов о количестве звёзд, которые можно увидеть с помощью телескопа. Здесь мы найдём числа, которые, как ошибочно полагало наше воображение, видны невооружённым глазом.
По словам прославленного директора обсерватории
Бонн — Аргеландер — седьмая звёздная величина включает в себя почти 13 000 звёзд; восьмая — 40 000; и, наконец, девятая — 142 000.
По расчётам Струве, общее количество звёзд, видимых на всём небе с помощью 20-футового телескопа-рефлектора сэра Уильяма Гершеля, составляет более 20 000 000. Но, без сомнения, эти приблизительные цифры
намного ниже реальных. Кроме того, будет видно, что
звездное богатство небес очень неодинаково. Яркая зона
известная только под названием Млечного Пути, содержит, согласно
Herschel, 18,000,000.
ПРОСВЕТЛЕННЫЕ ЗВЕЗДЫ. —Дж. Э. ГОР
Термин «яркие» применяется к звёздам, видимым невооружённым глазом, без каких-либо оптических приборов.[4] Многие люди думают, что
количество звёзд, видимых таким образом, очень велико. Но на самом деле
количество звёзд, видимых невооружённым глазом, сравнительно невелико. Некоторые люди, конечно, обладают очень острым зрением — «чудесным зрением»
Иногда его называют «звёздным глазом», и он может видеть больше звёзд, чем другие.
Но для обычного зрения количество звёзд, видимых таким образом и поддающихся индивидуальному подсчёту, очень ограничено. Знаменитый Гиппарх составил
Каталог звёзд, составленный в 127 году до н. э. Предположительно, в него вошли
все наиболее заметные звёзды, которые он мог видеть на своей широте, и
всего в нём 1025 звёзд. Аль-Суфи, персидский астроном, в своём
«Описании неподвижных звёзд», написанном в X веке,
описывает положение только 1018 звёзд, хотя он упоминает и ряд других слабых звёзд, точное положение которых он не указывает. Плиний считал, что на небе Европы можно увидеть около 1600 звёзд.
Однако в наше время можно наблюдать значительное количество более тусклых звёзд
были зафиксированы как видимые невооружённым глазом. Знаменитый немецкий астроном Хейз, обладавший острым зрением, зафиксировал положение 3903 звёзд к северу от экватора и 1040 звёзд между экватором и 20 градусами южного склонения, то есть всего 4943 звёзд между Северным полюсом и 20 градусами южного склонения от экватора. Я подсчитал, что в обоих полушариях было бы в общей сложности около 7366 звёзд, если бы они были распределены равномерно. Берманн в своём «Атласе южных звёзд» показывает 2344 звезды между 20 градусами южной широты и Южным полюсом.
звёзд, видимых невооружённым глазом. Таким образом, общее количество звёзд в обоих полушариях составит 7124.
Фактическое количество звёзд, видимых Хейсом и Берманном
в обоих полушариях, составляет 4943 + 2344, или 7287 звёзд. Бельгийский астроном Узо опубликовал каталог и атлас звёзд в
_обоих_ полушариях, составленный на основе его собственных наблюдений на Ямайке и
В Южной Америке на всём небе можно насчитать в общей сложности 5719 звёзд.
Поскольку у всех этих наблюдателей было хорошее зрение, мы можем взять среднее значение из приведённых выше результатов как общее количество звёзд, видимых невооружённым глазом в
Вся звёздная сфера. Это даёт нам 6874 звезды, или, округляя, можно сказать, что для среднего зрения в обоих полушариях видно около 7000 звёзд. Это, конечно, даёт нам около 3500 звёзд, видимых одному наблюдателю одновременно в любой точке земной поверхности.
Поскольку вся звёздная сфера занимает площадь в 41 253 квадратных градуса, в среднем на шесть квадратных градусов приходится одна звезда. Другими словами,
в _среднем_ на пространстве, площадь которого примерно в тридцать раз превышает площадь полной Луны, находится одна яркая звезда! Этот результат может показаться
Это довольно удивительно, учитывая кажущееся обилие звёзд, видимых невооружённым глазом в ясную ночь, но факт остаётся фактом. Звёзды, конечно, не распределены равномерно по поверхности неба, а собраны в одних местах и редко разбросаны в других, и это, возможно, создаёт впечатление, что их больше, чем на самом деле.
Древние астрономы знали, что звёзды различаются по яркости. Птолемей разделил их на шесть классов.
Самые яркие из них он назвал звёздами первой величины, а те, что значительно
Вторая была слабее, третья — ещё слабее, вплоть до шестой
величины, которая считалась самой слабой и едва различимой невооружённым глазом в ясную безлунную ночь. Птолемей
указывал только целые величины, но Аль-Суфи в X веке впервые разделил эти величины на трети. Таким образом, звезду, которая немного
ярче средней звезды второй величины, он назвал 2—3, то есть она по яркости ближе к 2, чем к 3; звезду, которая немного ярче третьей, он назвал 3—2, то есть она по яркости ближе к 3, чем к 2, и так далее
далее. Этому методу следовали Аргеландер, Берманн, Хейс и
Хузо, но в фотометрических каталогах Гарварда, Оксфорда и
Потсдам величины измеряются в десятичных долях градуса. Это было
сочтено необходимым для большей точности, поскольку небо содержит
звезды всех степеней яркости.
Термин «величина» означает соотношение между светом звезды определённой величины и светом другой звезды, которая на одну величину слабее.
Это соотношение по-разному оценивалось разными астрономами и варьируется от 2,155, найденного Джонсоном в 1851 году, до 3,06, принятого
Пирс в 1878 году. Значение, которое сейчас повсеместно используется астрономами,
равно 2,512 (логарифм которого равен 0,4). Это число является почти
средним значением всех сделанных оценок и совпадает со значением,
полученным Погсоном в 1854 году с помощью масляного пламени, и со значением, полученным Розеном с помощью фотометра Цёлльнера в 1870 году. Это просто означает, что средняя звезда первой величины в 2,512 раза ярче звезды второй величины; звезда второй величины в 2,512 раза ярче звезды третьей величины и так далее. Таким образом, звезда первой величины всего в 100 раз ярче звезды шестой величины.
Есть несколько звёзд, которые ярче средней звезды первой величины, таких как Альдебаран. Это Сириус, который почти в 11 раз ярче Альдебарана (согласно пересмотренным измерениям в Гарварде); Канопус, вторая по яркости звезда на небе, которая примерно на две величины ярче Альдебарана; Арктур, Капелла, Вега, Альфа Центавра, Ригель, Процион, Альфа Эридана, Бета Центавра и Альфа Ориона. Аль-Суфи описал 13 звёзд первой величины, видимых с его места в Персии, а Галлей перечислил 16 звёзд на всём небе. Согласно гарвардским фотометрическим измерениям, существует
13 звёзд в обоих полушариях ярче Альдебарана, который имеет рейтинг
1,07.
В качестве средних звёзд разных величин можно привести следующие примеры, взятые из Гарвардских измерений:
первая величина — Альдебаран и Спика; вторая величина — ; Возничего и ;
Большого Пса; третья величина — ; Возничего и ; Змееносца; четвёртая величина — ; Геркулеса и ; Дракона; пятая величина — ; Медведицы
Мажор и ; Стрельца. Звёзд примерно шестой величины, конечно, много, и они находятся на пределе видимости невооружённым глазом для человека со средним зрением, хотя в ясные безлунные ночи они всё равно тусклее
Зоркие наблюдатели могут «увидеть» звёзды.
Звёзды разделены на группы и созвездия, которые сейчас используются в основном для ориентирования, но в древние времена они ассоциировались с воображаемыми фигурами людей, животных и т. д.
Происхождение этих фигур созвездий сомнительно, но они, безусловно, очень древние. Созвездий Птолемея было 48.
Однако разные авторы I века до н. э. называют разное количество созвездий — от 43 до 62. «Уранометрия» Байера, опубликованная в 1603 году, содержит 60 созвездий, в том числе 12 новых на юге
Полусфера была добавлена Теодором к первоначальным 48 созвездиям Птолемея.
Фигуры, изображающие созвездия, изначально были нарисованы на
сферах, или небесных глобусах, как их сейчас называют. Древние
астрономы приписывали изобретение сферы Атласу. Кажется
вполне вероятным, что небесная сфера была сконструирована Евдоксом в
В IV веке до н. э. Страбон упоминает о сфере, изготовленной Кратетом около 130 года до н. э., а согласно Овидию, Архимед сконструировал её значительно раньше. Ни одна из этих древних сфер не сохранилась
сохранилась. Однако в Ватикане есть фрагмент греко-египетской планисферы из мрамора, а в музее Арользена — глобус, но они гораздо более поздние. Наши знания об
оригинальных фигурах созвездий основаны на описаниях
Птолемея и его последователей, а также на нескольких глобусах, которые относятся только к арабскому периоду астрономии. Среди сохранившихся арабских глобусов
самым известным является медный глобус, который хранится
в музее Борджиа в Веллетри, Италия. Считается, что он был создан
был изготовлен человеком по имени Кайсар, который был казнен султаном Египта
в 1225 году нашей эры. Самый древний из всех обнаружен
несколько лет назад во Флоренции. Это, как предполагается, восходят к А. Д.
1081, и, были сделаны Меуччи. Также в
Музей Фарнезе в Неаполе, сделана в А. Д. 1225. Из современных небесных глобусов самым старым является глобус Янссона Блау, изготовленный в 1603 году. На нём изображены все созвездия Южного полушария, а также Северного.
Рисунки созвездий Птолемея были восстановлены знаменитым
Художник Альбрехт Дюрер из Нюрнберга, 1515 год. Фигуры на современных глобусах и картах скопированы с этой реставрации. Карты Дюрера сейчас большая редкость.
В 1603 году Байер опубликовал атлас. Это был первый атлас, на котором было изображено южное небо, и первый атлас, в котором самые яркие звёзды были обозначены буквами греческого алфавита.[5] Флемстид опубликовал атлас в 1729 году. Карты и каталоги ярких звёзд были опубликованы в последнее время Аргеландером, Берманном, Хейсом, Узо, Проктором и другими. Из них, пожалуй, наиболее надёжным является атлас Хейса.
по крайней мере, в том, что касается точных звёздных величин. Узо
показывает _оба_ полушария, все звёзды были им самим
наблюдены на Ямайке и в Южной Америке. Карты Бермана ограничены
Южным полушарием, между Южным полюсом и 20 градусами южной
широты. Карты _Аргентинской уранометрии_, составленные в
Кордова в Аргентинской Республике показывает все южные звёзды до седьмой величины, но многие из них недоступны для обычного зрения.
Хорошо известно, что планеты Венера и Юпитер
достаточно яркие, чтобы отбрасывать тени от объектов на белом фоне.
Также было обнаружено, что самые яркие звёзды, особенно Сириус,
достаточно яркие, чтобы отбрасывать тени. Кеплер утверждал, что тень
отбрасывает даже Спика, но я не знаю, подтверждаются ли эти
утверждения современными наблюдениями.
Есть несколько примечательных скоплений звёзд, видимых невооружённым глазом.
Из них, пожалуй, наиболее известны Плеяды. Для
обычного зрения видны 6 звёзд, но Мёстлин, наставник Кеплера,
как говорят, видел невооружённым глазом 14 звёзд, а некоторые наблюдатели в
в наше время их было 11 или 12. Другие скопления, видимые невооруженным глазом, - это
Гиады в Тельце, называемые Галлеем Palilicium, и Пчельник,
или Пчелиный улей в Раке. Из более крупных групп, Плуг или Большая Медведица,
Кресло Кассиопеи и Орион, вероятно, известны большинству людей.
Многие яркие звёзды являются двойными, то есть состоят из двух компонентов.
Большинство из них можно увидеть только в мощные телескопы.
Однако есть несколько объектов, которые можно увидеть невооружённым глазом как двойные.
Их называют «двойными звёздами, видимыми невооружённым глазом», хотя они не являются двойными в строгом смысле этого слова.
Птолемей применил термин «двойная» к звезде ; Стрельца, которая
состоит из двух звёзд, разделённых расстоянием в четырнадцать угловых минут,
или примерно половиной видимого диаметра Луны. По словам
Риччоли, Ван дер Хове видел две двойные звезды, видимые невооружённым глазом: одну в созвездии Козерога на расстоянии от 5 до 5,5 угловых минут, а другую в Гиадах на расстоянии 4,5 или 5 угловых минут.
Вероятно, звезда в Козероге — это ;, а звезда в Гиадах — ;.
Гиады ; Тельца. Средняя звезда в хвосте Большой Медведицы, или
ручке «плуга», находится рядом с маленькой звездой Алькор, которая для многих
Глаза отчётливо видны без оптических приборов. Знаменитый бельгийский астроном Узо, который, судя по всему, обладал отличным зрением, видел двойную звезду ; Тельца, а также отдельные звёзды 51 и 56 Тельца, ; Ориона и другие.
Многие звёзды меняют свой свет, и астрономам уже известно несколько сотен таких любопытных и интересных объектов.
За некоторыми из них можно наблюдать невооружённым глазом. Интересно, исчезла ли какая-нибудь из ярких звёзд или изменилась ли их яркость с древних времён
астрономические наблюдения. Аль-Суфи не смог найти семь звёзд из каталога Птолемея, а Улугбекх, сравнивая свои наблюдения с каталогами Птолемея и Аль-Суфи, заявил о двенадцати случаях предполагаемого исчезновения звёзд. Однако некоторые из них могут быть связаны с ошибками в наблюдениях. Монтанари, писавший в 1672 году, упоминает об исчезновении двух звёзд, а именно ; и ; созвездия Арго.
Однако сейчас эти звёзды видны на тех местах, которые им изначально были отведены.
При внимательном изучении описания звёзд, составленного ас-Суфи в X веке, и сравнении с современными оценками
Изучая данные и измерения, я обнаружил несколько очень интересных случаев видимого изменения яркости ярких звёзд. Аль-Суфи был превосходным и внимательным наблюдателем, и, как правило, его оценки хорошо согласуются с современными наблюдениями. Поэтому мы можем в значительной степени полагаться на его оценки звёздных величин. «История Теты Эридана» была хорошо рассказана доктором Андерсоном, и, похоже, нет никаких сомнений в том, что эта южная звезда, которая сейчас имеет лишь третью звёздную величину, во времена Аль-Суфи была яркой звездой первой величины!
Есть и другие интересные случаи очевидных изменений, с которыми я столкнулся при изучении работ Аль-Суфи. Полярная звезда у Птолемея и Аль-Суфи считалась звездой третьей величины, но сейчас она относится ко второй величине или даже к меньшей. Звезда ; Близнецов у Птолемея и Аль-Суфи считалась звездой третьей величины, или равной ; Близнецов, но сейчас ; имеет вторую величину, и её значительное превосходство в яркости над ; заметно с первого взгляда. Ещё один интересный случай — это ; и ; Персея, две звезды, расположенные близко друг к другу, примерно в семи
градусов на север от Плеяд. Аль-Суфи отчетливо описывает эти
звезды как _both_ 3-4-й звездной величины; но Аргеландер, Хейс и
фотометрические измерения в Гарварде сходятся в том, что ; примерно на одну звездную величину
ярче, чем ;. Звезды, находящиеся близко, легко сравнивать, и их
существующая большая разница в яркости очень заметна. Это
один из самых примечательных случаев, с которыми я столкнулся в работах ас-Суфи.
Он убедительно свидетельствует о том, что ; может меняться, поскольку ; по-прежнему имеет примерно ту же яркость, что и у ас-Суфи.
вне всяких сомнений, поскольку ас-Суфи очень чётко описывает их положение и говорит, что между ними и Плеядами нет ни одной звезды, что вполне соответствует наблюдениям невооружённым глазом. Заметное снижение яркости ; Льва (Денебола) со времён ас-Суфи было рассмотрено в моей статье «Некоторые предполагаемые переменные звёзды». То, что это была яркая звезда первой величины, полностью подтверждается наблюдениями ас-Суфи и Тихо Браге. Это были внимательные и точные наблюдатели, и они не могли ошибиться в определении звезды первой величины. ; Льва сейчас тусклее, чем в среднем
Это звезда второй величины, и нет никаких оснований сомневаться в том, что с X века она значительно потускнела.
Между наблюдениями ас-Суфи и современными оценками есть и другие расхождения, но вышеперечисленные, пожалуй, самые примечательные.
Что касается ярких звёзд, не упомянутых ас-Суфи, то он, как мне кажется, не упустил ни одной звезды ярче четвёртой величины в той части неба, которая была видна с его места. Однако есть ряд звёзд от четвёртой до шестой величины, о которых он не упоминает. Из них самыми яркими кажутся ; Орла, ; и ;
Лебедь и ; Северная корона.
Что касается распределения ярких звезд на небе,
по-видимому, существует хорошо выраженная тенденция собираться на Млечном Пути
. Примечательным фактом является то, что из 15 самых ярких звезд на
небесах не менее 11 находятся на Млечном Пути или вблизи него, хотя
пространство, занимаемое Галактикой, не превышает одной пятой или одной шестой части
все небо. После тщательного подсчёта звёзд в Млечном Пути или вблизи него, который я провёл несколько лет назад, я обнаружил, что в Млечном Пути насчитывается 118 звёзд ярче четвёртой величины.
Всего 392, или около 30 %. Из Южного каталога, известного как _Уранометрия Аргентины_, полковник Марквик, член Королевского астрономического общества, обнаружил 121 звезду четвёртой величины из 228, или 53 %.
Эти результаты, по-видимому, указывают на тесную связь между яркими звёздами и Галактикой.
ПРИМЕЧАНИЯ:
[4] За исключением вогнутых очков, которые носят люди с близорукостью.
[5] С тех пор этот обычай стал общепринятым. Ниже приведены буквы и их названия:
; Альфа ; Эта ; Ню ; Тау
; Бета ; Тета ; Ипсилон ; Ипсилон
; Гамма ; Йота ; Омикрон ; Фи
; Дельта ; Каппа ; Пи ; Хи
; Эпсилон ; Лямбда ; Ро ; Пси
; Дзета ; Мю ; Сигма ; Омега
СОЗВЕЗДИЯ. — КАМИЛЬ ФЛАММАРИОН
Земля с её короткой и эфемерной историей забыта. Само Солнце со всей своей необъятной системой погрузилось в бесконечную ночь. На крыльях межзвёздных комет мы отправились в полёт
к звёздам, к солнцам космоса. Точно ли мы рассчитали,
достойно ли мы осознали путь, пройденный нашими мыслями?
Ближайшая к нам звезда находится на расстоянии 275 000 раз по 37 миллионов
лиг — то есть на расстоянии десяти триллионов[6] лиг (около двадцати пяти миллиардов миль); до этой звезды нас окружает необъятная пустыня, самая глубокая, самая тёмная и самая безмолвная из всех пустынь.
Солнечная система кажется нам очень огромной, а пропасть, отделяющая наш мир от Марса, Юпитера, Сатурна и Нептуна, — бездонной.
Однако по сравнению с неподвижными звёздами вся наша система представляет собой
но изолированное семейство, непосредственно окружающее нас: сфера, столь же обширная, как вся Солнечная система, была бы уменьшена до размеров простой точки, если бы её перенесли на расстояние, равное расстоянию до ближайшей звезды.
Пространство, простирающееся между Солнечной системой и звёздами и отделяющее звёзды друг от друга, по-видимому, совершенно пусто от видимой материи, за исключением туманных фрагментов, комет или метеоритов, которые перемещаются здесь и там в бескрайних пустотах.
Девять тысяч двести пятьдесят систем, подобных нашей (ограниченных
Нептун), находился бы в пространстве, которое отделяет нас от ближайшей звезды!
Если бы в этой звезде произошел ужасный взрыв и если бы звук мог
преодолеть пустоту, отделяющую ее от нас, то этому звуку потребовалось бы
более трех миллионов лет, чтобы достичь нас.
Удивительно, что мы можем видеть звезды на таком расстоянии.
Какая удивительная прозрачность в этих бескрайних пространствах, позволяющая свету беспрепятственно преодолевать тысячи миллиардов миль! Вокруг нас, в густом воздухе, который нас окутывает, возвышаются горы
Уже в семидесяти милях от нас всё потемнело, и видимость затруднена; малейший туман скрывает от нас объекты на горизонте. Какова же должна быть разреженность,
разрежённость и предельная прозрачность эфирной среды,
которая заполняет небесные пространства!
Давайте представим, что мы находимся на ближайшем к нам Солнце.
Оттуда наша ослепительная печь уже кажется маленькой звездой, едва различимой среди созвездий: Земля, планеты, кометы плывут в невидимом пространстве. Мы находимся в новой системе. Если мы приблизимся к каждой звезде, то обнаружим Солнце, в то время как все остальные солнца в космосе уменьшатся до
Звёзды. Странная реальность! — нормальное состояние Вселенной — ночь. То, что мы называем днём, существует только для нас, потому что мы находимся рядом со звездой.
Огромное расстояние, которое отделяет нас от всех звёзд, превращает их в неподвижные огни, словно закреплённые на своде небосвода. Все человеческие глаза с тех пор, как человечество расправило крылья, вылетев из животного кокона, все умы с тех пор, как появились умы,
созерцали эти далёкие звёзды, затерянные в эфирных глубинах. Наши предки из Центральной Азии, халдеи из Вавилона, египтяне
Пирамиды, аргонавты с золотым руном, евреи, воспетые Иовом, греки, воспетые Гомером, римляне, воспетые Вергилием, — все эти земные глаза, столь долго тусклые и закрытые, из века в век были устремлены на эти глаза неба, всегда открытые, полные жизни и сияющие. Земные поколения, народы и их слава, троны и алтари исчезли: небо Гомера всегда с нами. Разве удивительно, что небеса созерцали, любили, почитали,
исследовали и восхищались ими ещё до того, как стало известно об их
истинной красоте и непостижимом величии?
Лучше, чем вид спокойного или бурного моря, величественнее, чем вид гор, покрытых лесами или увенчанных вечными снегами, — вид неба притягивает нас, окутывает нас, говорит нам о бесконечности, вызывает у нас головокружение от бездны; ибо больше, чем что-либо другое, оно захватывает созерцающий разум и обращается к нему, будучи истиной, бесконечностью, вечностью, всем сущим. Писатели, ничего не знающие об истинной поэзии современной науки,
полагают, что восприятие возвышенного рождается из невежества и что для того, чтобы восхищаться, нужно ничего не знать. Это
Это, безусловно, странная ошибка, и лучшее тому доказательство —
завораживающее очарование и страстное восхищение, которые
божественная наука вызывает сейчас не только у некоторых
избранных умов, но и у тысяч интеллектуалов, у сотен тысяч
читателей, страстно стремящихся к истине, удивлённых, почти
стыдящихся того, что они жили в неведении и безразличии к
этим великолепным реалиям, стремящихся постоянно расширять
свои представления о вечных ценностях и испытывающих всё
большее восхищение по мере того, как они проникают в суть
дальше в бесконечность. Что представляла собой вселенная Моисея, Иова, Гесиода или Цицерона по сравнению с нашей!
Поищите во всех религиозных тайнах, во всех чудесах искусства, живописи, музыки, театра или романа интеллектуальное созерцание,
которое производит в уме впечатление истины, величия,
возвышенного, подобное астрономическому созерцанию! Самая маленькая падающая звезда задаёт нам вопрос, который трудно не услышать.
Кажется, она говорит нам: «Кто мы во Вселенной?» Комета расправляет крылья, чтобы унести нас в глубины космоса: звезда, которая
Сияние в глубинах небес показывает нам далёкое солнце, окружённое
неведомыми существами, которые греются в его лучах. Удивительные,
огромные, фантастические зрелища, они очаровывают своей пленительной красотой
и переносят в царство непостижимого человека, который
позволяет себе парить и устремляется в бесконечность.
Nel ciel che pi; della sua luce prende
Это был я, и я увидел то, что заставило меня рассмеяться
N; sa, n; pu; qual di lass; discende.
“Я вознесся на небеса, которые получают большую часть Его света,
и Я видел то, чего не знает тот, кто нисходит свыше,
ни то, ни другое не может повториться”, - писал Данте в первой песни своей поэмы на тему
“Рай”. Давайте, подобно ему, поднимемся к небесным высотам, но уже не
на трепещущих крыльях веры, а на более сильных крыльях
науки. Как звезды учат нас несравнимо больше
красивые, более удивительное, и более великолепным, чем все, что мы можем
мечтать.
[Иллюстрация: график северных созвездий
Показаны главные звезды первых пяти звездных величин, видимые
невооруженным глазом]
Среди бесчисленной армии звезд, которые сверкают в бесконечном
Ночью взгляд особенно приковывают самые яркие огни
и некоторые группы, которые смутно напоминают о таинственной связи между
мирами в космосе. Эти группы замечали во все эпохи,
даже у самых примитивных народов, и с древнейших времён
человечества они получали названия, обычно связанные с органическим
миром, которые придают фантастическую жизнь одиночеству и тишине
небес. Так были названы семь звёзд на севере, или Колесница, о которой говорит Гомер; _Плеяды_, или
«_Пуссиньер_»; гигантский _Орион_; Гиады в голове Тельца;
_Волопас_, рядом с Колесницей или Большой Медведицей. Эти пять групп были названы более 3000 лет назад, как и самые яркие звёзды на небе, _Сириус_ и _Арктур_ и т. д.
Эпоха формирования созвездий неизвестна, но мы знаем, что они появлялись постепенно. Кентавр Хирон, наставник Ясона, считается первым, кто разделил небо на сферы.
Но это мифология; кроме того, Иов жил до той эпохи, когда, как полагают, жил Хирон.
процветали, и Иов уже говорил об Орионе, Плеядах и Гиадах 3000 лет назад. Гомер также упоминает эти созвездия, описывая знаменитый щит Вулкана. «На его поверхности, — говорит он, — Вулкан с божественным разумением начертал тысячу разнообразных узоров. Он олицетворяет землю, небеса, море,
неутомимое солнце, полную луну и все звёзды,
увенчивающие небо: Плеяды, Гиады, блистательного
Ориона, Медведицу, которую также называют Колесницей и которая вращается вокруг
Полярной звезды; это единственное созвездие, которое не опускается за горизонт
океанские волны» (_Илиада_, глава XVIII).
Некоторые богословы утверждают, что именно Адам в земном раю дал названия звёздам.
Историк Иосиф Флавий уверяет нас, что это был не Адам, а его сын Сиф,
и что в любом случае астрономия развивалась задолго до Потопа.
Нам достаточно и этого благородства.
Внимательное наблюдение за небом также позволило с самого начала заметить
прекрасные звёзды _Вегу_ в созвездии Лиры, _Капеллу_ в созвездии Возничего,
_Процион_ в созвездии Малой Собаки, _Антарес_ в созвездии Скорпиона, _Альтаир_
Орла, _Спику_ Девы, _Близнецов_, _Кресло_ Кассиопеи, Крест Белого _Лебедя_, раскинувшийся посреди
_Млечного Пути_. Хотя эти созвездия и звёзды были известны ещё во времена Гесиода и Гомера,
вероятно, они ещё не имели названий, потому что люди, несомненно, ещё не ощущали необходимости регистрировать их для
какого-либо применения в календаре, навигации или путешествиях. [7]
В эпоху, когда морская мощь финикийцев достигла своего апогея, около 3000 лет назад, или за двенадцать веков до нашей эры,
Это была звезда ; Малой Медведицы, ближайшая к полюсу яркая звезда.
Искусные мореплаватели из Тира и Сидона (о пурпурные
цари былых времён! что осталось от вашей гордости?)
узнали семь звёзд Малой Медведицы, которые они назвали Хвостом
Собаки, _Cynosura_; они ориентировались по оси суточного
движения и в течение нескольких столетий превосходили в точности
всех мореплавателей Средиземноморья. Собака уступила место Медведю,
несомненно, из-за сходства очертаний этих
Семь звёзд в созвездии Большой Медведицы, но хвост остаётся длинным и закрученным, несмотря на природу нового животного.
Таким образом, звёзды на севере сначала служили ориентирами
для первых людей, осмелившихся выйти в море. Но в то же время они служили ориентирами на материке для кочевых племён, которые переносили свои шатры из страны в страну. Посреди дикой природы
у первых воинов не было ничего, кроме Малой Медведицы, которая указывала им путь.
Незаметно, постепенно формировались созвездия. Некоторые
Группы звёзд напоминают названия, которые они носят до сих пор, и подсказали их древним людям, жившим среди природы и искавшим повсюду связь со своими повседневными наблюдениями.
Колесница; Стул; Три Короля, также называемые
Рейками; Посох Иакова и Пояс Ориона; Плеяды, или
Курица и цыплята; Стрела (Sagitta); Корона; Треугольник; Близнецы; Дракон; Змей; и даже Бык, Лебедь, Гигантский Орион, Дельфин, Рыбы, Лев, Вода и Водолей (Водоносец) и т. д. — всё это породило аналогию.
Сходства иногда бывают смутными и надуманными, как, например, те, что мы находим в облаках.
Но гораздо естественнее допустить такое происхождение, чем
вместе с классическими авторами предполагать, что эти названия
были навеяны сходством между временами года или полевыми
работами и появлением звёзд над горизонтом. То, что созвездие Весов (Libra) получило своё название из-за того, что в этот день дни равны, кажется нам более чем сомнительным.
То, что Рак (Crab) означает, что Солнце возвращается
к солнцестоянию, и что Лев имеет своей целью символизировать
летнюю жару, а Водолей - дождь и наводнения, кажется
нам не менее воображаемым. Однако у них было и другое происхождение.
Таким образом, Великий Пес Сириус, несомненно, объявил о появлении
Дни Нила и собаки (которые остаются в нашем календаре как прекрасный типаж
анахронизма). Поэзия, благодарность, обожествление героев, мифология — всё это впоследствии перенесло на небо имена персонажей и правителей: Геркулеса, Персея, Андромеды, Цефея, Кассиопеи, Пегаса. Позже, в римскую эпоху, к ним добавились Волосы Береники
и Антиноем; а ещё позже, в наше время, к ним добавились Южный
Крест, Индейка, Мастерская скульптора (C;lum), Рысь,
Жираф (Camelopardus), Гончие (Canes Venatici), Щит
Собеского и Лисичка (Vulpecula). Они даже поместили на небе
Гору, Дуб, Павлина, Рыбу-меч, Гуся, Кошку,
Журавля, Ящерицу и Муху, в которых не было никакой необходимости.
Здесь не место для подробного описания и изображения всех этих созвездий с их более или менее странными фигурами.
Для нас здесь важно сформировать общее представление.
Небо по-прежнему разделено на области, каждая из которых носит название древнего созвездия. Но важно понимать, что положение самих звёзд, каким мы его видим, не является абсолютным и что различные конфигурации, которые они могут нам демонстрировать, — это всего лишь вопрос перспективы. Мы уже знаем, что небо — это не вогнутая сфера, к которой можно прикрепить сверкающие гвозди; что это не свод; что необъятная бесконечная пустота окружает Землю со всех сторон, во всех направлениях. Мы
Мы также знаем, что звёзды, солнца космоса, разбросаны на
огромном расстоянии в бескрайней бездне. Поэтому, когда мы
замечаем на небе несколько звёзд, расположенных близко друг к
другу, это не значит, что эти звёзды образуют одно и то же
созвездие, что они находятся на одной плоскости и на одинаковом
расстоянии от Земли. Вовсе нет; расположение, которое они
принимают в нашем восприятии, — это всего лишь видимость,
вызванная положением Земли относительно них. Это всего лишь
вопрос перспективы. Если бы мы могли покинуть наш мир и перенестись в другой
Если бы мы переместились в достаточно удалённую точку пространства, то увидели бы изменение в видимом расположении звёзд, тем более значительное, чем дальше от нас находилась бы точка наблюдения.
Мгновения размышлений достаточно, чтобы убедиться в этом факте и не настаивать на нём дальше.
Как только мы осознаем истинную ценность этих иллюзий, мы сможем приступить к описанию фигур, которыми древняя мифология украсила небесную сферу. Знание созвездий необходимо для наблюдения за небесными телами и проведения исследований
на что могут натолкнуть любовь к наукам и любознательность; без этого
мы оказываемся в неизвестной стране, география которой не изучена
и где невозможно определить наше точное местоположение. Давайте
же изучим эту небесную географию; давайте посмотрим, как найти
свой путь, чтобы с лёгкостью читать великую книгу небес.
Есть
созвездие, которое известно всем; для большей простоты мы начнём с
него. Он сослужит нам хорошую службу в качестве отправной точки для перехода к другим и в качестве ориентира
чтобы найти своих собратьев. Это созвездие — _Большая Медведица_, которую также называют _Колесницей Давида_.
Оно вполне может похвастаться своей известностью. Если, несмотря на его всеобщую известность, некоторые из наших читателей ещё не знакомы с ним, то ниже приводится описание, по которому они смогут его узнать.
[Иллюстрация: рис. 2]
Повернитесь лицом к северу, то есть напротив точки
, где находится солнце в полдень. Каким бы ни было время года
, день месяца или час ночи, вы всегда будете
вы видите большое созвездие, состоящее из семи ярких звёзд, четыре из которых образуют четырёхугольник, а три расположены под углом к одной из его сторон; все они расположены так, как показано на рис. 2.
Вы все его видели, не так ли? Оно никогда не заходит. Днём и ночью оно
наблюдает за северным горизонтом, _медленно вращаясь_ в течение двадцати четырёх часов вокруг звезды, о которой мы сейчас поговорим. В фигуре Большой Медведицы три звезды на конце образуют хвост, а четыре в четырёхугольнике — тело. В Колеснице четыре звезды в четырёхугольнике образуют колёса, а остальные три
Полюс, лошади или быки. Над второй из этих последних звёзд, ;, при хорошем зрении можно различить совсем маленькую звезду по имени Алькор, которую также называют Кавальером. Она служит для проверки остроты зрения. Каждая звезда обозначается буквой греческого алфавита: ; и ; обозначают первые две звезды четырёхугольника, ; и ; — две следующие, ;, ;, ; — три звезды полюса. Этим звёздам также были даны арабские названия, которые мы не будем упоминать, поскольку они, как правило, устарели, за исключением, однако, названия
вторая звезда — Мицар. Что касается греческих букв, многие
считают, что было бы предпочтительнее отказаться от них и заменить
их цифрами. Но в астрономии это невозможно, и, более того, это
привело бы к неизбежной путанице из-за номеров, которые звёзды
имеют в каталогах.
Латыни называли волов, впряжённых в плуг, _triones_; вместо того чтобы говорить о колеснице и трёх волах, они стали называть их семью волами (_septemtriones_). От этого слова произошло слово
septentrion, и сейчас, несомненно, мало кто знает, что
Когда вы пишете это слово, знайте, что речь идёт о семи волах. То же самое можно сказать и о многих других словах. Кто, например, помнит, что, используя слово _трагедия_, он говорит о песне козла:
_trag;s-ode_?
Давайте вернёмся к рисунку. 2. Если провести прямую линию через две
звезды, обозначенные ; и ;, которые образуют правую сторону квадрата, и продолжить её за пределы ; на расстояние, в пять раз превышающее расстояние от ; до ;, или на расстояние, равное расстоянию от ; до конца хвоста, ;, мы увидим звезду, которая немного менее яркая, чем на конце
фигура, похожая на Большую Медведицу, но меньше по размеру и направленная в противоположную сторону. Это _Малая Медведица_, или _Малая
Колесница_, также состоящая из семи звёзд. Звезда, к которой ведёт наша линия, та, что находится на кончике хвоста Малой Медведицы, или на конце оси Малой Колесницы, — это _полярная звезда_.
[Иллюстрация: рис. 3]
Полярная звезда пользуется определённой известностью, как и все люди, которые выделяются на фоне остальных.
Среди всех тел, мерцающих в звёздной ночи, только она остаётся неподвижной в
небеса. В любое время года, днём или ночью, когда вы
будете наблюдать за небом, вы всегда сможете её найти. Все остальные звёзды, напротив, вращаются вокруг неё в течение
двадцати четырёх часов, принимая её за центр этого огромного
водоворота. Полярная звезда остаётся неподвижной на полюсе
мира, откуда она служит ориентиром для мореплавателей в
бескрайнем океане, а также для путешественников в неизведанной
пустыне.
[Иллюстрация: рис. 4]
Если смотреть на Полярную звезду, неподвижно сияющую в северной части неба, то юг будет позади нас, а восток — справа.
справа, запад — слева. Все звёзды вращаются вокруг Полярной звезды
в направлении, противоположном движению стрелок на часах;
поэтому их следует распознавать по взаимному расположению, а не
по отношению к сторонам света.
С другой стороны от Полярной звезды, по отношению к Большой
Медведице, находится ещё одно созвездие, которое мы также можем
сразу узнать. Если от средней звезды ; провести линию к полюсу
и продлить эту линию на такое же расстояние (см. рис. 3), мы получим
_Кассиопею_, состоящую из пяти основных звёзд, расположенных в некотором порядке
как штрихи буквы M. Маленькая звезда ;, завершающая квадрат, придаёт созвездию форму _стула_.
Эта группа принимает все возможные положения при вращении вокруг полюса; она находится то выше, то ниже, то справа, то слева; но её всегда легко узнать, потому что, как и предыдущая группа, она никогда не заходит и всегда находится напротив Большой Медведицы. Полярная звезда — это ось, вокруг которой вращаются оба этих созвездия.
[Иллюстрация: рис. 5 Рис. 6]
Если теперь провести две линии от звёзд ; и ; Большой Медведицы
Если провести линию через полюс и продолжить её за Кассиопеей, мы попадём в Квадрат Пегаса (см. рис. 4), в котором видна линия из трёх звёзд,
чем-то напоминающая хвост Большой Медведицы. Эти три звезды
относятся к созвездию _Андромеды_ и ведут к другому созвездию, _Персею_.
Последняя звезда Квадрата Пегаса, как мы видим, является первой
(;) звездой Андромеды; три другие звезды называются ;, ; и ;. К северу от ; Андромеды, рядом с маленькой звездой ;, находится продолговатое
туманное скопление, которое можно различить невооружённым глазом. В созвездии Персея
;, самая яркая звезда, находится на продолжении трёх основных звёзд Андромеды.
Она расположена между двумя менее яркими звёздами, которые образуют с ней вогнутую дугу, которую очень легко заметить. Эта дуга служит нам ориентиром для нового выравнивания.
Проведя его в направлении ;, мы обнаруживаем очень яркую звезду первой величины; это _Капелла_ (Коза).
Если соединить эту продолговатую звезду с точкой на юге под прямым углом, мы получим
_Плеяды_ (рис. 5). Недалеко от них находится переменная звезда
_Алголь_, или _Голова Медузы_, яркость которой меняется от секунды до
четвёртой величины[8] за 2 дня, 20 часов, 48 минут, 51 секунду.
Можно добавить, что в этом регионе звезда ; Андромеды — одна из самых красивых двойных звёзд (она даже тройная).
[Иллюстрация: рис. 7 Рис. 8]
Если теперь мы проведём за пределами квадрата Пегаса (рис. 6) изогнутую линию Андромеды, то достигнем Млечного Пути и встретим в этих местах
Лебедя, похожего на крест; Лиру, где сияет Вега (рис. 7);
Орла и Альтаир (не Атаир, как иногда пишут) с двумя
спутниками (рис. 8).
Таковы основные созвездия, видимые в околополярной области
С одной стороны, мы познакомимся с ними поближе. Пока мы проводим ориентировочные линии, давайте проявим немного терпения и завершим наш краткий обзор этой части неба.
[Иллюстрация: рис. 9]
Теперь взгляните на противоположную сторону, о которой мы только что говорили.
Давайте вернёмся к Большой Медведице. Следуя вдоль изгиба хвоста,
мы обнаруживаем на некотором расстоянии от него звезду первой величины,
_Арктур_ (рис. 9), или ; Волопаса. Небольшой круг из звёзд,
который мы видим слева от Волопаса, образует _Северную Корону_ (Corona
Borealis). В мае 1866 года там была замечена яркая звезда, которая сияла всего пятнадцать дней.
Созвездие Волопаса имеет форму пятиугольника.
Составляющие его звёзды имеют третью звёздную величину, за исключением Арктура, который имеет первую звёздную величину.
Это одно из ближайших к Земле созвездий; по крайней мере, это одно из немногих созвездий, расстояние до которых было измерено. Она сияет красивым золотисто-жёлтым светом. Звезда
;, которую мы видим над ней, _двойная_, то есть телескоп
Он распадается на две отдельные звезды: одну желтую, другую голубую.
[Иллюстрация: рис. 10.]
Это техническое описание далеко от поэзии природы, но здесь особенно важно быть ясным и точным. Давайте представим, что мы находимся под звездным сводом в прекрасную летнюю ночь, великолепную и безмолвную, и что каждая из этих точек, которые мы пытаемся распознать, — это мир или, скорее, система миров. Посмотрите на этот равносторонний треугольник (рис. 10). Он позволяет нам последовательно рассмотреть три важных светила: Вегу в
Лира, Арктур в созвездии Волопаса и Полярная звезда, которая наблюдает за
пустошами нашего таинственного Северного полюса. Многие мученики науки
умерли, глядя на неё! Через двенадцать тысяч лет наши потомки
увидят Лиру на полюсе, правящую гармонией небес.
Звёзды, которые находятся вблизи полюса и по этой причине получили
название околополярных, распределены по только что указанным группам. Я искренне приглашаю своих читателей
воспользоваться погожими вечерами и попытаться найти на небе эти созвездия.
Здесь представлены основные звёзды и созвездия Северного
полушария, при этом Северный полюс находится в центре круга.
Теперь в порядке описания мы переходим к двенадцати созвездиям
Зодиакального пояса, который опоясывает небосклон, наклоняясь
под углом 23° к экватору, и в котором эклиптика, видимый путь
Солнца, образует центральную линию.
Название «зодиак», данное зоне звёзд, которую Солнце проходит в течение года, происходит от ;;;;;,
_животные_, и эта этимология связана с видом фигур
На этом звёздном поясе можно различить фигуры животных. На самом деле в этих фигурах преобладают животные.
Вся окружность неба разделена на двенадцать частей, которые называются двенадцатью знаками зодиака.
Наши предки называли их «домами солнца» или «ежемесячными обителями Аполлона», потому что дневная звезда посещает их каждый месяц и возвращается каждую весну в начало зодиакального круга. Два
памятных латинских стиха поэта Авзония представляют нам эти
двенадцать знаков в том порядке, в котором их проходит Солнце, и
Это по-прежнему самый простой способ выучить их наизусть.
Sunt _Овен_, _Телец_, _Близнецы_, _Рак_, _Лев_, _Дева_,
_Весы_, _Скорпион_, _Стрелец_, _Козерог_, _Амфора_, _Рыбы_;
или, по-английски, Овен ;;, Телец ;;, Близнецы ;;, Рак
;;, Лев ;;, Дева ;;, Весы ;;, Скорпион ;;,
Стрелец ;;, Козерог ;;, Водолей ;; и Рыбы ;;. Знаки, расположенные рядом с этими именами, являются остатками примитивных иероглифов, которые их обозначали: ;; — рога Овна, ;; — голова Быка; ;; — поток воды и т. д.
Если мы теперь знаем наше северное небо, достаточно ли зафиксированы в нашем сознании его важнейшие звезды
с учетом взаимных связей
которые они сохраняют между собой, нам больше нечего путать.
опасаться, и будет легко распознать зодиакальные созвездия.
Эта зона может быть полезна нам как линия разделения между севером
и югом. Вот ее описание.:
Овна, который, двигаясь впереди стада и, так сказать, регулируя его движение, открывает ряд созвездий. В этом созвездии нет ничего примечательного; яркость его звёзд указывает на
у основания одного из рогов вожака овец; она всего лишь второй величины. После _Барана_ идёт _Бык_. Полюбуйтесь в
прекрасную зимнюю ночь очаровательными Плеядами, сверкающими в
эфире; недалеко от них сияет прекрасная красная звезда — это _глаз_
Быка — Альдебаран, звезда первой величины и одна из самых ярких на нашем небе. Теперь мы подходим к Близнецам, головы которых
обозначены двумя яркими звёздами второй величины, расположенными
чуть выше звезды первой величины — _Проциона_, или Малой Медведицы;
рак_, или Краб, созвездие, очень малозаметное (его
наиболее заметные звезды имеют лишь четвертую звездную величину и занимают
тело животного); _Lion_, прекрасное созвездие, отмеченное
звездой первой величины, _Regulus_, одной из звезд второй величины, ;,
и несколькими другими звездами второй и третьей величины, расположенными
в форме трапеции; _Virgin_, обозначенный очень яркой звездой
первой величины; _Spica_, расположенный по соседству
о звезде, также первой величины, Арктуре, которая находится
на продолжении хвоста Большой Медведицы; _Весы_
(Весы), обозначенные двумя звёздами второй величины, которые
были бы очень похожи на Близнецов, если бы находились ближе друг к другу; _Скорпион_, примечательное созвездие; звезда первой величины
красивого красного цвета обозначает _Сердце_ (Антарес),
расположенное между двумя звёздами третьей величины, над которыми
находятся три яркие звезды, образующие диадему; _Стрелец_,
лучник, стрела которого, обозначенная тремя звёздами второй и третьей величины, направлена в сторону хвоста
Скорпион; _Capricornus_, незаметное созвездие, которое
распознается по двум звездам третьей величины, расположенным очень близко друг к другу
и представляющим основание рогов иероглифического
животное; Аквариум_, обозначенный тремя звездами третьей величины
расположен в виде треугольника, самая северная из которых занимает
точка на экваторе; Рыбы, состоящие из звезд,
едва заметные, третьей-четвертой величины, расположенные к
южная часть большого и великолепного четырехугольника - Площади
Пегаса, — о котором мы уже говорили.
Теперь мы перечислили зодиакальные созвездия в порядке прямого движения (с запада на восток) Солнца, Луны и планет, которые их пересекают. В эпоху своего формирования они отмечали ежемесячное прохождение Солнца через каждое из них. Распределение звёзд по фигурным группам было первым по-настоящему иероглифическим письмом; оно было выгравировано на небосводе несмываемыми символами.
Зодиак играл важную роль в древней истории каждого народа — в формировании календаря, в назначении общественных праздников и в определении эпох. Зодиак
Дендера, обнаруженная французскими учёными в Египте в конце XVIII века, сначала считалась древнейшей скульптурой.
Считалось, что её возраст составляет 15 000 лет.
Но теперь доказано, что из этого числа лет нужно вычесть половину цикла прецессии, то есть почти 13 000 лет, что снижает возраст этой скульптуры до 2000 лет до нашей эры.
Это действительно соответствует археологическим данным. Примечательно, что все древние зодиаки и календари, дошедшие до наших дней, начинаются с года
с созвездием Быка, как мы уже отмечали.
В зодиаке пагоды Элефанта (Салсетт) во главе процессии
изображён священный Бык, бык Апис, Митра, от которого
происходит шествие с тучным быком, до сих пор совершаемое в окрестностях Парижа.
На потолке погребальной камеры в Фивах Бык изображён во главе процессии. Зодиак Эсне,
астрономическая картина, обнаруженная Шампольоном в Рамессеуме в Фивах,
возвращает нас к тому же источнику, существовавшему между двумя и тремя
за тысячу лет до нашей эры; Биот предполагает, что это произошло в 3285 году, когда весеннее равноденствие пришлось на Гиады в передней части Тельца.
Отец Гобил доказал, что с древних времён китайцы связывали начало видимого движения Солнца со звёздами в передней части Тельца. У нас есть китайское наблюдение, согласно которому звезда ; в Плеядах отмечала весеннее равноденствие в 2357 году до нашей эры. Гесиод воспевает Плеяды как созвездие, управляющее трудами года, и упоминает Вергилию, которую древние римляне называли
Они ассоциируются с началом года весной.
[Иллюстрация: рис. 11]
Не вдаваясь в подробности различных зодиаков, дошедших до нас от самых древних и самобытных народов, взглянем на те, что представлены здесь, чтобы оценить ту роль, которую они играют в нашей жизни.Они играли важную роль в древних религиях.
Некоторые знаки зодиака стали настоящими богами. Зодиак, изображённый на рис. 11, был выгравирован в XIII веке на арабском магическом зеркале и посвящён суверенному принцу Абульфальду, «Победоносному Султану, Свету Мира», если верить напыщенной надписи, которая его окружает. На рис. 12 изображён древний индуистский зодиак. На рис. 13 изображён китайский зодиак, выгравированный на талисмане, который используется и по сей день. Двенадцать знаков отличаются от наших: это Мышь, Корова, Тигр, Кролик, Дракон, Змея, Лошадь,
Баран, Обезьяна, Курица, Собака и Свинья. Рис. 14 представляет
китайскую медаль, на которой мы видим созвездие _Теу_,
Большую Медведицу[9] (которую они называют Бушелем), Змея,
Меч и Черепаху. Это талисман, призванный придавать храбрости;
похоже, он пользуется большим спросом у китайцев и распространён так же,
как медали Непорочного зачатия во Франции.
[Иллюстрация: рис. 12. Древний индуистский зодиак]
Из всех зодиакальных созвездий созвездие Быка играло главную роль в древних мифах.
В этом созвездии оно было
сверкающее скопление Плеяд, которое, по-видимому, регулировало
год и календарь у всех древних народов. Мозаика
сам потоп, относящийся к 17 Атиру (ноября) в ознаменование
важного наводнения, имел дату, совпадающую с появлением
Плеяд.[10]
[Иллюстрация: рис. 13.—Китайский зодиак из талисмана
Рис. 14.—китайская медаль с изображением Большой Медведицы]
Но мы забываем о звёздах. Если вы внимательно следили за нашими описаниями, то теперь знаете зодиакальные созвездия, а также созвездия северного полушария. Осталось совсем немногое, чтобы узнать
всё небо. Но к вышесказанному необходимо добавить следующее.
Околополярные звёзды постоянно видны над лондонским горизонтом.
В любое время года, когда мы хотим их увидеть, достаточно повернуться на север, и мы всегда найдём их либо над Полярной звездой, либо под ней, с той или иной стороны, и они всегда будут находиться в тех же отношениях друг с другом, которые мы использовали для их поиска. С этой точки зрения звёзды зодиака не похожи на них, потому что иногда они находятся выше
на горизонте, иногда ниже. Поэтому необходимо знать, в какое время они видны. Для этого достаточно
запомнить созвездие, которое находится в центре неба в
_девять часов вечера_ в первый день каждого месяца, — например, то, которое в этот момент пересекает линию, спускающуюся от
зенита к югу. Эта линия — _меридиан_, о котором мы уже говорили.
Все звёзды пересекают его один раз в день, двигаясь с востока на запад, то есть слева направо. При указании каждой из
Созвездия, которые проходят через меридиан в указанное время, мы также указываем в центре видимых созвездий.
1 января Телец проходит через меридиан в 9 часов вечера. Обратите внимание на Альдебаран и Плеяды. 1 февраля Близнецов (Gemini) ещё нет на небе; мы видим их немного левее. 1 марта
1, Кастор и Поллукс прошли; Процион на юге, маленькие
звезды Краба (Рака) слева. 1 апреля, Лев, Регул.
1 мая, ; Льва, Волосы Береники. 1 июня, Спика Девы,
Арктур. 1 июля, Весы, Скорпион. 1 августа,
Антарес, Змееносец. 1 сентября, Стрелец, Орёл. 1 октября,
Козерог, Водолей. 1 ноября, Рыбы, Пегас. 1 декабря,
Овен, Телец.
Наш общий обзор звёздного неба должен быть дополнен
звёздами южного полушария.
Под созвездиями Тельца и Близнецов, к югу от зодиакального круга, вы заметите
гигантского Ориона, который заносит свою дубину над головой Быка.
Здесь выделяются семь ярких звёзд; две из них, ; и
;, имеют первую звёздную величину; остальные пять — вторую.
; и ; обозначают плечи, ; — правое колено, ; — левое
колено; ;, ;, ; обозначают пояс или подпругу. Под этой линией находится светящийся
поток из трёх звёзд, расположенных очень близко друг к другу; это Меч.
Между западным плечом и Тельцом виден Щит, состоящий из ряда
маленьких звёзд. Голова обозначена маленькой звездой (;)
четвёртой величины.
В ясную зимнюю ночь повернитесь лицом на юг, и вы
сразу узнаете это гигантское созвездие. Четыре звезды,
;, ;, ;, ;, образуют углы большого четырёхугольника. Три другие звезды,
;, ;, ;, расположены на косой линии в центре этого четырёхугольника
четырёхугольник; ; в северо-восточном углу называется _Бетельгейзе_ (а не Бетейгеза, как пишут в некоторых книгах); ; в юго-восточном углу называется _Ригель_.
Линия Пояса, проведённая в обе стороны, проходит на северо-востоке рядом с _Альдебараном_, Глазом Быка, который нам уже известен, и на юго-востоке рядом с _Сириусом_, самой яркой звездой на небе, которую мы вскоре рассмотрим.
Именно в ясные зимние ночи это созвездие сияет над нашими головами. Ни одно другое время года не может похвастаться таким великолепием созвездий, как зимние месяцы. В то время как природа лишает нас
Отказываясь от одних удовольствий, оно предлагает нам взамен другие, не менее ценные. Чудеса небес открываются взору от
Тельца и Ориона на востоке до Девы и Волопаса на западе. Из
восемнадцати звёзд первой величины, которые можно насчитать по всему небосводу, дюжина видна с девяти часов вечера до полуночи, не говоря уже о некоторых прекрасных звёздах второй величины, примечательных туманностях и небесных объектах, достойных внимания смертных. Таким образом, природа устанавливает гармоничную
компенсацию, и хотя она делает наши короткие и морозные дни темнее
Зимой оно дарит нам долгие ночи, наполненные самыми роскошными творениями неба.
Созвездие Ориона не только самое богатое яркими звёздами, но и таит в себе для посвящённых сокровища, которых нет ни в одном другом созвездии. Мы могли бы назвать его небесной Калифорнией.
К юго-востоку от Ориона, на линии Трёх Королей, сияет самая великолепная из всех звёзд — _Сириус_, или ; созвездия Большого Пса. Эта звезда первой величины
обозначает верхний восточный угол большого четырёхугольника, в котором
Основание, расположенное у горизонта Лондона, примыкает к треугольнику.
Это созвездие восходит вечером в конце ноября, проходит
через меридиан в полночь в конце января и заходит в конце
марта. Оно играло важнейшую роль в египетской астрономии,
поскольку регулировало древний календарь. Это была знаменитая Собачья звезда; она предсказывала разлив Нила, летнее солнцестояние, сильную жару и лихорадку.
Но из-за прецессии равноденствий за 3000 лет время её появления сместилось на полтора месяца назад, и теперь эта прекрасная звезда ничего не предвещает ни египтянам, ни
которые умерли, или их преемникам.
_Малый Пёс_, или Процион, находится над Большим Псом и под Близнецами (Кастором и Поллуксом), к востоку от Ориона.
За исключением ; Проциона, ни одна яркая звезда не выделяет его на фоне других.
_Гидра_ — длинное созвездие, занимающее четверть горизонта под Раком, Львом и Девой. Голова, состоящая из
четырёх звёзд четвёртой величины, находится слева от Проциона,
на продолжении линии, проведённой от этой звезды к Бетельгейзе.
Западная сторона большой трапеции Льва, как и линия, проведённая от
Кастор и Поллукс указывают на ; второй величины. Это
Сердце Гидры; мы отмечаем астеризмы второго класса:
Ворона и Чаша.
_Эридан_, _Сетус_, _Южная Рыба_ и _Кентавр_ —
единственные важные созвездия, которые нам осталось описать.
Мы находим их в указанном порядке справа от Ориона. Эридан — это река, состоящая из цепочки звёзд, которая извивается
от левой ноги Ориона и теряется за горизонтом.
После долгих изгибов она заканчивается прекрасной звездой первой величины
Величина ; Эридана, или Ахернар. Это река, в которую
Фаэтон упал, когда неумело управлял солнечной колесницей.
Она была помещена на небо, чтобы утешить Аполлона после смерти его сына.
Чтобы найти Кита (Cetus), можно заметить под Овном звезду второй величины, которая образует равносторонний треугольник с Овном и Плеядами.
Это ; Кита, или Челюсть; ;, ;, ; и ; образуют
параллелограмм, который представляет собой голову. От основания ;, ; можно провести линии к звезде третьей величины ; и к звезде
на шее обозначено ;. Эта звезда - одна из самых любопытных на небе.
Ее называют Чудесной, _Mira Ceti_. Она принадлежит к классу
переменных звезд. Иногда она равна по яркости звездам второй величины
, иногда становится совершенно невидимой.[11] Его
вариации отслеживались с конца шестнадцатого века,
и было обнаружено, что они воспроизводятся периодически в среднем каждые 331
день. Изучение этих необычных звёзд открывает перед нами любопытные явления.
Наконец, под Спикой находится созвездие Центавра
Девы. Звезда ; второй величины и звезда ; третьей величины обозначают голову и плечо. Это единственная
часть этой фигуры, которая поднимается над нашим горизонтом. Кентавр
содержит _ближайшую_ к нам звезду (;) первой величины, расстояние до которой составляет около двадцати пяти миллиардов миль. Ноги Кентавра касаются _Южного Креста_, образованного четырьмя звёздами второй величины, которые всегда скрыты за нашим горизонтом. Он царит в тишине над ледяными просторами Южного полюса, куда корабли заходят с трудом. Далее, в центре другого
В южном полушарии находится южный полюс мира, который не отмечен ни одной примечательной звездой.
Именно из этого региона, как рассказывает Данте, после посещения ада,
расположенного в центре земли, он отправился на гору Чистилище, а оттуда — в райские кущи.
Эти прекрасные мечты растворились в лучах современной астрономии.
Мы дополним эти описания небольшой астрономической хронологией, которая не лишена интереса. В результате тщательного изучения
древнейших исторических источников по классической астрономии
Ниже приведён порядок, в котором, по-видимому, были замечены, сформированы и названы созвездия, начиная с самого древнего:
Самое древнее упоминание
Большая Медведица _Иов_ (гл. XXXVIII, ст. 32)
(XVII век до н. э.), _Гомер_ (IX век).
Орион _Иов_ (гл. IX, ст. 9), _Гомер_, _Гесиод_.
Плеяды (Гиады) _Иов_ (гл. XXXVIII, ст. 31),
_Гомер_, _Гесиод_.
Сириус и Большой Пёс _Гесиод_ упоминает его. _Гомер_
называет Сириус Осенней звездой.
Альдебаран (Телец) _Гомер_, _Гесиод_.
Беотес, Арктур _Иов_ (гл. XXXVIII, ст. 32),
_Гомер_, _Гесиод_.
Малая Медведица _Фалес_ (VII век),
_Евдокс_, _Арат_.
Дракон (Draco) _Евдокс_ (IV век),
_Арат_ (III век).
Человек на коленях, или Геракл _Там же._
Ветвь и Цербер[12] _Там же._
Северная Корона _Там же._
Змееносец или Змееносец _Там же._
Скорпион _Там же._
Дева и Спика _Евдокс_ (IV век),
_Арат_ (III век)
Близнецы (Ракитник) _Там же._
Процион _Там же._
Рак (Краб) _Id._
Лев (Лев) _Id._
Возничий (Колесничий) _Id._
Капелла (Коза, Дети) _Id._
Цефей _Id._
Кассиопея _Id._
Андромеда _Id._
Пегас (Конь) _Id._
Овен (Баран) _Id._
Треугольник _Id._
Рыбы (Рыбы-Рыбы) _Id._
Персей _Id._
Лира _Id._
Птица, или Cygnus (Лебедь) _Id._
Aquila (Орёл) _Id._
Водолей _Id._
Козерог _Id._
Стрелец _Id._
Sagitta (Стрела) _Id._
Дельфин (Дельфин) _Id._
Заяц (Lepus) _Id._
Арго (корабль) _Id._
Каноб (впоследствии названный Канопусом) _Id._
Эридан _Id._
Кит (Cetus) _Id._
Южная рыба (Piscis Australis) _Id._
Южная Корона _Id._
Алтарь _Id._
Кентавр _Id._
Волк (Lupus) _Id._
Гидра _Id._
Кратер (Чаша) _Id._
Корвус (Ворона) _Id._
Весы (Равновесие) _Manetho_ (Третий век до н.э.)
_Geminus_ (Первый век) до н.э.).
Волосы Береники[13] _каллимахус_, _ератосфен_
(Третий век).
Ноги кентавра _Гиппарха_ (I век до н. э.).
Пропус (; Близнецов) _Гиппарх._
Ясли и ослы _Там же._
Маленькая лошадка (Экулеус) _Там же._
Голова Медузы _Там же._
Антино;й[13] При императоре Адриане
(130 г. н. э.).
Павлин (Pavo) _Джон Байер_, 1603.
Тукан _Там же._
Журавль (Grus) _Там же._
Феникс _Там же._
Дорадус _Id._
Летучая рыба _Id._
Гидра _Id._
Хамелеон _Id._
Пчела (Musca) _Id._
Райская птица (Apus) _Id._
Южный треугольник _Id._
Индус (Инд) _Id._
Жираф (Camelopardus) _Барчиус_, 1624.
Муха (Musca) _Там же._
Единорог (Monoceros) _Там же._
Нойский голубь (Columba) _Там же._
Дуб Карла II _Галлей_, 1679.
Южный Крест (уже виденный древними) _Огюстен Руайе_, 1677.
Большое и Малое Облако
(Магеллановы Облака) _Гевелий_, 1690.
Флер-де-Лис _Там же._
Гончие Псы (Canes Venatici) _Там же._
Лиса и гусь (Vulpecula
et Anser) _Id._
Ящерица (Lacerta) _Id._
Секстант Урании (Sextans) _Id._
Малый Лев (Leo Minor) _Гевелий_, 1690.
Рысь _Id._
Щит Собеского _Id._
Малый треугольник _Id._
Гора Манелус _Фламстид_, 1725.
Сердце Карла II (; Canum
Venaticorum) _Id._
Мастерская скульптора (Sculptor) _Лакайль_, 1752.
Химическая печь (Fornax) _Id._
Часы (Horologium) _Id._
Ромбовидная сетка (Reticulum) _Id._
Перо гравера _Id._
Мольберт художника (Pictor) _Id._
Компас (Circinus) _Id._
Воздушный насос (Antlia) _Id._
Октант (Octans) _Id._
Циркуль и угольник _Id._
Телескоп (Telescopium) _Id._
Микроскоп (Microscopium) _Id._
Столовая гора (Mensa) _Id._
Северный олень _Lemonnier_, 1774.
Пасьянс (индейская птица) _Id._
Мессье _Лаланд_, 1776.
Бык Понятовского _Почтобут_, 1877.
Честь Фридриха _Боде_, 1786.
Арфа Жоржа _Элл_, 1789.
Телескоп Гершеля _Боде_, 1787.
Электрическая машина _Id_, 1790.
Типография _Id._
Настенные часы _Лаланд_, 1795.
Воздушный шар _Id._, 1798.
Кот _Id._, 1799.
Таковы созвездия, древние и современные, почтенные и недавние, на которые была разделена небесная сфера. Древние имена
уважаемы и почитаемы из-за их связи,
известной или неизвестной, с истоками истории и религии; новые имена должны быть эфемерными. Их полезно знать, потому что некоторые
Звёзды, известные под разными названиями, в основном обозначаются по своему положению в этих астеризмах. Но мы бы хотели, чтобы они исчезли. [14]
Однако предпринимались и другие попытки. В моей библиотеке есть великолепный фолиант 1661 года, содержащий двадцать девять гравированных пластин, покрытых золотом и серебром, среди которых две изображают небо, освобождённое от язычников и населённое христианами. Вместо более или менее добродетельных божеств, вместо животных более или менее фантастических форм мы видим
избранные — апостолы, святые, папы, мученики, святые из
Ветхого и Нового Завета — восседают на небесном своде, облачённые в
богатые одежды всех цветов, расшитые золотом, и аккуратно
размещены на месте всех языческих героев, которые на протяжении
многих веков царили на небе.
Автора этой метаморфозы звали Жюль Шиллер, и в 1627 году он представил её, соединив своё имя с именем Иоганна Байера. Он начал свою диссертацию с того, что показал, насколько языческие созвездия противоречат христианскому мнению и даже
здравый смысл. Он процитировал отцов церкви, которые открыто осуждали их:
Изодора, который считал их дьявольскими;
Лактанция, который осуждал развращение человеческого рода; Августина,
который отправлял их героев в ад, и т. д.
Эти созвездия образовались случайно, в ходе веков, без какого-либо фиксированного объекта.
Их неудобный размер, неопределённость границ, сложные обозначения, для которых иногда приходилось использовать целые алфавиты, дурной вкус, с которым наблюдатели поместили на южном небе холодные
Номенклатура инструментов, используемых в науке, наряду с мифологическими аллегориями — все эти накопившиеся недостатки часто приводили к планам по реформированию звёздных классификаций и даже по полному отказу от них. Но древние обычаи трудно искоренить, и весьма вероятно, что, за исключением недавно названных групп, которые мы можем сейчас упразднить, почтенные созвездия будут существовать всегда.
Таковы области небесного свода. Но эти провинции не представляют особой ценности.
Для нас важно познакомиться с их жителями.
ПРИМЕЧАНИЯ:
[6] Французский триллион эквивалентен английскому миллиарду, или миллиону миллионов (1 000 000 000 000). — Дж. Э. Г.
[7] Китайцы, правда, обозначили их все в ту же эпоху, но их группы, как и их названия, совершенно отличаются от наших и, похоже, не оказали никакого влияния на основы астрономической истории. Это был другой
мир, другие методы, другое вдохновение, как будто Азия и Европа
были двумя разными планетами. Выдающийся автор М. Шлегель
опубликовал в 1875 году «Китайскую Уранографию», состоящую из 670
астеризмы, происхождение которых, по его мнению, можно проследить до
17 000 лет до нашей эры. Его аргумент неубедителен, и
мне кажется, что зарождение астрономии в Небесной
империи не могло произойти намного раньше правления императора
Хоанг-Ти — то есть в XXVII веке до нашей эры — и далее, до времени Фу-Хи, то есть в XXIX веке. Примерно в ту же эпоху — в
XXVIII веке до нашей эры — египтяне, наблюдая за
Сириусом, раннее восхождение которого предвещало разлив Нила,
Нил составлял основу их календарного года, длившегося 365 дней.
[8] Точнее, от 2,3 до 3,5 звёздной величины. — Дж. Э. Г.
[9] В музее обсерватории в
Жювизи хранится японский меч палача, на гарде которого выгравировано это созвездие. Считалось ли, что души казнённых преступников отправляются туда?
[10] См. "Астрономические мифы", основанные на "Истории Фламмариона о
Небесах". Дж. Ф. Блейк. Лондон, 1876.
[11] То есть невооруженным глазом; она никогда не опускается ниже десятой звездной величины
и всегда остается видимой в 3-дюймовый телескоп.—J. E. G.
[12] Созвездие, ошибочно приписываемое Араго и другими учёными
Гевелию. Оно находится на сфере Евдокса.
[13] Созвездия, ошибочно приписываемые Тихо Браге. Первое
приведено Эратосфеном, второе — императором Адрианом.
[14] Особенно те, которые совершенно бесполезны и занимают места, украденные у древних созвездий, такие как Сердце Карла II, Лиса и Гусь, Ящерица, Секстант, Щит Собеского, Гора Манелус, Олень, Пасьянс, Мессье, Бык Понятовского, Честь Фридриха, Арфа.
Телескоп, фреска, воздушный шар, электрическая
машина, типография и кот. Однако я знаю, что Лаланд писал о последнем животном: «Я люблю кошек! Я обожаю кошек!
Меня можно простить за то, что я поместил одного из них на небо после шестидесяти лет усердной работы». Но прославленному астроному
не нужно было просить об этом, чтобы его имя осталось
высеченным золотыми буквами на скрижалях Урании. «Сердце
Карла II» — всего лишь лесть придворного; «Щит Собеского»
Бык Понятовского должен упасть с неба; Мессье — это всего лишь игра слов, которая превращает небесные стада в стада, охраняемые пастухом, чьё имя совпадает с именем плодовитого охотника за кометами Мессье. Что касается созвездий, названных в честь Фридриха, то они занимают незаслуженно высокое место, ведь, чтобы освободить для них место, Андромеде пришлось _втянуть руку, которую она протягивала там три тысячи лет_.
АРАБСКИЕ ЗВЁЗДНЫЕ НЕБЕСА. ЛЮДВИГ ИДЕЛЕР
Большинство арабских названий звёзд, упомянутых Казвини,
происходят из греческой астрономии. Например,
принадлежат Эль-дщедиаину, двум Детям (Хади); Эль-малефу, яслям;
Эль-химарайну, двум ослам; Кальб эль-аседу, Львиному сердцу;
Эль-сумбеле, Ушам; Эль-зубене, двум когтям. Другие указывают на расположение звёзд в греческих созвездиях:
Рас эль-тиннин, Голова Дракона; Рас эль-хаува, Голова Змея; Рас эль-дшетхи,
Голова Преклонившего Колено (Геркулес); Дсенеб эль-дешшадше, Хвост Курицы
(Лебедя); Дсенеб эль-дшеди, Хвост Козы (Дикой Козы); Дсенеб
Кайтос, Хвост Кита; Фом эль-хут, Челюсть (южной) Рыбы;
Ридшл эль-дшеббар, Нога Великана (Орион) и т. д. Есть и другие
Такие имена, как Хебд эль-асед, Дафира эль-асед, Эль-дсира эль-мебсута и Эль-мекбуда, Эль-нетра, Эль-шебха, Эль-зубра, Сак эль-асед, Адшаз эль-асед, относятся к арабскому льву, который является карикатурой на греческого льва.
Теперь, если мы отделим эти и многие другие подобные выражения от
астрономической номенклатуры арабов, останется класс
названий звёзд, которые содержат достаточно внутренних
улик, чтобы ясно показать, что они имеют арабское происхождение.
Стоит потратить время на их сбор и сравнение. Таким образом, мы
Более ясное представление о небе, которое было свойственно этому народу.
Прежде всего, наше внимание привлекает большое количество названий животных. В окрестностях Северного полюса пастух (Эль-раи, Гамма
на Цефее) в сопровождении своей собаки (Хелб эль-раи, Зета на Цефее),
пасет стадо овец (Эль-фирк и Эль-агнам, Альфа, Бета, Эта,
и более мелкие звезды в созвездии Цефея), к которым, по-видимому, также принадлежат
два теленка (Эль-феркадайн, Бета и Гамма у Малой Медведицы),
коза (Эль-анак, Зета в "Большой Медведице"), козел (Эль-таис в "
Дракон), молодой козёл (Эль-дщеди, Альфа в созвездии Малой Медведицы), четыре верблюдицы, верблюжонок и одинокий верблюд, пасущийся сам по себе
(Эль-авайд, Эль-раба и Эль-рафид, вместе на голове Дракона).
Вокруг этого стада крадутся различные хищные животные, два шакала
(Эль-дсибаин, Зета и Эта в Драконе), которые специально охотятся за верблюжонком; самец гиены (Эль-дсич, Йота в Драконе)
и множество других самок гиен (Эль-диба, Бета, Гамма, Дельта и Мю в
Волопасе), а также другие самки гиен с детёнышами (Аулад эль-диба, Тета,
Йота, Каппа, Лямбда и другие на той же фигуре).
В окрестностях двух шакалов (две звезды в созвездии Дракона)
названы их когти (Адхфар эль-Дсиб).
Другой пастух (Эль-Рай, Альфа в созвездии Змееносца) пасет своих овец
(Эль-Агнам, маленькие звезды в области Геркулесовых рычагов) на лугу
(Эль-Рауда), который со стороны вышеупомянутых гиен защищен двумя препятствиями (Насак Шами и Насак Джемини, ряды звезд в Геркулесе и в верхней части Змеи), а со стороны двух пастушьих собак (Хельб эль-Рай, Альфа в Геркулесе и Бета в Змееносце) открыт.
Третьего пастуха и третье стадо можно найти дальше на юге, в Млечном Пути. Последнее изображалось в виде реки, из которой пьют четыре животных (верблюда или овцы), в то время как четыре других (Эль-нааим эль-садира, Дзета, Сигма, Тау и Фи в созвездии Лучника)
уходят от неё, утолив жажду. Лямбда в созвездии Лучника считалась их пастухом (Рай эль-нааим).
Ещё одного пастуха обозначала звезда Бета в созвездии Ориона (Ригель).
Его звали Раи эль-Джауза, пастух из Джаузы, или
области Нута, _т. е._ области Ориона, которая великолепна
множество ярких звёзд. Стадо, которое он пас, — это, вероятно, «утолившие жажду верблюды» (Эль-Нихал), которые считались звёздами Альфа, Бета, Гамма и Дельта в созвездии Зайца в окрестностях Млечного Пути.
Помимо этих групп животных, на небесах есть ещё несколько. Три пары звёзд, расположенных близко друг к другу
у подножия Большой Медведицы, сравнивали со следами
газели. Их называли «Источниками газели» или «Копытами
газели» (Kafz;t el-dhib; или Dhufra el-gizl;n). Естественно, само животное было
считается, что она находится рядом с его следами. С одной стороны,
Омикрон, Пи, Ро, Сигма, А и d в голове Большой Медведицы,
а с другой, как представляется, звёзды Малого Льва были
включены в название «Газель» (Эль-Хиба). Последняя группа также
известна под названиями «Газели и их детёныши» (Эль-Хиба уль-Ауладха).
Пять звёзд в созвездии Девы — Бета, Эта, Гамма, Дельта и Эпсилон — считались множеством лающих собак (Эль-Аува); Альфа и Бета в созвездии Стрельца — парой птиц, обитающих в Аравии (Эль-Сурадайн).
Альфа (Фомальгаут) в созвездии Южной Рыбы и Бета (Дифда) в созвездии Кита
как две Лягушки (Эль-Дифда-эль-Авель и Эль-Дифда-эль-Тани); четыре звезды
в созвездиях Большого Пса и Голубя и столько же Обезьян (Эль-Куруд), а
две яркие звезды в последнем созвездии как пара Воронов
(Эль-Агриба).
Все упомянутые до сих пор существа знакомы арабам, но больше всего — верблюд.
Их язык богат словами, обозначающими это полезное животное, и оно играет главную роль в их астрономической номенклатуре.
Мы уже встречали несколько групп верблюдов
на арабском небосклоне. Ещё две мы находим в созвездиях Быка и Ворона.
Самая яркая звезда в Гиадах носит название «Большой Верблюд»
(Эль-феник или Эль-фетик), остальные называются «Малые Верблюды»
(Эль-килас или Эль-каладжис). Четыре главные звезды созвездия Ворона считались
множеством верблюдов-самцов (Эль-адшмаль), аналогичных
вышеупомянутым четырём верблюдицам в аналогичной фигуре в голове
Дракона.
Так же часто мы встречаем страуса на арабских небесах.
Южная Корона носит название «Страусиное гнездо» (Удха
эль-наам), к которому, по-видимому, принадлежат две пары страусов (Эль-халимейн, Лямбда
и Му в "Лучнике"). Второе страусиное гнездо было образовано
из множества звезд в верхней части Эридана. В районе
по соседству живут пять куриных страусов (Эль-наамат, Зета, Эта, Тета,
Тау и Ипсилон) в чреве Кита, а чуть дальше — два самца птиц (Эль-далим, Альфа в Южной Рыбе и
Альфа в Реке). Между ними несколько молодых страусов
(Эль-риджаль, звёзды в Фениксе). Страусиные яйца (Эль-байд)
или их скорлупа (Эль-кайд) представлены маленькими звёздами в
вблизи гнезда.
Помимо групп, на звёздном небе арабов можно увидеть различных животных поодиночке. Среди них — Чёрный Конь
(Эль-Джаун, Эпсилон в Большой Медведице), возможно, принадлежащий
соседнему Правителю (Эль-Каид, Эта в том же созвездии); Хищная Зверь (Анак эль-Ард, Гамма в Андромеде); Самец Верблюда
(Эль-Фахль), которого представляли Канопус и Собака, бегущая перед Сириусом (Эль-Хельб, Бета в Большой Медведице). Эта номенклатура, заимствованная из мира животных, к которому следует добавить Дев
(Эль-адсара Омикрон, Эта, Дельта и Эпсилон в Большом Псе);
Всадник и Человек, идущий позади (Эль-фаварис и Эль-ридф, Дельта,
Гамма, Эпсилон, Зета и Альфа в Лебеде); эта номенклатура, я
скажу, необычна тем, что для обозначения одного животного всегда использовалась только одна звезда.
Арабы с их живым воображением видели в небесах овец,
верблюдов, страусов, но их не вводило в заблуждение
сходство контуров всей группы звёзд, как это было в случае с
греческими художниками, изображавшими небеса. Поэтому у них не было животных
Это не настоящие фигуры, а только названия животных, такие как Коза, два Козла и две Ослицы греков. Однако в двух случаях одному животному было присвоено более одной звезды. Когда
восемь звёзд Арктура, которые были изображены в виде
всего лишь четырёх животных, пасущихся, идущих на водопой и возвращающихся с водопоя, были восприняты некоторыми как два страуса, это, по-видимому, было не исключением из правила, а недоразумением, вызванным сходством двух слов (Na;;m и Na;m). Вероятно, дело было в
То же самое можно сказать о четырёх звёздах: Дельте, Пи, Ро и Эпсилоне в созвездии Дракона, которые очень поздний арабский астроном назвал «козлом».
Фирузабади, лексикограф, давший название звезде, утверждал, что аналогия справедлива и в этом случае.
Два безошибочно определяемых случая, о которых я говорю, — это падающий и летящий орёл (Эль-Неср эль-Ваки и Эль-Неср эль-Тайир).
Первый из них состоял из трёх звёзд, образующих равносторонний треугольник, а второй — из трёх звёзд, расположенных на одной прямой (Альфа, Эпсилон и Дзета Лиры, Альфа, Бета и Гамма греческого орла).
В этой связи нам не нужно принимать во внимание ни арабского льва, ни лошадь целиком, поскольку, скорее всего, оба они обязаны своим происхождением ложным толкованиям более поздних грамматиков.
Совсем другое дело — второй класс арабских названий звёзд, обозначающих неодушевлённые предметы. Они связаны с реальными формами, которые, однако, по большей части состоят всего из нескольких звёзд, как, например, греческая Стрела и Треугольник. К ним относится Эль-чиба — шатёр арабских кочевников, стоящий на трёх или четырёх опорах. Одна из них была представлена тремя звёздами
Колесничий (Лямбда, Мю и Сигма) и ещё один, образованный четырьмя главными звёздами Ворона.
Эль-атафи — три камня, которые кочевники-арабы клали под свой горшок или чайник в форме равностороннего треугольника, чтобы создать очаг. Каждую триаду звёзд, образующих подобную фигуру, можно назвать Атафи.
Например, Дельта, Эпсилон и Ро в созвездии Тельца, а также три звезды на голове Ориона, которые действительно были похожи на одну из них. Однако в действительности под этим названием известны только Альфа, Эпсилон и Зета в созвездии Лиры и Сигма, Тау и Ипсилон в созвездии Дракона.
Эль-кидр, Горшок, — кольцо звёзд в окрестностях последнего Атхафи,
которое образовалось из нескольких маленьких звёзд Цефея и Лебедя.
Эль-мидждах, деревянная вертящаяся палочка (вертел). Кухонная утварь
подобной треугольной формы была представлена Гиадами. Со временем это название закрепилось за главной звездой этой группы.
Эль-Фекка, звучащая тарелка с разбитым краем, или Каса-эль-Масахим, тарелка нищего. Это название было дано звёздам
Северной Короны, которые образуют круг, открытый в сторону северо-востока.
Эль-Мизан, или «Весы», — подходящее название для трёх звёзд, расположенных на одной прямой.
Древние арабы использовали это название для Теты, Эты и Дельты в созвездии Орла; современные арабы используют его для обозначения трёх звёзд в Поясе Ориона и трёх звёзд в Мече Ориона. Первые из них, из-за равного расстояния между ними, называются «настоящими Весами», а вторые — «ложными Весами», из-за неравного расстояния между ними.
Эль-Дсира, или Эль, — термин, который можно с полным правом применить к любой паре ярких звёзд, находящихся на определённом расстоянии друг от друга.
Так называли две пары звёзд в созвездиях Близнецов и Малой Медведицы.
Эль-ма’леф, Ясли — так называют звёзды в созвездии Чаши, которые образуют круг.
Более известные Ясли в созвездии Рака относятся к греческим небесам.
Эль-кубба, Передвижная палатка, которую везут верблюды арабской женщины.
Некоторые называли так звёзды в Южном полушарии.
Корона, в то время как другие, как уже было отмечено, считают его
Страусиным гнездом.
Эль-заурак, Лодка, был представлен главными звёздами
Феникса. Эль-дельв, Ведро из колодца, был представлен Квадратом
Пегас встречался чаще, чем любой другой зверь, о чём свидетельствуют связанные с ним названия звёзд: Эль-ферг, Эль-аркува, Эль-хереб и Эль-нааим. Эль-нааш, или Биер, — это название хорошо известного четырёхугольника в созвездиях Большой и Малой Медведицы. Этот термин в частности означает
похоронный одр, и в этом смысле каждый из двух одров
сопровождается тремя скорбящими женщинами — бенат.
Одры и скорбящие вместе называются бенат на’ш, буквально «дочери одра», то есть принадлежащие к одру.
Эль-салиб, Крест: один из них упоминался в связи с четырьмя
звёзды на голове Дракона, которые другие считали четырьмя верблюдицами.
Вторая была найдена среди звёзд Дельфина.
Эль-сеир, Эль-хурси, Эль-арш, различные виды престолов. Один из них, названный
Сеир бенат на’ш, был представлен семью звёздами, расположенными в форме лука на голове Большой Медведицы, которые также называли
Эль-ххуд, Пруд. Два других трона под названиями Хурси, или Арш-эль-джауза, располагались под четырьмя звёздами Эридана и четырьмя звёздами Зайца, а ещё один, названный Арш-эль-сима-эль-а’зал, — под звёздами Ворона.
Эль-нидам и Эль-недм — все, что расположено в ряд,
особенно Жемчужное ожерелье, так называли четыре звезды:
1, 2, 3, 4 и Фи Кита, расположенные на одной прямой,
и три звезды в поясе Ориона. Синонимом этого слова в общепринятом значении является El-nasak — название, используемое для обозначения двух рядов звёзд в верхней части созвездий Змеи и Геркулеса.
Это название также имеет живописный оттенок, поскольку два ряда звёзд считались
препятствиями на пути к лугу, на котором вышеупомянутый пастух пас своё стадо.
Эль-Фикрат, Эль-Фекар и Эль-Келада, Брошь: первое из этих названий относится к звёздам на позвонках хвоста Скорпиона; второе — к поясу Ориона; третье — к звёздам в созвездии Лучника. Эль-Джауза, Орехи, и Эль-Лекат, Золотые Зёрна или Блёстки. Первое название использовалось для обозначения звёзд Ориона и
соседствующих с ним Близнецов, второе — только для звёзд на
«Мече Ориона». Наконец, к этому классу относятся Эль-хаф эль-чадиб и
Эль-хаф эль-дшедсма, Окрашенная и Искалеченная Рука, которые
были представлены пятью главными звёздами Кассиопеи и пятью
более известна на голове Кита. Некоторые из этих фигур, как мы видели, появляются на небе в нескольких местах.
Поэтому, по крайней мере для астрономов, возникла необходимость в разграничении эпитетов.
Таким образом, Крест на голове Дракона назывался «падающим»,
Палатка в Вороне — «южной», один из Биров — «меньшим»,
другой — «большим»; один из тронов в окрестностях
Ориона — «передним», другой — «задним».
Если эти различия отсутствуют, как в случае с Атафисом,
то, вероятно, потому, что астрономы использовали только одно из них в
Дракон. Улуг Бех не упоминает другое имя в «Лире»; Казвини также утверждает, что оно встречалось только в речи простых людей.
Существует ещё третий и очень многочисленный класс подлинно арабских названий звёзд, которые не заимствованы ни у одушевлённых, ни у неодушевлённых объектов.
Следовательно, эти названия не связаны с какими-либо фигурами.
Своим происхождением они обязаны множеству обстоятельств, большинство из которых для нас утрачено. Я ограничусь упоминанием лишь некоторых из них, чьё происхождение не вызывает сомнений.
Маленькая звезда над серединой хвоста Большой Медведицы называется
Эль-суха, Забытое, Потерянное, потому что это заметно только острым глазом
; также Эль-сайдак, Пробный камень, потому что
с его помощью проверялось зрение; Арктур, Харис эль-сема, Хранитель
Небес, потому что оно никогда полностью не теряется в лучах света.
солнце; Капелла, Ракиб эль-торея, Страж Плеяд,
потому что оно восходит одновременно с ними; Альфа (Альдебаран),
в Быке Хадид эль-недшм, Водитель Семи Звезд; также
Эль-Таби и Эль-Дебаран, Последователь, потому что он восходит сразу после этого созвездия; Бета (Денебола) в созвездии Льва, Эль-Серфа,
Взрыватель (Upsetter), потому что он восходит и заходит в утренних сумерках, когда меняется погода с жаркой на холодную; Альфа (Рас Альхаг)
в Водолее; Эль-ферд, Изолированный, потому что он находится в
беззвёздной области, и т. д. Кроме того, к этому классу следует отнести
Сууд, или счастливые звёзды, четыре из которых находятся в
Пегасе, две — в Козерогом и четыре — в Водолее.
Вы уже могли заметить, что в этой номенклатуре отдельные звёзды часто упоминаются под несколькими названиями. Так, звёзды созвездия
Ворона иногда называют Эль-адшмаль, Верблюды; иногда Эль-чиба
Эль-Джемини, Южный шатёр; иногда Арш эль-симахи эль-а’зал,
фигура трона в окрестностях Спики — три совершенно
разных названия, которые выражают множество различных понятий и имеют множество разных авторов.
Кто был создателем этой номенклатуры в целом?
Арабы, и в частности кочевые арабы. Чтобы доказать это, нам достаточно взглянуть на названия первых двух категорий.
Жители северной части Аравийского полуострова, так называемой «пустынной» и «каменистой» Аравии, в большинстве своём ведут кочевой образ жизни.
Страна представляет собой безлесную и безводную равнину, покрытую голыми скалами и песчаными холмами, на которых разбросаны одинокие оазисы,
питаемые источниками и украшенные пышной растительностью.
В этих оазисах арабы разбивают лагеря со своими стадами и не покидают их, пока не закончится корм для скота или пока более могущественные племена не заставят их уйти.
Они называют себя бедави (бедуинами), то есть сенитами, кочевниками, как их называли греки. Эти кочевники, отрезанные от всего мира, никогда не были покорены чужеземной властью и сохранили свой характер
и их обычаи не менялись на протяжении нескольких тысяч лет. Их важнейшее занятие — скотоводство. Кроме того, они охотятся или воюют со своими врагами, считая таковыми всех, кто не принадлежит к их расе или не находится под их защитой.
Они живут в шатрах. Несколько семей подчиняются шеху, а несколько шехов — эмиру, который правит всем племенем.
Большинство этих кочевых арабов до принятия ислама были сабиями, или звездопоклонниками. История сохранила для нас
названия нескольких племён, которые поклонялись отдельным планетам или ярким неподвижным звёздам. Неудивительно, что они впали в такое идолопоклонство! Пыль, поднимаемая ветром в пустыне, который, как правило, дует только днём, и жара солнца вынуждают их пасти свои стада и совершать военные походы по ночам. Досуг и необходимость побуждают их добывать информацию,
направленно вглядываясь в звёздное небо, которое предстаёт перед ними
в великолепии, едва ли доступном нам в наших северных регионах
сформулируйте любую идею. Следовательно, поскольку аборигены, должно быть, заметили
в ранний период, что почти регулярная последовательность изменений в
их климате происходила в соответствии с ежегодно повторяющимися
явлениями неподвижных звезд, они приписали последнему божественный
власть. Таким образом, возникла поклонению звездам; и это еще
установлено, никаких других мотивов были необходимы, чтобы заставить их посвятить
их постоянное внимание к звездному небу. Одним из результатов этого стало то, что они стали давать имена собственным самым заметным звёздам и группам звёзд.
Эти имена частично были заимствованы из мира животных
вокруг них, отчасти из-за их простого быта, отчасти из-за
различных качеств и особенностей, которые они замечали в звёздах.
Одно племя выбрало одно название, другое — другое, и так получилось,
что у одной звезды или группы звёзд часто бывает несколько
названий. С другой стороны, у не менее ярких звёзд вообще нет
названий, и, вероятно, причина в том, что до нас дошли лишь
фрагменты астрономической номенклатуры арабских кочевников.
После того как эта терминология передавалась из уст в уста, особенно в народных песнях, на протяжении сотен, а возможно, и тысяч лет
За годы своего существования в первоначальном виде он превратился в совершенно неоднородную массу — ту пёструю смесь, которую мы находим в трудах Казвини, Улугбека и других.
Когда арабы в своём фанатичном стремлении распространить учение Мухаммеда
завоевали большую часть Азии, Африки и Европы
и основали в самом сердце древнего мира могущественную империю,
они переняли у греков, с которыми теперь вступили в контакт,
среди прочих наук и астрономию, а вместе с ней и греческие
созвездия, и их метод различения звёзд по
к их положению на рисунках.[15]
Их астрономы теперь обычно проводили различие между двумя классами
названий, приписывая одно арабам, а другое -
астрономам.
Абдельрахман Суфи в предисловии к своей работе о созвездиях,
говорит, что есть два вида небес, с которыми следует познакомиться — это небеса
астрономов и небеса арабов. В самом труде он сначала
описывает созвездия, которыми пользовались астрономы, _т. е._
греческие созвездия, а затем — древние арабские созвездия. Казвини
в каждом случае упоминает настоящее арабское название звезды, когда говорит о
Арабский язык, как и почти все другие языки, используется почти для всех созвездий.
У наших ранних астрономов были весьма ошибочные представления об этой связи между кочевыми небесами древних арабов и мифологическими небесами греков, принятыми их потомками. Шиккард в своём «Астроскопиуме» пишет: «Вместо Дракона арабы изображают двух волков и пять верблюдов». Он имеет в виду двух шакалов и семейство верблюдов, которых кочевники изображали под пятью звёздами на голове Дракона. Арабские астрономы изображали греческого дракона на своих картах и глобусах так же, как и мы. Они просто смотрели на старые
шакалы и верблюды в качестве _названий_ некоторых звёзд. В «Голиусе» и
«Хайде» мы находим более правильное толкование этого случая.
ПРИМЕЧАНИЯ:
[15] Уже в древней книге _Иов_, герой которой во многом похож на кочевого эмира, мы находим некоторые астрономические термины,
аналогия которых с настоящими арабскими названиями звёзд очевидна. См.
_Иов_, ix. 9; xxxviii. 31, 32.
АСТРОНОМИЯ БЕЗ ТЕЛЕСКОПА. — Дж. Э. Гор
Следует помнить, что астрономией занимались за много веков до изобретения телескопа и что древние астрономы добились
без какой-либо оптической помощи можно получить значительный объём знаний о небесных телах.
Давайте сначала рассмотрим звёзды, видимые невооружённым глазом. Количество звёзд, видимых невооружённым глазом, вплоть до шестой величины — самой тусклой из тех, что может различить человек со средним зрением, — составляет около 6000 в обоих полушариях. Таким образом, количество звёзд, видимых в _один_ момент времени из любого заданного места, составляет около 3000. Возможно, те, кто обладает исключительно острым зрением, смогут увидеть в два раза больше.
Но даже это сравнительно небольшое число, учитывая, что они разбросаны по такой большой территории. Те, кто
Мы не обладаем способностью к эффективному подсчёту и оцениваем количество звёзд, видимых невооружённым глазом, как значительно превышающее реальное. Отчасти это связано с неравномерным распределением ярких звёзд по небесному своду, а отчасти — с тем, как вид звёздного неба воздействует на воображение. Тот факт, что количество звёзд увеличивается по мере уменьшения их яркости, заставляет нас подозревать наличие точек света, которые мы на самом деле не видим. Однако попытка подсчитать количество звёзд, которые можно _уверенно_
разглядеть в любой выбранной части неба, убедит любого
разумному человеку известно, что это число не только не велико, но на самом деле очень мало, и что идея о бесчисленном множестве, которая приходит в голову некоторым людям, — это всего лишь оптическая иллюзия и распространённое заблуждение, не имеющее под собой никаких оснований. Конечно, количество звёзд, видимых в телескопы, очень велико. Возможно, в самые большие телескопы можно увидеть 100 000 000 звёзд; но даже это большое число очень далеко от «бесчисленного». В настоящее время население Земли составляет около
1 400 000 000 человек, что примерно в четырнадцать раз превышает количество _видимых_
звёзд!
Первое, что нужно сделать при изучении небесных тел невооружённым глазом, — это запомнить расположение и названия самых ярких звёзд.
По ним можно легко определить более тусклые звёзды с помощью звёздного атласа. Те, кто изучает звёзды таким образом, вероятно, знают звёздное небо лучше, чем профессиональные астрономы.
Профессиональные астрономы обычно находят звёзды — по крайней мере, более тусклые — по каталогу звёзд, а затем настраивают свой телескоп на место, указанное в каталоге. Хотя знаменитый астроном сэр Уильям Гершель
обладая несколькими большими телескопами, он также изучал звезды с помощью
невооруженного глаза, и об этом великом наблюдателе рассказывают, что он мог
без колебаний идентифицировать любую звезду, которую он мог видеть таким образом, по ее
имя, буква или цифра! Такие исчерпывающие знания о небесах
, конечно, очень редки; но знакомство со всеми самыми яркими звездами
может быть легко приобретено любым человеком с обычным интеллектом.
“Плуг”, или Большая Медведица, [16] знакома большинству людей. Эта
замечательная группа из семи звёзд окажется очень полезной в
определение некоторых наиболее ярких звёзд. Две звезды, наиболее удалённые от «хвоста», называются «указателями», так как они почти указывают на
Полярную звезду, или звезду, на которую почти указывает ось Земли. Я говорю «почти», потому что Полярная звезда находится не _точно_ на полюсе, а на расстоянии примерно трёх диаметров Луны от него. Северная из этих звёзд известна астрономам под греческой буквой Альфа, а южная — под буквой Бета. Остальные, в соответствии с порядком, указанным на рисунке,
известны под буквами Гамма, Дельта (самая тусклая из семи),
Эпсилон, Зета и Эта.[17] Теперь, если кривая, образованная тремя
Если продолжить движение по звёздам в хвосте, Эпсилон, Дзета и Эта, то мы окажемся рядом с очень яркой звездой. Это Арктур (альфа созвездия Волопаса), одна из самых ярких видимых звёзд. Опять же, если мы проведём воображаемую линию от Гаммы до Беты и продолжим её, то окажемся рядом с другой яркой звездой. Это Капелла (альфа Возничего, «возничий», как называл её Теннисон).
Опять же, если мы проведём линию от Дельты к Бете и спроецируем её, она пройдёт рядом с довольно яркими звёздами Кастором и Поллуксом (Альфа и Бета созвездия Близнецов, или Парных звёзд), северными из
Две из них — это Кастор. Другая линия, проведённая от Дельты к Гамме, пройдёт рядом с яркой звездой под названием Регул (альфа Льва, или Лев).
Другая линия, проведённая от Беты к Этте, пройдёт рядом с группой звёзд под названием Корона
Бореалис, или Северная Корона.
[Иллюстрация: созвездие Ориона с поясом и мечом]
На противоположной от Полярной звезды стороне от созвездия Плавунца находится группа из пяти ярких звёзд, образующих фигуру, напоминающую букву W. Это созвездие Кассиопеи. Начиная с самой западной из пяти звёзд, эти звёзды известны как Бета, Альфа, Гамма,
Дельта и Эта. Как и звёзды в созвездии Пламени, звёзды в созвездии Кассиопеи
можно использовать для поиска других звёзд. Например, линия, проведённая
от Беты к Альфе, проходит недалеко от звезды, известной как Гамма в
Андромеде; и та же линия, проведённая в противоположном направлении,
пройдёт немного севернее яркой звезды Вега (Альфа Лиры), одной из
самых ярких звёзд на северном небе. Линия, проведённая от Гаммы к Альфе
Пегаса, пройдёт через хорошо известный «Квадрат Пегаса».
К востоку от Веги находится Лебедь, или Cygnus, хорошо известное северное
созвездие. Его можно узнать по длинному кресту, образованному его
Главные звёзды: Альфа, Бета, Гамма, Дельта и Эпсилон. Альфа, или Денеб, — самая северная и яркая звезда, а Бета — самая южная и самая тусклая из пяти.
К юго-востоку от Кассиопеи находится созвездие
Персея, которое отличается хорошо известным «венком» или «кривой» из звёзд. К югу от него находится созвездие Тельца, или Быка, в котором расположены известные группы или скопления звёзд — Плеяды и Гиады.
Плеяды образуют, пожалуй, самую примечательную группу звёзд на небе, и их легко найти, когда они находятся над горизонтом.
Для обычного зрения скопление состоит из шести звёзд. Однако некоторые люди, наделённые исключительно острым зрением, видели одиннадцать или двенадцать звёзд. На карте Плеяд, составленной в XVI веке, очень точно изображены одиннадцать звёзд. Она была составлена, конечно, на основе наблюдений, сделанных с помощью измерительного инструмента, но без использования телескопа. Наблюдатель (я думаю, это был Мёстлин, наставник Кеплера) должен был обладать удивительно острым зрением. Гиады образуют
V-образную фигуру и содержат яркую красноватую звезду Альдебаран.
К югу от Тельца и Близнецов находится великолепное созвездие Ориона, возможно, самая яркая группа звёзд, видимая в любом полушарии.
Его четыре звезды образуют примечательную четырёхугольную фигуру: Бетельгейзе (альфа) и Гамма[18] на севере и
Ригель (бета) и Каппа на юге. Из них Бетельгейзе и Ригель — яркие звёзды первой величины.
Бетельгейзе имеет отчётливый красноватый оттенок и слегка переменный свет. Ригель — красивая белая звезда. В центре четырёхугольника находятся три звезды
Вторая по яркости звезда, расположенная почти на прямой линии, известна как Дельта, Эпсилон и Дзета. Дельта — самая северная из трёх. Они образуют «пояс» Ориона. К югу от них находятся три тусклые звезды, также расположенные на прямой линии и образующие «меч» Ориона. Вокруг центральной звезды «меча» находится «великая туманность Ориона», один из самых красивых объектов на небе. Она едва различима невооружённым глазом, но её можно увидеть в хороший телескоп.
К юго-востоку от Ориона находится Сириус, самая яркая звезда на небе. Это главная звезда созвездия Пса
Лев, или Большой Пёс, по праву считается «королём небес» из-за своего яркого сияния.
Яркая звезда Регул, о которой говорилось выше, находится в примечательной группе звёзд, напоминающей серп и известной как «Серп во Льве». Регул расположен на конце «ручки».
Лев хорошо виден в апреле и мае.
Знаменитая группа звёзд под названием Южный Крест образует заметный объект на южном небе.
Он вызывал интерес с древнейших времён. Однако входящие в него звёзды
не такие яркие, как некоторые полагают: две самые яркие из них имеют
первую и вторую звёздную величину, следующая — вторую, а ещё одна —
третью и четвёртую звёздную величину. Рядом с Южным Крестом находятся
две яркие звезды, известные как Альфа[19] и Бета Центавра.
Среди звёзд есть много объектов, известных как «двойные звёзды». Они
состоят из двух звёзд, расположенных очень близко друг к другу, но
невооружённому глазу они кажутся одиночными звёздами. Некоторые из них тройные и даже
четверные. На данный момент астрономам известно около 10 000 таких двойных звёзд, но увидеть их можно только в телескоп. Некоторые из них
действительно, они настолько близки, что требуются самые большие мощности
необходимы телескопы, чтобы увидеть в них что угодно, кроме одиночных звезд.
Из видимых невооруженным глазом звезд есть, правда, некоторые видимо так близко
что они очень сильно присутствуют появление реальных двойных звезд, как
видно в телескоп. Они, хотя и не признаны астрономами
двойными звездами, были названы “двойниками, видимыми невооруженным глазом”. Узо обнаружил, что
чем ярче звёзды, тем легче их различить;
а для маленьких звёзд расстояние между ними составляет около 15 угловых минут, или половину лунного диска
Видимый диаметр — это примерно тот предел, ниже которого невооружённый глаз не может различить двойную слабую звезду.
[Иллюстрация: Рис. 15. Созвездие Большой Медведицы]
Из «двойных звёзд, видимых невооружённым глазом», пожалуй, самой примечательной является Мицар, средняя звезда в «хвосте» Большой Медведицы. Рядом с ней находится
маленькая звезда, которую иногда называют «Джек на среднем коне». Древним астрономам она была известна как Алькор, или «испытание», поскольку
_тогда_ считалось, что она является испытанием для отличного зрения. Действительно ли она стала ярче,
кажется сомнительным, но в настоящее время её, возможно, видно
_обычное_ зрение. Некоторые, однако, не могут его увидеть, в то время как другим, с более острым зрением, оно кажется таким же очевидным, как пресловутый «посох с наконечником в виде пики».
Звезда Альфа Козерога состоит из двух звёзд, которые, хотя и находятся ближе, чем Мицар и Алькор, примерно одинаковы по яркости и могут быть легко видны невооружённым глазом в ясную ночь. Ну Стрельца также можно увидеть двойной. Тета Тельца в Гиадах — ещё один объект, который некоторые люди могут отчётливо видеть в двойном изображении.
Также Каппа Тельца, немного севернее Гиад; Омикрон Лебедя, немного
К западу от Альфы Лебедя (Денеба) находится ещё один пример. В очень ясную ночь можно увидеть две звезды в Йоте Ориона, самой южной звезде «меча». Рядом с Гаммой Льва, одной из самых ярких звёзд «серпа», находится звезда шестой величины, которую некоторые могут увидеть без оптических приборов.
Однако самым сложным испытанием является Эпсилон Лиры, северная из двух маленьких звёзд, образующих небольшой треугольник с яркой Вегой.
Некоторым кажется, что здесь что-то не так. Говорят, что знаменитый немецкий астроном
Бессель увидел это в тринадцать лет. Для большинства
Однако для людей она, скорее всего, будет казаться просто вытянутой. Это очень примечательная звезда, поскольку при наблюдении в хороший телескоп видно, что каждый из её компонентов является тесной двойной системой.
Между парами есть несколько более тусклых звёзд.
Среди этих интересных объектов, переменных звёзд, есть несколько таких, которые можно хорошо рассмотреть без оптических приборов. Из них можно упомянуть Алголь, все колебания яркости которого
можно легко наблюдать невооружённым глазом; Миру Кита, которую
можно хорошо рассмотреть, когда она наиболее яркая; Лямбду Тельца, переменную звезду
типа Алголя; Бетельгейзе (альфа Ориона), которая слегка переменна;
Зета Близнецов, звезда четвёртой величины, которая меняется
примерно на три четверти величины за период около десяти дней;
R Гидры, которую можно увидеть невооружённым глазом в максимуме; Бета Лиры, период около тринадцати дней; Эта Орла, период около семи дней;
и Дельта Цефея, которая меняется примерно на одну величину за период чуть более пяти дней. Полезные наблюдения за всеми этими звёздами можно проводить без какой-либо оптической помощи.
Наблюдения и даже открытия новых или «временных» звёзд
Это можно сделать и невооружённым глазом. Так было в случае с «временными» звёздами 1572, 1604, 1670, 1866 и 1870 годов, но, конечно, на момент их открытия это были яркие объекты.
«Новая звезда» Хинда в созвездии Змееносца, появившаяся в 1848 году, была всего лишь пятой величины, и её можно было не заметить невооружённым глазом. Однако звезду такой величины может легко обнаружить наблюдатель, знакомый с основными звёздами созвездия.
Млечный Путь, возможно, лучше виден невооружённым глазом, чем
с помощью любого инструмента, хотя в некоторых местах хорошо видна в бинокль.
При беглом взгляде случайный наблюдатель может
подумать, что Галактика простирается по небу в виде полосы
почти одинаковой яркости. Но хорошее зрение,
внимательность и ясное небо вскоре откроют взору множество
ранее неизвестных деталей: потоки и лучи разной
яркости, пересекаемые тёмными промежутками и перемежающиеся
пятнами и каналами сравнительно беззвёздных пространств. Превосходный
рисунок Млечного Пути — результат пятилетних наблюдений
Эта прекрасная картина, выполненная в изысканном стиле и с удивительной детализацией, была недавно завершена доктором Отто Бёддикером в обсерватории лорда Росса в Ирландии.
Эта прекрасная картина выполнена в изысканном стиле и с удивительной детализацией.
Автор статьи в _Saturday Review_ от 30 ноября 1889 года пишет:
«Его карты во многих отношениях являются совершенно новым открытием.
Черты, о которых раньше можно было только догадываться, становятся в них очевидными и устойчивыми; по сравнению с ними все предыдущие изображения кажутся
_бесструктурными_». Это показывает, что можно сделать с помощью невооружённого глаза при изучении этой удивительной зоны.
Среди туманностей и скоплений не так много объектов, видимых невооружённым глазом. Туманная область вокруг средней звезды в «мече» Ориона указывает на присутствие «Великой туманности», одного из самых красивых объектов на небе. «Великую туманность в Андромеде», которую метко прозвали «Королевой туманностей», отчётливо видно невооружённым глазом в очень ясную ночь. Она находится рядом со звездой Nu Андромеды, имеющей видимую звёздную величину 4,5 (в нескольких градусах к северу от Беты Андромеды), и её можно хорошо рассмотреть ранним вечером в январе, когда
Она высоко в небе. Она чем-то напоминает маленькую комету.
Эта туманность была известна задолго до изобретения телескопа.
Один из первых астрономов описал её как «свечу, сияющую сквозь рог», и это не лишено смысла.
Из звёздных скоплений, видимых без оптических приборов, можно отметить
двойное скопление Хи Персея, которое кажется светящимся
пятном на Млечном Пути; скопление, известное как 35 Мессье,
чуть севернее Эта Близнецов, которое можно увидеть невооружённым
глазом в очень ясную ночь; а также другие скопления в Южном
полушарии, в частности
Шаровое звёздное скопление, известное как Омега в созвездии Центавра, сияет как туманная звезда четвёртой величины.
Среди скоплений, возможно, следует упомянуть Презепе, или «Пчелиный улей», в созвездии Рака, которое выглядит как туманность для невооружённого глаза.
Если говорить о Солнечной системе, то в первую очередь внимание привлекают Солнце и Луна. Зафиксированы случаи, когда солнечные пятна были видны невооружённым глазом.
Но, конечно, пятна такого огромного размера встречаются редко.
Без телескопа сложно рассмотреть детали на Луне, но более крупные отметины достаточно хорошо различимы.
Зрение человека способно убедить наблюдателя в том, что они не претерпевают заметных изменений, и таким образом наглядно показать, что Луна всегда обращена к Земле одной и той же стороной.
Планеты, конечно, нельзя увидеть невооружённым глазом, но самые яркие из них легко различить. Из-за близости к Солнцу Меркурий редко виден в Европе и Северной Америке, но при благоприятных условиях его иногда можно заметить рядом с Солнцем вскоре после заката или незадолго до восхода. Несмотря на все трудности
Это явление было хорошо известно древним. Первое упоминание о планете относится к 264 году до н. э. Однако её легче увидеть в более южных широтах.
Я часто наблюдал её такой же яркой, как звезда первой величины, в ясном небе Пенджаба. Я также несколько раз видел его в Ирландии, а преподобный С. С. Джонсон, член Королевского астрономического общества, говорит, что видел его невооружённым глазом не менее ста раз на юге Англии. Яркую планету Венеру трудно с чем-то спутать, когда она появляется на утреннем или вечернем небе.
В период наибольшей яркости она значительно превосходит Юпитер и Марс и намного ярче Сириуса, самой яркой звезды на небе.
Если на закате видна очень яркая планета, это не может быть
Венера, которую никогда не видно на расстоянии, превышающем определённое.
Таким образом, наблюдатель может с уверенностью заключить, что
это либо Юпитер, либо Марс. Последнюю, которая иногда соперничает с Юпитером по яркости, можно легко отличить от «планеты-гиганта» по характерному красноватому оттенку. Сатурн сияет желтоватым светом и никогда не бывает таким ярким, как Марс или Юпитер, когда
в период наибольшей яркости. Планета Уран едва различима невооружённым глазом, и её можно найти без оптических приборов, если точно известно её положение.
Некоторые наблюдатели считают, что могут увидеть полумесяц Венеры невооружённым глазом, когда планета находится в этой фазе, но это кажется очень сомнительным. Были зафиксированы случаи, когда один или два спутника Юпитера можно было увидеть невооружённым глазом, но лишь немногие обладают таким острым зрением.
Затмения ярких звёзд можно хорошо рассмотреть невооружённым глазом, особенно когда они проходят за _тёмным_ лимбом Луны, а также когда
Исчезновение звезды происходит практически мгновенно, поэтому действительно ценные наблюдения можно проводить без телескопа, просто отмечая точное время, когда звезда исчезает.
Большинство комет, открытых астрономами, маленькие и тусклые, и их можно увидеть только в хорошие телескопы. Однако время от времени на сцене появляется яркая гостья, и за её движением среди звёзд можно наблюдать из ночи в ночь невооружённым глазом. До изобретения телескопа
за яркими кометами наблюдали именно так и записывали их
курс с такой тщательностью, что в итоге оказалось возможным
вычислять их орбиты с некоторой степенью точности. В наши дни, когда
есть большие телескопы и инструменты, обладающие почти математической точностью,
такой метод наблюдения, конечно, устарел; но мы всё ещё можем с интересом наблюдать за движением яркой кометы и с удовольствием и пользой для себя отмечать её видимый путь по небу. Падающие звёзды и огненные шары лучше всего наблюдать невооружённым глазом.
Превосходная работа, проделанная в этом направлении мистером У. Ф. Деннингом, членом Королевского астрономического общества, должна вдохновить других на изучение этой интересной области астрономии.
Ещё один объект, который можно хорошо рассмотреть невооружённым глазом — и, по сути, лучше всего наблюдать его именно так, — это зодиакальный свет. Это линзовидный или конусообразный луч света, который появляется в определённое время года над восточным горизонтом перед рассветом и над западным горизонтом после захода солнца, когда небо ясное, а луна не светит. В тропиках его гораздо легче увидеть, поскольку сумерки там короче, и я часто наблюдал его в
Индия сияет великолепием.
Из приведённого выше описания мои читатели поймут, как много можно узнать о
астрономия без какой-либо оптической помощи, и я надеюсь, что
те, у кого нет телескопа, будут использовать вместо этого свои глаза и
таким образом получат некоторые знания о чудесах и красоте звездного неба
. Полученные таким образом знания разожгут их любопытство и
пробудят у них острый интерес к чтению книг, в которых описываются
еще более великие чудеса, обнаруженные телескопом.
ПРИМЕЧАНИЯ:
[16] Также известен как Ковш и Повозка Чарльза.
[17] Арабские названия: Дубхе (Альфа), Мерак (Бета), Фегда (Гамма),
Мегрез (Дельта), Алиот (Эпсилон), Мизар (Зета) и Алкаид (Эта).
—Е. С.
[18] Беллатрикс.
[19] Это ближайшая к земле звезда.-Е. С.
МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ.—РИЧАРД А. ПРОКТОР
Для тех, кто правильно оценить ее смысл Млечного Пути-это самый
великолепный из всех астрономических явлений. Какими бы ни были мнения
относительно конфигурации звёздных потоков, составляющих этот объект,
ныне среди астрономов нет сомнений в том, что Млечный Путь действительно
состоит из звёзд, некоторые из которых, несомненно, уступают нашему
Солнцу в яркости, но многие, вероятно, превосходят его. Вокруг этих
звёзд, как мы можем предположить, вращаются системы зависимых друг от
друга орбит, каждая из которых поддерживает
её мириады живых существ. Мы нашли для себя благородную тему для размышлений,
рассматривая бесконечное разнообразие структур и
расположений, которые должны преобладать во всей этой
бескрайней системе.
Галактика пересекает созвездиев Кассиопее. Отсюда она
отходит в сторону Альфы Персея (Мирфак), слабо вытягиваясь в сторону
Плеяд. Основной поток, здесь слабый, проходит через Возничего,
между ногами Близнецов и рогами Тельца, над дубинкой Ориона
до шеи Единорога. Отсюда, постепенно становясь ярче, поток
проходит над головой Большого Пса равномерным потоком,
пока не достигает носа Арго, где разделяется. Один поток
продолжает движение к Гамме Арго, другой широко рассеивается, образуя
веерообразное переплетение ветвей, которые резко обрываются
на линии, проходящей через Лямбду и Гамму Арго. Здесь есть промежуток, за которым начинается Млечный Путь в виде похожей веерообразной группы звёзд,
сходящейся к яркой (и в других отношениях примечательной)
звезде Эта Арго. Отсюда он входит в Крест через узкое горлышко,
а затем сразу расширяется в широкую яркую массу, простирающуюся почти
до Альфы Центавра. Внутри этой массы находится необычная полость, известная как Угольный Мешок. У Альфы Центавра Млечный Путь снова разделяется на две части.
Одна из них отходит под углом 20° и теряется в узком потоке.
Основной поток расширяется, пока «не достигает
резко изгибаясь, она разделяется на один непрерывный, но неровный поток и сложную систему переплетающихся потоков, охватывающих область вокруг хвоста и следующей за ним клешни Скорпиона. Широкая полоса
отделяет эту часть Галактики от большой ветви на северной стороне, заканчивающейся недалеко от Беты Змееносца.
Основной поток, после нескольких очень заметных уплотнений, проходит через Орла, Стрельца и Лисичку и достигает Лебедя. В созвездии Лебедя есть «неоднородный и пятнистый» регион, отмеченный широкой вакансией, похожей на Угольный Мешок. Из этого региона
Смещение в сторону Беты Змееносца, о котором уже упоминалось, продолжается до Кассиопеи.
[Иллюстрация: Рис. 16. Полуночное небо с Млечным Путём]
Остаётся только отметить «значительное смещение или выступающий отросток», идущий от головы Цефея прямо к полюсу. Галилей был первым, кто доказал, хотя и более ранние астрономы
высказывали предположение, что Млечный Путь состоит из огромного
количества звёзд, расположенных близко друг к другу. Но никто не
пытался предложить теорию его структуры вплоть до 1754 года
Томас Райт в своей «Теории Вселенной» изложил взгляды,
близкие к тем, которых позднее придерживался сэр Уильям Гершель.
Райт, исследовав часть Галактики с помощью телескопа-рефлектора с фокусным расстоянием всего в один фут, пришёл к выводу, что
наше Солнце находится посреди огромного слоя звёзд; что
когда мы смотрим в направлении, в котором простирается этот слой, мы видим
зону света, составляющую Млечный Путь; и что по мере того, как линия
зрения наклоняется под всё большим углом к средней плоскости
По мере удаления от центра видимая плотность звёздного скопления постепенно уменьшается.
Но именно сэру Уильяму Гершелю и его помощнику сэру Джеймсу Гершелю мы обязаны более точными представлениями о Млечном Пути, которые сейчас широко распространены. Старший Гершель, чьи благородные умозрительные взгляды на природу сочетались с практическим здравым смыслом и удивительной способностью к терпеливым наблюдениям, применил к небесам свой знаменитый метод измерения. В качестве первого принципа, который должен быть скорректирован по результатам наблюдений, он предположил, что
Распределение звёзд в пространстве относительно равномерно.
Направляя свой 20-футовый телескоп-рефлектор на разные участки
неба, он подсчитывал количество звёзд, видимых при каждом
взгляде. Поле зрения этого телескопа составляло 15 минут в
диаметре, так что часть неба, видимая при каждом взгляде,
была меньше четверти той, которую освещает Луна. Он обнаружил, что количество звёзд, видимых в разных частях неба в поле зрения такого размера, сильно варьируется.
Иногда в поле зрения было всего две или три звезды;[20]
Действительно, однажды он насчитал всего три звезды на четырёх полях.
В других частях неба всё поле было усеяно звёздами. В более богатых звёздами частях Галактики можно было увидеть сразу четыреста или пятьсот звёзд, а однажды он насчитал целых пятьсот восемьдесят восемь. Он подсчитал, что
за четверть часа в поле зрения его телескопа пролетело 116 000 звёзд,
когда он наблюдал самую богатую звёздами часть Галактики.
Теперь, исходя из вышесказанного, можно предположить, что количество видимых звёзд, когда
Телескоп был направлен в определённую сторону, что служило критерием глубины звёздного слоя в этом направлении. Таким образом, на основе большого количества наблюдений можно было составить представление — пусть и приблизительное, но полезное — о форме звёздного слоя, в котором находится наше Солнце.
Сэр Джон Гершель во время своего пребывания на мысе Доброй Надежды провёл обширную серию наблюдений за южным небом. Применяя методы своего отца для измерения с помощью телескопа
такой же мощности, он получил результат, который удивительным образом совпал с
Таким образом, результаты совпали с теми, что были получены сэром Уильямом Гершелем. Однако оказалось, что в Южном полушарии звёзд несколько больше, чем в Северном.
Этот результат был принят как свидетельство того, что наша система, вероятно, находится ближе к южной, чем к северной части галактической туманности. Более того, сэр Дж. Гершель пришёл к выводу, что звёздная система представляет собой скорее разорванное плоское кольцо, чем диск.
Я думаю, что никто из тех, кто внимательно изучал великолепие Ориона,
богато украшенного драгоценными камнями Тельца, необычный звёздный венец Персея,
и близко расположенные друг к другу звёзды Кассиопеи, но, должно быть, чувствовал, что
совокупность великолепия, царящего на этом участке неба,
не совсем случайна. Кажется, что звёзды здесь образуют систему,
и эту систему едва ли можно представить себе совершенно не связанной с
соседним потоком Млечного Пути. Но в южной части расположение
звёзд ещё более примечательно и значимо. От Скорпиона,
над ногами Кентавра, над килем Арго до Большого Пса,
расположено скопление ярких звёзд, которые, кажется,
совершенно невозможно не связать с фоном из туманного света.
Примечательно также, что этот поток звёзд сливается с
потоком, начинающимся с уже упомянутой группы Ориона. И это ещё не
всё. Невозможно не заметить явное отсутствие ярких звёзд в
области неба между Алголем, Crux и Корвусом. Создаётся
впечатление, что звёзды притянулись к указанной области потока,
оставив это пространство сравнительно пустым.
Последнее обстоятельство казалось бы не таким примечательным, если бы отмеченное здесь малое количество звёзд было характерно и для других частей
небеса, далёкие от Млечного Пути. Но это не так.
За пределами этой области, в которой мы не видим звёзд, находится область, в которой звёзды собраны в значительные скопления.
Эта область включает в себя созвездия Кратера, Корвуса и Девы, а также заметные звёзды
Алгор, Алькес и Спика. Но что очень примечательно, так это то, что мы можем проследить связь между потоком ярких звёзд над Млечным Путём и скоплением звёзд в этой области.
Путь и поток туманного света на заднем плане. Очевидно, что эти два потока не совсем совпадают по направлению.
Поток находится по одну сторону от Млечного Пути в районе Скорпиона, пересекает его в районе Южного Креста и переходит на другую сторону вдоль Большого Пса, Ориона и Тельца. Возвращается ли поток к Млечному
Пути? Мне кажется, что есть явные свидетельства разделения
недалеко от Альдебарана: одна ветвь проходит через Возничего,
Персея и Кассиопею, а другая (более близкая к первоначальному
направлению) — через Овна (с отклонением вдоль полосы Рыб),
через Квадрат Пегаса и вдоль потоков, которые древние
сравнивали с водой из урны Водолея (но
которые на наших современных картах разделены между Водолеем и Журавлём).
Формирование потока здесь очень заметно, о чём свидетельствует тот факт, что это явление уже давно привлекло внимание астрономов.
Но современные исследования позволили нам узнать о продолжении потока в созвездиях Тукана, Гидры и Сетки (два последних названия, несомненно, связаны с изгибами потока в этой области). Здесь поток, кажется, заканчивается, образуя своего рода двойную петлю.
Примечательно, что Большая Медведица находится внутри
Одна петля — Малый Пес, другая — Большая. Также примечательно,
что от подножия Ориона отходит ещё один примечательный поток
звёзд, известный древним под названием «Река» Эридан,
который извилисто тянется к той же области, что и Малый Пес.
Таким образом, мы столкнулись с доказательствами — по крайней мере, поразительными, если не решающими, —
что существует тенденция к объединению в потоки. Давайте
рассмотрим, можно ли обнаружить подобные следы в других частях
неба. Мы проследили поток от Скорпиона до Ориона, и так по спирали
к Нубекулам. Теперь давайте вернёмся к Скорпиону и проследим за потоком
(если он есть) в противоположном направлении. Хотя в Северном полушарии звёздные потоки не так заметны, как в Южном, всё же есть явные признаки формирования потока
вдоль Змееносца и Короны над группой звёзд слева от Волопаса
до Большой Медведицы. Ответвление этого потока, берущее начало в Короне,
проходит через тело Волопаса, Волосы Береники, Серп во Льве,
Улей в Раке, проходит над Кастором и Поллуксом в Близнецах,
в направлении Капеллы. Отрезок от подножия Близнецов проходит над Малой
Собакой, вдоль Гидры (названной так, несомненно, из-за очевидной склонности к
образованию потоков вдоль всего этого созвездия), и далее к
правой клешне Скорпиона.
Следует упомянуть ещё одно примечательное скопление звёзд.
В северной части Млечного Пути можно заметить выступ
в сторону Северного полюса от головы Цефея. Эта проекция
кажется частью сложного переплетения звёзд, образующего
древнее созвездие Дракона, которое, несомненно, включало в себя
(но, вероятно, менее древнее) созвездие Малой Медведицы. Пройдя по изгибам Дракона, мы достигаем ярких звёзд Альвайд и Этанин (Бета и Гамма) этого созвездия, а оттуда поток
переходит в созвездие Лиры, где, кажется, разделяется на два: один проходит через Геркулеса, другой — вдоль Орла, изгибаясь в примечательную группу Дельфина.
Рассмотренные здесь потоки включают в себя все заметные звёзды на небе. Но тут же возникает вопрос: не следуем ли мы просто фантастической схеме, не являются ли все эти
Вряд ли можно предположить, что видимые потоки являются результатом
случайного стечения обстоятельств. Теперь, после проведённых мной экспериментов, я склонен
верить, что при любом случайном распределении точек на поверхности вероятность появления
одного потока, такого заметного, как тот, что проходит (частично) вдоль спины Грус, или изогнутого потока
ярких звёзд вдоль Скорпиона, очень мала. Я уверен, что появление _множества_ таких потоков в принципе маловероятно.
И везде, где наблюдается тенденция к формированию потоков в объектах
По-видимому, распределение происходит совершенно случайно, но это наводит на мысль о действии закона. Я приведу пример, возможно, очень прозаичный, но он прекрасно объяснит, что я имею в виду. В мыльной воде, оставшейся в тазу после мытья, часто можно заметить тенденцию к образованию спиральных завихрений на поверхности. В других случаях может не быть явной спиралевидности, но всё равно будет наблюдаться тенденция к образованию потоков. Теперь в этом
случае легко заметить, что изогнутое дно бассейна способствовало
образованию потоков воды, которые либо циркулировали в одном направлении, либо
Направление или противодействие и изменение эффектов друг друга в зависимости от случайного характера возмущения, которому подвергается вода в процессе мытья.[21] Здесь, конечно, не может быть никаких сомнений в причине наблюдаемых явлений. И я считаю, что в каждом случае, когда в скоплении пятен или точек можно увидеть хотя бы один заметный поток, небольшое размышление подскажет регулирующую причину, к которой можно отнести эту особенность.
Вряд ли стоит говорить о том, что если указанное мной формирование русла действительно можно отнести к систематическому
Теория о том, что слой звёзд распределён с какой-либо степенью однородности, будь то в отношении величины или расстояния, должна быть отвергнута. Мне также кажется совершенно очевидным, что
огромные размеры Галактики по сравнению с расстоянием от нас до
ярких звёзд больше не могут быть подтверждены. В отношении этого
последнего пункта у нас есть и другие доказательства, которые я кратко рассмотрю.
Во-первых, это скопления в Млечном Пути. Я выберу то, что хорошо известно каждому телескописту,
а именно великолепное скопление в виде руки с мечом на созвездии Персея. Нет
Можно усомниться в том, что это скопление принадлежит галактической системе, то есть что оно не является _внешним_ скоплением.
Об этом убедительно свидетельствуют конфигурация пятна и его положение.
Теперь в пределах этого пятна, в котором невооружённый глаз не видит звёзд, телескоп средней мощности обнаруживает множество ярких звёзд, самые яркие из которых имеют примерно седьмую звёздную величину. Вокруг них по-прежнему виден молочный неразрешённый свет. Если использовать телескоп с более мощным объективом, можно увидеть больше звёзд, но вокруг них всё равно останется туманность
свет. Увеличивайте мощность, пока всё поле не засияет почти невыносимым светом, но фон всё равно останется неразрешённым.
«Знаменитый Гершель, — говорит профессор Никол, — однажды проник в это место и оказался среди глубин, свет которых не достиг бы его и за 4000 лет; неудивительно, что он отказался от этой затеи, решив, что такие бездны должны быть бесконечными». Именно эту точку зрения я и хочу оспорить. И я думаю, что нетрудно
доказать хотя бы вероятность обратного предположения о том, что млечный свет в
Пятно удаляется на огромное расстояние за звёзды седьмой величины, видимые в том же поле зрения.
Это предположение, по сути, сводится к крайне маловероятной точке зрения, согласно которой
мы наблюдаем за группой звёзд, расположенных в цилиндрическом
слое, который простирается прямо от глаза, — слое, сечение которого
настолько мало по сравнению с его шириной, что, хотя всё поле,
в которое входит это место, невелико, расстояние, отделяющее
ближайшие части группы от самых дальних, эквивалентно
огромному расстоянию, которое, как предполагается, отделяет
звёзды седьмой величины на крайних границах нашей Галактики.
И невероятность этой точки зрения становится ещё более очевидной, если принять во внимание, что в пределах этого пятна наблюдается ярко выраженная тенденция к формированию небольших потоков, вокруг которых, кажется, сгущается млечный свет. Поэтому кажется совершенно невероятным, что скопление действительно имеет неопределённую продольную протяжённость, как предположил профессор Никол. На самом деле становится практически очевидным, что молочный свет исходит от сфер, которые действительно меньше
звёзды седьмой величины в том же поле и скопления вокруг этих звёзд как в реальности, так и на вид.
Наблюдения, применимые к этому скоплению, можно распространить на все шаровые скопления.
А там, где скопление не имеет шарообразной формы, но при изучении демонстрирует либо (1) любую тенденцию к образованию потоков в пределах своих границ, либо (2) равномерное увеличение плотности по мере продвижения от любой части окружности к центру, представляется совершенно немыслимым, что видимое скопление на самом деле является не скоплением, а длинной цепочкой звёзд, простирающейся до огромного
расстояние непосредственно от глаза наблюдателя. Когда в таком случае
в скоплении появляется много звёзд более высокой звёздной величины,
мы, по-видимому, вынуждены признать вероятность того, что они принадлежат скоплению; и в любом случае мы не можем считать, что самые удалённые части скопления находятся на расстоянии, значительно превышающем (_пропорционально_) расстояние до ближайших частей.
Аналогичным образом свидетельствуют о себе узкие потоки и «шеи» внутри самой Галактики. Если мы рассмотрим завихрения над
Скорпионом, то покажется крайне маловероятным, что в каждом из них мы
Видите ли, это не настоящая спираль или поток, а край _рулона_
звёзд. Например, если посмотреть на спиральный рулон бумаги из любой
случайной точки, вероятность того, что он будет выглядеть как спиральная _кривая_, составляет одну тысячную, и, конечно, вероятность того, что несколько таких рулонов будут выглядеть одинаково, гораздо выше. Тот факт, что мы предположительно находимся недалеко от средней плоскости Млечного Пути, частично устранил бы рассматриваемую здесь трудность, если бы не толщина и протяжённость этого слоя по сравнению с
Учитывая расстояния до ярких звёзд, можно с уверенностью предположить, что они очень велики, если исходить из предположения о какой-либо степени однородности распределения.
Доказательства в пользу этого предположения можно найти в круглых отверстиях в Галактике или в отверстиях других форм. Заметна ещё одна особенность этих впадин.
В то время как на границах каждой из них находится много ярких звёзд, а в некоторых случаях две или три очень яркие звезды, _внутри_ впадины наблюдается заметное
недостаточное количество звёзд. Это явление, по-видимому, указывает на то, что
связь между более яркими звездами и млечным светом за их пределами
больше, чем предполагается в теории слоев. Вряд ли можно считать это
явление полностью случайным.
Есть еще несколько моментов, на которых я хотел бы остановиться подробнее, но пространство
не позволяет мне. Я просто отмечу, что существуют особенности
в распределении красных двойных и кратных звезд, в положении
, в котором появились временные звезды, и в
распределении туманностей, которые кажутся весьма заслуживающими внимания.
Однако один момент, напрямую связанный с моей темой, остаётся открытым
следует упомянуть. Я проследил за потоками звёзд, которые _более_ заметны,
чем те, что образуют Млечный Путь. У нас также есть свидетельства о потоках света, которые ещё более тонкие и неуловимые, чем свет нашей собственной
Галактики. В своём великом труде о южном небе сэр Джон Гершель
отмечает частое появление «чрезвычайно тонкого и
равномерного точечного, или _пунктирного_, покрытия поля зрения
светящимися точками, слишком маленькими, чтобы их можно было
увидеть вблизи, и слишком многочисленными, чтобы их можно было
сосчитать, если бы это было возможно».
В тридцати семи местах он обнаружил это удивительное и значимое явление.
Явление настолько слабое, что, по его словам, «впоследствии постоянно возникала мысль об иллюзии».
Эта мысль вполне соответствует скромности философа-наблюдателя, но те, кто ценит мастерство сэра Джона Гершеля как наблюдателя, вряд ли согласятся с ней. Как отмечает профессор Никол, «достаточно прочитать
Из записной книжки Гершеля: «Я убедился, что пятнистость не является иллюзией,
поскольку тёмные пятна движутся вместе со звёздами, когда я перемещаю трубку».
чтобы убедиться в том, что это явление реально». Примечательный факт, связанный с этими наблюдениями, заключается в том, что, когда сэр Дж. Гершель отметил на звёздной карте места, в которых он обнаружил эту туманность, он обнаружил, что «за исключением
_трёх_, которые казались обособленными и не связанными друг с другом, они образовывали несколько
_отдельных, но непрерывных потоков_».
ПРИМЕЧАНИЯ:
[20] Поле зрения — это фактическое пространство, охватываемое линзой. — Э. С.
[21] Иногда наблюдается необычная закономерность в искривлении, и образуется спираль, по форме напоминающая некоторые из
Большие спиральные туманности, нарисованные лордом Россом, так и манят
увидеть в центробежной силе возмущённой воды и центростремительных
эффектах, вызванных отражением от поверхности бассейна, причины,
которые в некотором смысле могут иллюстрировать законы, действующие
в более обширных областях космоса.
МАГЕЛЛАНОВЫ ТУМАННОСТИ — ЗОДИАКАЛЬНЫЙ СВЕТ — ЗВЁЗДНЫЕ ГРУППЫ — АМЕДЕ ГИЛЬМЕН
Когда мы смотрим на область небесного свода, окружающую Южный полюс, нас не может не поразить контраст между небольшим количеством звёзд, которые там есть, и
блестящая зона, окаймляющая Млечный Путь, от Ориона и Арго до
Кентавра, проходящая мимо Южного Креста. В этой части неба
сияет одинокая звезда первой величины Ахернар, которая находится
дальше от полюса, чем прекрасные звёзды Кентавра и Креста.
Но даже это обстоятельство делает необычный вид двух туманных
пятен, которые кажутся двумя оторванными частями огромной галактической
зоны, ещё более поразительным. Эти полузвёздные-полутуманные системы
неравны по величине и яркости, но их легко увидеть невооружённым глазом
В ясную безлунную ночь можно увидеть два облака: одно, более крупное и яркое, находится между полюсом и Канопусом в созвездии Золотой Рыбы; другое, меньшее и менее яркое, обычно видно в полнолуние в созвездии Гидры между Ахернаром и полюсом.
Оба облака известны астрономам и мореплавателям под названием «Облака мыса », или «Магеллановы облака». И чтобы различать их, мы снова используем названия Большое Магелланово Облако (_Nebecula Major_) и Малое Магелланово Облако (_Nebecula Minor_).
Магеллановы Облака отличаются от всех остальных туманностей тем, что
своими огромными видимыми размерами и физическим строением;
этот последний признак отличает их от большинства ветвей и
отростков Млечного Пути, с которыми, добавим, они, по-видимому, никак не связаны.
Великое Облако простирается на пространстве, занимающем не менее
сорока двух квадратных градусов, что примерно в двести раз превышает видимую поверхность лунного диска. Малое Магелланово Облако в четыре раза меньше Большого.
По словам Гумбольдта, оно окружено «своего рода пустыней»,
где, правда, сияет великолепное звёздное скопление
Тукана. Если внешний вид этих двух примечательных туманностей и их расположение в области неба, бедной звёздами, придают южному небу необычный вид, то их реальная структура делает их одним из чудес небес.
В Большом Магеллановом Облаке Гершель насчитал 582 одиночные звезды, среди которых только одна имеет пятую звёздную величину. Шесть других звёзд имеют величину, близкую к пятой, и, несомненно, были бы видны невооружённым глазом, если бы их свет не был поглощён общим сиянием.
В Малом Магеллановом Облаке одиночных звёзд пропорционально больше
Их много, так как было подсчитано 200 туманностей, из которых три имеют шестую звёздную величину, в то время как в неё входят только тридцать семь туманностей и семь звёздных скоплений. Эти огромные скопления, элементы которых сами по себе представляют собой рои звёзд, напоминают нам о самом большом, по крайней мере на вид, из всех скоплений, которые можно увидеть в глубинах неба, — о Млечном Пути.
По вечерам, примерно в день весеннего равноденствия — в марте и апреле, когда в нашем климате сумерки длятся недолго, — если мы посмотрим на запад, сразу после захода солнца, то можем увидеть
вы можете увидеть слабый свет, поднимающийся в виде конуса среди звёздных созвездий.
Астрономы называют это зодиакальным светом. Те, кто с ним не знаком или не привык к обычному виду неба,
могут спутать это мерцание с Млечным Путём, обычными сумерками или даже с северным сиянием. Но если
присмотреться, ошибиться невозможно.
Треугольная форма этого светящегося конуса, его высота и наклон по отношению к горизонту выделяют его среди других объектов и делают достойным особого упоминания.
По мере того как дни становятся длиннее, а вместе с ними и продолжительность сумерек, зодиакальный свет исчезает; он становится невидимым, по крайней мере в нашем климате. Но его снова можно увидеть утром на востоке, примерно в день осеннего равноденствия, в сентябре и октябре, когда рассвет длится так же недолго, — однако он снова исчезает в период долгих ночей и сумерек.
Нет нужды добавлять, что для наблюдения за зодиакальным светом небо должно быть ясным, а ночь — безлунной.
Среди предложенных объяснений наиболее вероятным является следующее
Это то, что делает зодиакальный свет похожим на сплюснутое туманное кольцо, окружающее Солнце на некотором расстоянии. Следует отметить, что
направление оси конуса или пирамиды, продолженной
под горизонт, всегда проходит через Солнце.
Сначала считалось, что это направление точно совпадает с
солнечным экватором, но теперь более вероятно, что оно совпадает с
плоскостью земной орбиты, или эклиптикой.
Итак, какова природа этой светящейся массы? Следует ли считать её зоной испарений, выбрасываемых Солнцем в процессе
консолидация, когда наша центральная звезда перешла из туманного состояния в состояние уплотнённой жидкой сферы? Так считал Лаплас.
Другая гипотеза, также связанная с первой, заключается в том, что
Зодиакальный свет состоит из мириад твёрдых частиц, аналогичных
аэролитам, которые движутся в одном направлении, но вращаются
по отдельности вокруг центра нашего солнечного мира. Таким образом, свет кольца
будет создаваться за счёт скопления множества
ярких точек, отражающих в нашу сторону свет, который каждая из них получает от солнца.
Это объяснение позволяет понять, почему интенсивность зодиакального света в разные эпохи была разной.
Достаточно предположить, что концентрация частиц или плотность кольца неодинаковы по всей его протяжённости и что при его вращении вокруг Солнца Земля последовательно видит разные его части. В этом случае возникает вопрос, отличается ли это линзовидное кольцо материи от зоны аэролитов.
Наконец, некоторые астрономы считают зодиакальный свет туманным кольцом, окружающим Землю на некотором расстоянии. Но
это мнение, которое кажется несколько диким, и совершенно на
расхождение с наблюдением.
Звезды, которые видны невооруженным глазом на распространение orderless
небесный свод? или между теми, кто, по-видимому, наиболее
тесно связан, нет какой-то реальной или физической связи, которая требует от нас
ранжировать их в естественные группы?
Эти вопросы уже частично решены тем, что известно о
двойных и кратных звездных системах. Вскоре, исследуя области неба, видимые в телескоп, мы столкнёмся с
рассмотрим множество звёздных скоплений, в которых звёзды расположены
так компактно и так многочисленно, а форма групп так упорядочена,
что невозможно отрицать их взаимную зависимость.
Но задолго до открытия этих островов, этих архипелагов
звёзд, разбросанных с таким удивительным изобилием по
бесконечности, невооружённый глаз уже различал определённое
количество групп, звёзды в которых находились так близко друг к
другу, что невозможно было усомниться в их физической связи.
Такова, например, группа звёзд Плеяды. Таковы, опять же,
группы звёзд, известные под названиями Гиады, Презепе и Волосы Береники. Все они видны невооружённым глазом, и хороший глаз без труда различит главные звёзды первых двух групп. Гиады находятся в созвездии Тельца, которое легко различить к северо-западу от Ориона и Альдебарана.
Из примерно восьмидесяти звёзд, образующих группу Плеяд, шесть видны без помощи телескопов.
Раньше, как пишет нам латинский поэт, их насчитывали семь, что может служить доказательством того, что одна
Одна из них переменна и стала менее яркой или вовсе исчезла.
Самая яркая из них, Альциона, имеет третью звёздную величину; Электра и Атлас — четвёртую; Меропа, Майя и Тейгет — пятую.
Ещё три звезды получили собственные названия, хотя они находятся за пределами обычного зрения: это Плеяды, Селено и Астеропа, от шестой до восьмой звёздной величины. Все остальные видны только в телескоп; но и в обычный
телескоп можно различить большое их количество. Плеяды известны
под названием «Курятник», несомненно, потому, что Альциона в этой группе выглядит как курица, окружённая цыплятами.
Гиады, расположенные рядом с Плеядами, образуют менее многочисленную и более рассеянную группу. Яркий свет Альдебарана, который, как известно, относится к первой звёздной величине, затрудняет их различение невооружённым глазом.
Они появляются в сезон дождей. Отсюда и их название — Гиады, от греческого слова, означающего «дождь».
Связь между звёздами, входящими в эту группу, не так очевидна, как в случае с Плеядами. Тем не менее она кажется
Трудно признать, что они совершенно не зависят друг от друга.
Изучая положение этих двух групп в окрестностях Млечного Пути и замечая, что обе они находятся в продолжении ветви большой зоны, мы почти вправе считать их двумя скоплениями звёзд, принадлежащими к огромному звёздному слою, который окружает нас и в центре которого находится само Солнце.
В созвездии Волосы Береники большинство звёзд видны невооружённым глазом и хорошо различимы на небе, немного восточнее
Лев. Ни одна из ярких звёзд поблизости не мешает обзору, не затмевает их свет.
Следующая группа звёзд находится в созвездии Рака и известна под названием Презепе: она видна невооружённым глазом, но
без телескопа невозможно различить отдельные звёзды.
Тем не менее инструмент умеренной мощности легко их разделяет.
Группы, которые мы только что описали, представляют собой переходную форму между
звёздами, рассеянными по небесному своду, и более плотными
звёздными скоплениями, неопределённый вид которых ранее приводил к тому, что их
обозначены общим названием «туманности».
Несомненно, если бы мы могли переместиться в пространстве и наблюдать с достаточно удалённой точки зрения за всеми звёздами, которые кажутся нам разрозненными, мы бы увидели, что они собраны в одну или несколько отдельных групп, подобных Плеядам. А если бы мы проникли в одно из этих плотных скоплений, то увидели бы, что звёзды, из которых оно состоит, разделены и разбросаны по небесному своду так, что оно выглядит как наше собственное небо.
НЕБУЛА И РОИ ЗВЁЗД. Дж. Э. Гор
Теперь мы рассмотрим туманности в полном смысле этого слова, то есть объекты, которые, как показывает спектроскоп, состоят из светящегося газа.
Иногда они большие и неправильной формы, как большая туманность в «Мече» Ориона, иногда имеют спиралевидную форму, а иногда — определённую форму, как планетарные и кольцевые туманности.
Из больших и неправильных туманностей одна из самых примечательных — та, что известна как «большая туманность в Орионе». Она окружает кратную звезду Тета Ориона. Любопытно, что она ускользнула от внимания исследователей
Галилео Галилей, хотя и уделял особое внимание созвездию
Ориона, не смог разглядеть туманное свечение вокруг центральной звезды «Меча».
Туманность, по-видимому, была открыта швейцарским астрономом
Цайсатом в 1618 году, а в 1656 году её зарисовал Гюйгенс. Её называют туманностью «рыбий рот» из-за кажущегося сходства центральной части с рыбьим ртом. На поверхности туманности видно множество маленьких звёзд.
Когда-то лорд Росс считал, что
При исследовании с помощью гигантского телескопа Хаббла туманность показала признаки разделения на звёзды.
Но теперь известно, что это было ошибкой, поскольку доктор Хаггинс с помощью спектроскопа обнаружил, что она состоит только из светящегося газа.
Самая яркая линия в спектре туманности — «главная линия туманности», как её называют, — пока не была идентифицирована ни с одним земным веществом.
Мистер У. Х. Пикеринг и доктор Макс Вольф сфотографировали ещё одну туманность, окружающую звезду Дзета Ориона — южную звезду «Пояса».
Эта туманность, по-видимому, связана с туманностью в «Мече».
а профессор Барнард, используя «линзу дешёвого масляного фонаря» с
диаметром 1; дюйма и фокусным расстоянием 3; дюйма, сфотографировал
«огромную изогнутую туманность», простирающуюся почти через всё
созвездие Ориона и включающую в себя «Большую туманность».
С помощью спектроскопа профессор Килер обнаружил, что туманность Ориона, по-видимому, удаляется от Земли со скоростью почти 11 миль в секунду.
Однако это движение может быть, по крайней мере частично, вызвано движением Солнца в пространстве в противоположном направлении. Профессор Пикеринг
считает, что параллакс туманности, вероятно, не превышает
0,003;, что соответствует пути света в тысячу лет!
В южном созвездии Арго находится великолепная туманность, внешне чем-то напоминающая Большую туманность Ориона. Она окружает
знаменитую переменную звезду Эта Арго. Иногда её называют
туманностью «замочная скважина» из-за любопытного отверстия такой формы в её центре. Она была тщательно изучена сэром Джоном Гершелем на мысе Доброй Надежды в 1834–1838 годах. Она находится в очень яркой части
Млечный Путь, и сэр Джон Гершель так описывает его: «Нелегко передать словами полное впечатление от красоты и величия этого зрелища, которое предстаёт перед нами, когда туманность входит в поле зрения телескопа, зафиксированного по прямому восхождению, в ходе суточного движения, сопровождаемая столь славным и бесчисленным потоком звёзд, кульминацией которого она является, и в той части небес, которая в остальном полна интереса». И он добавляет:
«Ни в одной части этой туманности не видно ничего, что можно было бы принять за звёзды. В этом отношении она аналогична
туманность Ориона. Таким образом, она не имеет ничего общего с Млечным
Путём, на фоне которого мы её видим, и поэтому может находиться, и, скорее всего, находится, на неизмеримом расстоянии за этим слоем».
Вывод сэра Джона Гершеля о её физическом составе был полностью подтверждён спектроскопом, который показал, что она состоит из светящегося газа. Как и в туманности Ориона, в ней разбросано множество звёзд. Некоторые из них, возможно, имеют физическую связь с туманностью, а другие могут принадлежать
Млечный Путь. Туманность имеет огромные размеры и занимает видимое пространство,
примерно в пять раз превышающее площадь полной Луны, а её реальные размеры
должны быть просто колоссальными. Она была сфотографирована мистером Расселом, директором Сиднейской обсерватории, в июле 1890 года. На фотографии видно, что «одна из самых ярких и заметных частей туманности» — форма в виде лебедя в центре рисунка Гершеля — «полностью исчезла», а её место теперь занимает «большой тёмный овал».
Мистер Рассел впервые заметил исчезнувшую часть туманности в
В 1871 году, изучая её в телескоп с апертурой 11,5 дюймов, я заметил, что она исчезла.
Фотография, сделанная сейчас, подтверждает это исчезновение, что
весьма примечательно и показывает, что в этих удивительных туманностях действительно происходят изменения, которые можно обнаружить спустя сравнительно небольшой промежуток времени.
Туманность в Арго меньше, чем туманность в Золотой Рыбке, но в целом похожа на неё.
Она известна как 30 Золотой Рыбки и является одним из многочисленных и разнообразных объектов, которые вместе составляют Большое Магелланово Облако.
Сэр Джон Гершель тщательно зарисовал её на мысе Доброй Надежды.
Он называет её «одной из самых необычных и экстраординарных
галактик, которые можно увидеть на небе», и говорит, что «она
уникальна даже в системе, к которой принадлежит, поскольку ни в одной из туманностей нет другого объекта, на который она была бы хоть немного похожа».
Иногда её называют «петлеобразной туманностью» из-за любопытных отверстий в ней. Одно из них чем-то похоже на «замочную скважину» в туманности Арго. Вблизи его центра находится небольшое скопление звёзд, а по всей туманности разбросано множество тусклых звёзд, из которых
Сэр Джон Гершель составил каталог из 105 туманностей, от девятой до семнадцатой величины. Я не знаю, исследовалась ли эта туманность с помощью спектроскопа, но, судя по её внешнему виду, она газообразная. Она примечательна тем, что является единственным объектом своего класса, находящимся за пределами Млечного Пути.
Среди туманностей неправильной формы можно выделить ту, которая известна как «трифид», или 20-й объект Мессье. Она расположена к северу от звезды 4 Стрельца.
Великолепная область небесного свода. На рисунке, сделанном сэром Джоном
Гершелем на мысе Доброй Надежды, основная часть состоит из
трёх масс туманной материи, разделённых тёмными «полосами» или «трещинами».
Рядом с местом соединения трёх «трещин» находится тройная звезда.
Трювело также сделал прекрасный рисунок этой туманности. Он
довольно хорошо совпадает с рисунком сэра Джона Гершеля, но на нём больше деталей.
Среди других газообразных туманностей можно упомянуть туманность, которую сэр Джон
Гершель назвал «гантелью». Она находится немного южнее шестой
Эта звезда имеет видимую звёздную величину 14 и была открыта Мессье в 1779 году во время наблюдения за кометой Боде в том же году. В небольшие телескопы она
похожа на гантель или песочные часы, но в более крупные телескопы её очертания заполняются более слабым туманным светом,
придавая ей эллиптическую форму. В ней было замечено несколько слабых звёзд, но они, вероятно, принадлежат Млечному Пути, как считает доктор.
Хаггинс считает, что спектр газообразный. Доктор Робертс сфотографировал его и считает, что «туманность, вероятно, представляет собой шарообразную массу из туманной
материя, которая находится в процессе конденсации в звёзды,
и слабые выступы туманности на _южном последующем_ и _северном предшествующем_ концах — это проекции широкого кольца
туманности, окружающего шарообразную массу. Это кольцо недостаточно плотное, чтобы затмить свет центральной области
шарообразной массы, но достаточно плотное, чтобы затмить те её части, которые скрыты из-за увеличенной толщины туманности,
что и создаёт эффект «гантели». Если эти выводы верны, то мы можем
Сделаем ещё один шаг или несколько шагов вперёд и предположим, что
завершением жизненного цикла этой туманности станет её
превращение в шаровое звёздное скопление».
К газовым туманностям можно также отнести так называемые «кольцевые туманности». Это очень редкие объекты, во всём небе их известно всего несколько. Наиболее примечательным является объект, известный как Мессье 57.
Он расположен между звёздами Бета и Гамма Лиры, к югу от яркой звезды
Вега. Он был открыт Даркье в Тулузе в 1779 году во время наблюдения за кометой Боде, появившейся в том же году. Лорд Росс считал, что его можно разрешить
в звёзды, как и Чакорнак и Секки, но ни одна звезда не видна в большие американские телескопы, и доктор Хаггинс считает, что это газ. Центральная часть не абсолютно тёмная, а содержит слабый туманный свет. При наблюдении в большой телескоп обсерватории Лик профессор Барнард обнаружил, что отверстие в кольце заполнено более слабым светом, «примерно посередине по яркости между яркостью кольца и темнотой окружающего неба». Отверстие было почти круглым, в отличие от внешней границы
туманности, так что концы кольца были толще, чем его края». Вся туманность была молочного цвета. Центральная звезда,
замеченная некоторыми наблюдателями, обычно была видна профессору Барнарду, но никогда не выделялась на общем фоне. Он определил предельные размеры туманности: около 81; в длину и около 59; в ширину, что более чем в два раза превышает видимую площадь диска Юпитера. Доктор Робертс сделал прекрасную фотографию.
Он говорит, что «на фотографии туманность и внутренняя часть кольца выглядят более эллиптическими, чем на рисунках
и описания указывают на то, что звезда на _следующей_ стороне находится
ближе к кольцу, чем указано в расстоянии. Туманность на
_предыдущем_ и _следующем_ концах кольца немного выступает и
менее плотная, чем на _северной_ и _южной_ сторонах. Вероятно,
это и придало кольцу нитевидную форму, которую показывает лорд Росс. Некоторые
фотографии туманности были сделаны в период с 1887 по 1891 год.
На некоторых из них хорошо видна центральная звезда, но на других она едва различима, что указывает на переменность звезды. На
На фотографии, сделанной господами Андруэ и Монтожаном из Тулузской
обсерватории, с выдержкой в девять часов (при многократной экспозиции),
на туманности и рядом с ней на площади в три квадратных градуса видно около 4800 звёзд.
Другой объект кольцеобразной формы находится немного юго-западнее звезды Лямбда Скорпиона.
Вот как его описывает сэр
Джон Гершель: «Тонкое, очень слабое, но совершенно чётко очерченное кольцо. Поле, усеянное звёздами, две из которых находятся на туманности. Красивое, тонкое кольцо, похожее на призрак
По внешнему виду он представляет собой диск диаметром около 40 дюймов на поле из примерно 150 звёзд
одиннадцатой и двенадцатой величины и ниже».
Рядом со звёздами 44 и 51 Змееносца находится ещё один объект кольцеобразной формы, который сэр Джон Гершель описывает как «абсолютно круглый, довольно тусклый, диаметром 12 дюймов, с чёткими краями, но немного ворсистый по краям и с заметной тёмной полосой посередине, по яркости не уступающий звезде десятой величины. Несколько звёзд в поле зрения, прекрасный образец планетарной кольцевой туманности».
Планетарные туманности представляют собой интересный класс объектов. Они получили своё название
Сэр Уильям Гершель назвал их так из-за сходства с дисками планет.
Они, как правило, имеют одинаковую яркость, без какого-либо ядра или более яркой части в центре.
Существует множество примеров этого класса, и один из самых примечательных — объект, известный как 97-я звезда в каталоге Мессье.
Он расположен примерно в двух градусах к юго-востоку от Беты Большой Медведицы — южной из двух «указателей» в созвездии Волопаса. Она имеет значительные видимые размеры, и даже если предположить, что её расстояние до нас не больше, чем у 61 Лебедя, её реальные размеры
должно быть, огромная. Лорд Росс заметил два отверстия в центре.
в каждом отверстии по звезде, и по этому виду он назвал ее
“туманность совы”. Одна из звезд, похоже, исчезла с тех пор, как
1850, и фотография, недавно сделанная доктором Робертсом, подтверждает это
исчезновение.
Еще один прекрасный объект планетарного класса - тот, который находится близко
к полюсу эклиптики. Уэбб увидел это “как заметную звезду
не в фокусе”. Смит обнаружил, что он бледно-голубого цвета. Доктор Хаггинс находит
газовый спектр — первое подобное открытие. Профессор
Холден, наблюдавший за ней в большой телескоп Лика, обнаружил, что её структура необычна. Он говорит, что она «по-видимому, состоит из колец,
наложенных друг на друга, и трудно не согласиться с тем,
что они расположены в пространстве в форме настоящей спирали», и относит её к новому классу, который он называет «спиральными туманностями».
Нечто похожее на туманность находится немного западнее звезды Ню Водолея. Секки считал, что на самом деле это скопление маленьких звёзд, но доктор Хаггинс обнаружил, что его спектр газообразный. Небольшая туманность
с каждой стороны делает его похожим на планету
Сатурн, вид сбоку, с кольцами. В большой телескоп Лика он выглядит как удивительный объект: «центральное кольцо расположено на фоне овала из гораздо более тусклой туманности». Профессор Холден говорит, что «цвет бледно-голубой», и сравнивает вид центрального кольца «со следом, оставленным на мокром песке на морском берегу».
Примерно в двух градусах к югу от звезды Мю Гидры находится ещё одна планетарная туманность.
Смит описывает её как туманность, напоминающую планету Юпитер по
«размеру, равномерному освещению и цвету». Уэбб видел её «неподвижной, бледно-голубой».
Сэр Джон Гершель, находившийся на мысе Доброй Надежды, говорил о
Его цвет был «определённо голубым — во всяком случае, небесно-голубым», и этот цвет, по-видимому, характерен для этих любопытных объектов. Хотя
сэр Уильям Гершель со своими большими телескопами не смог разделить его на звёзды, Секки показалось, что он видит, как он распадается на звёзды с «искрящимся кольцом». Однако доктор Хаггинс считает, что спектр у него газообразный, так что светящиеся точки, которые видел Секки, не могли быть звёздами.
Сэр Джон Гершель в своих «Мысленных наблюдениях» описывает планетарную туманность, расположенную между звёздами Пи Центавра и Дельта Южного Креста.
Он говорит, что она «идеально круглая, очень похожа на планету, красивого голубого цвета...
очень похожа на Уран, только в два раза меньше и голубая...
Она имеет самый насыщенный голубой цвет, когда находится в поле зрения сама по себе, без света лампы и ярких звёзд. Примерно в 10; к северу от неё находится звезда оранжевого цвета, восьмой величины. Когда она попадает в поле зрения, голубой цвет туманности становится интенсивным... Цвет — красивый насыщенный синий, между берлинской лазурью и зелёным вердитером».
Есть несколько редких объектов, называемых «туманными звёздами». Звезда Эпсилон
Орион — центральная звезда в созвездии Ориона — окружена огромной туманной атмосферой. Тройная звезда Йота Ориона окружена туманной дымкой. Звезда Бета в созвездии Гончих Псов — звезда с видимой звёздной величиной 4,5, окружённая туманной атмосферой.
Термин «эллиптические туманности» применяется к туманностям эллиптической или вытянутой формы. Эта форма, вероятно, во многих случаях обусловлена эффектом перспективы.
В действительности они имеют круглую или почти круглую форму.
Пожалуй, самым примечательным объектом этого класса является хорошо известная
«туманность в Андромеде», которую астрономы называют 31-м объектом Мессье. Её можно
Его можно увидеть невооружённым глазом в ясную безлунную ночь в виде туманного пятна света рядом со звездой Ню Андромеды. Любопытно, что древние не упоминали о нём, хотя он, должно быть, был хорошо виден их зорким глазам на ясном восточном небе. Это было,
однако, несомненно, замечено еще в 905 году нашей эры, и на это ссылается
как на знакомый объект персидский астроном Аль-Суфи, который написал
описание небес примерно в середине десятого века.
Тихо Браге и Байер этого не заметили, но Симон Мариус это заметил
в декабре 1612 года и описал его «как свет, видимый с большого расстояния через полупрозрачные роговые пластины».
Его также наблюдал Буллиальд в 1664 году, когда следил за кометой того года.
В последние годы наблюдатели-любители часто принимали его за комету. К северо-западу от Большой туманности находится туманность меньшего размера, открытая Ле Жантилем в 1749 году, а к югу — ещё одна, обнаруженная мисс Кэролайн Гершель в 1783 году. Большая туманность имеет эллиптическую форму и значительные видимые размеры. Американский астроном Бонд с помощью телескопа с 15-дюймовой апертурой проследил
Его длина составляет около четырёх градусов, а ширина — два с половиной градуса. На прекрасной фотографии, сделанной доктором Робертсом в декабре 1888 года, видно, что туманность простирается почти на два градуса в длину и примерно на полградуса в ширину, то есть значительно больше, чем полная Луна. Бонд не заметил никаких признаков разделения на звёзды, но обратил внимание на два тёмных разлома или канала, идущих почти параллельно длине туманности. На фотографии доктора Робертса
эти разломы выглядят как тёмные промежутки между последовательными
туманные кольца, на которые разделена туманность. Доктор Робертс говорит:
«Фотография, которую я сделал с помощью 20-дюймового рефлектора 10 октября 1887 года, впервые раскрыла истинный характер большой туманности.
Одной из особенностей, которые она продемонстрировала, было то, что тёмные полосы, о которых говорил Бонд, образовывали части границ между симметричными кольцами туманной материи, окружающими большой диффузный центр туманности. Другие фотографии были сделаны 15 ноября 1887 года; 1 октября 1888 года; 2 октября 1888 года; 29 декабря 1888 года; а также несколько других, сделанных позднее, на всех которых видны кольца туманности
Они идентичны, и таким образом фотографии подтверждают точность друг друга и объективную реальность изображённых деталей структуры туманности». Доктор Робертс добавляет: «Эти фотографии проливают свет на вероятную истинность _туманной гипотезы_, поскольку они показывают то, что выглядит как постепенная эволюция гигантской звёздной системы».
Самым большим телескопам до сих пор не удавалось разделить этот удивительный объект на звёзды. Однако доктор Хаггинс обнаружил, что
спектр _не_ является газообразным, так что если туманность действительно состоит
Что касается звёздных точек, то они должны быть очень маленькими.
Можно задаться вопросом: каков вероятный размер и расстояние до этой удивительной туманности? и может ли она быть внешней частью Вселенной?
Временная звезда, появившаяся рядом с ядром туманности в
августе 1885 года, была седьмой величины. Я обнаружил, что наше Солнце,
если бы оно находилось на расстоянии, указанном в параллаксе в 1/200 секунды,
превратилось бы в звезду примерно одиннадцатой величины,
то есть на четыре величины тусклее, чем та временная звезда,
которая нам показалась. Иными словами, звезда была бы — при предполагаемом
расстояние — примерно в сорок раз больше, чем у Солнца. При любом большем расстоянии звезда была бы пропорционально ярче по сравнению с Солнцем. Это кажется маловероятным и наводит на мысль, что туманность — это _не_ внешняя галактика, а часть нашей собственной звёздной системы, которая, вероятно, включает в себя все звёзды и туманности, видимые в наши самые большие телескопы. Доктор Коммон действительно предполагает, что она может находиться сравнительно близко к нашей системе. Он говорит:
«Трудно представить, что такой огромный объект, как туманность Андромеды, находится не очень близко к нам. Возможно, она может быть
оказался ближайшим к Солнечной системе небесным объектом. Это туманность, которая даёт наилучшие шансы на обнаружение параллакса.
Она как будто проецируется на скопление звёзд, и в ней есть чётко определённые точки, которые можно использовать в качестве опорных для измерений.
Помимо того, что эта туманность даёт большие надежды на определение параллакса, есть основания полагать, что со временем можно будет обнаружить вращение её внешней части.
Возможно, это удастся сделать, наблюдая за положением двух внешних отделившихся частей по отношению к соседним звёздам.
Спиральные туманности — удивительные объекты, открытые покойным лордом Россом с помощью его огромного шестифутового телескопа. Их характер был полностью подтверждён фотографиями, сделанными доктором Робертсом.
Один из самых примечательных объектов такого рода известен как 51-й объект Мессье. Он находится примерно в трёх градусах к юго-западу от яркой звезды Эта Большой Медведицы — звезды в конце хвоста Большой Медведицы.
Она была открыта Мессье во время охоты за кометами 13 октября 1773 года.
В телескопы средней мощности видны только две туманности, почти соприкасающиеся друг с другом, но лорд Росс увидел в ней удивительную спираль, и его
Рисунок довольно точно совпадает с фотографией, сделанной доктором Робертсом в апреле 1889 года. Туманность также была сфотографирована доктором Коммоном. Доктор Робертс говорит: «На фотографии видно, что оба ядра туманности имеют звёздную природу и окружены плотной туманностью, а витки спирали в этой, как и в других спиральных туманностях, разбиты на звёздные сгустки с туманностью вокруг них. Те звёзды, которые не
соответствуют спиральным тенденциям, имеют туманные шлейфы,
прикреплённые к ним, и кажутся оторвавшимися от спиралей.
На исходном негативе также видна тенденция к спиральной структуре в меньшей туманности.
Доктор Хаггинс обнаружил, что спектр _не_ является газообразным.
Туманность, известная как 99-я туманность Мессье, имеет спиральную форму. Она находится на границе созвездий Девы и Волосы Вероники, рядом со звездой 6 Волосы Вероники.
В большие телескопы она чем-то напоминает «колесо Катерины». Д’Арре и
Ки считали, что её можно разделить на звёзды. Это было сфотографировано М.
Фон Готардом.
Среди скоплений и туманностей можно выделить Магеллановы Облака, или Нубекулы в Южном полушарии, поскольку они состоят из звёзд, скоплений и туманностей.
Среди так называемых туманностей есть много объектов, которые при наблюдении в телескопы достаточной мощности распадаются на мириады маленьких звёзд. Их сравнительная удалённость от окружающих объектов наводит на мысль, что они образуют своего рода семейства звёзд, связанных между собой какими-то физическими узами.
Такие скопления, как их называют, можно увидеть невооружённым глазом в Плеядах и в «Пчелином улье» в созвездии Рака. Другие можно частично рассмотреть в хороший театральный бинокль или бинокуляр, но для большинства из них требуются телескопы значительной мощности, чтобы увидеть их во всей красе. Они
Они бывают разных форм и степеней уплотнения. Некоторые из них сравнительно большие и неправильной формы, другие — маленькие и сжатые, с плотно расположенными звёздами. Многие из них имеют настолько однородную форму, что получили название шаровых скоплений. Их метко прозвали «шарами из звёзд», и они являются одними из самых интересных объектов на звёздном небе.
Самым примечательным объектом этого класса, видимым в Северном полушарии, является скопление, известное как Мессье 13. Она находится между довольно яркими звёздами Дзета и Эта Геркулеса, ближе к последней. Возможно, это
При наблюдении в подзорную трубу она выглядит как туманная звезда примерно шестой величины, по обе стороны от которой находятся звёзды. При наблюдении в мощный телескоп она распадается на множество маленьких звёзд. Сэр Уильям Гершель насчитал 14 000 звёзд, но реальное их количество, вероятно, гораздо меньше. Если предположить, что средняя звёздная величина компонентов составляет 12,5, то я
прихожу к выводу, что скопление из 14 000 звёзд такой
яркости будет светить как звезда примерно второй величины,
или немного слабее.
Ещё один объект шарового типа, но менее различимый, — это
известен как 92 Мессье, который находится между звездами Эта и Йота в галактике
Геркулес, ближе к последней. Телескопы сэра Уильяма Гершеля показали
его диаметр составляет семь или восемь минут дуги. Это значительно
ярче в центре. Более крупные компоненты легко видны в
средние телескопы, но даже Лорд Россе гигантский инструмент
не удалось разрешить Центрального огня. Однако нет никаких сомнений в том, что он полностью состоит из мелких звёзд, поскольку зоркий глаз спектроскопа
различает звёздный спектр, похожий на спектр соседнего объекта
Мессье 13.
[Иллюстрация: рис. 17. Область созвездий Волопаса и Геркулеса]
Ещё один прекрасный пример шарового скопления — 5-е скопление Мессье, которое находится
чуть севернее, перед звездой пятой величины 5 Змееносца. Оно
значительно сжато в центре. Сэр Уильям Гершель насчитал
200 звёзд, но не смог различить центральную туманность. Мессье,
открывший это скопление, смог увидеть его в телескоп длиной всего в один фут.
Ещё один прекрасный объект — Мессье 3 в созвездии Волопаса. Адмирал Смит описывает его как «блестящее и красивое шаровое скопление, не менее
более 1000 маленьких звёзд». Это не под силу маленьким телескопам,
но Баффхэм смог рассмотреть её даже в центре с помощью 9-дюймового
рефлектора.
В Южном полушарии можно найти множество прекрасных
образцов шаровых скоплений, которые, похоже, богаче этими
удивительными объектами, чем северное небо. Из них наиболее
интересными являются те, что известны как Омега Центавра и 47 Тукана. Омега
Центавр, благодаря своим огромным видимым размерам — около двух третей диаметра Луны — и видимости невооружённым глазом, возможно, является самым примечательным объектом такого рода на небесах.
Она сияет, как туманная звезда четвёртой величины, и я часто видел её на небе Пенджаба. Её большие размеры и шарообразная форма хорошо видны в бинокль, но, конечно, составляющие её звёзды находятся далеко за пределами досягаемости такого инструмента. Сэр Джон Гершель, наблюдавший её в свой большой телескоп на мысе Доброй Надежды, назвал её «поистине удивительным объектом». Все они чётко разделены
на звёзды двух величин, а именно тринадцати и пятнадцати, причём более крупные
располагаются линиями и хребтами над меньшими;... более крупные образуют кольца
Если мы возьмём среднюю звёздную величину компонентов в 13,5, то видимая яркость скопления будет означать, что в нём содержится около 15 000 звёзд.
[Иллюстрация: Большая туманность в созвездии Лебедя]
Другое удивительное скопление — 47 Тукана — находится недалеко от Малого Магелланова Облака. Она меньше по видимой звёздной величине,
чем Омега Центавра, но доктор Гулд, наблюдавший её в Кордове,
называет её «одной из самых впечатляющих и, возможно, самых величественных в своём роде в обоих полушариях» и оценивает её звёздную величину в
Четыре с половиной, если смотреть невооружённым глазом. Так его описывает
сэр Джон Гершель: «Самое великолепное шаровое скопление. Она заполняет
поле своими краями, но в её более сжатой части я могу выделить
достаточно чётко очерченное круглое пространство диаметром 90 дюймов,
в котором сжатие гораздо сильнее, а звёзды как будто сливаются.
Мне кажется, что эта часть имеет бледно-розовый или красный оттенок,
который явно контрастирует с белым светом остальной части.
Все звёзды имеют четырнадцатую звёздную величину, их невероятно много, и
сжато... Конденсация в три отдельных этапа.... Потрясающий объект». Рисунок этого скопления, сделанный сэром Джоном Гершелем, напоминает пчелиный рой и, возможно, вдохновил Теннисона на строки:
«Скопления и гнёзда миров, и пчелиные рои
Солнц и звёздных потоков».
В Южном полушарии есть и другие интересные образцы шаровых скоплений, но они не такие крупные, как уже описанные. Из них можно выделить 22-ю галактику Мессье, которая находится примерно посередине между звёздами Мю и Сигма Стрельца.
Сэр Джон Гершель описал его как прекрасное шаровое скопление, состоящее из звёзд двух величин, а именно одиннадцати или двенадцати и пятнадцати или шестнадцати.
Более крупные из них заметно красноваты. Гершель предположил, что скопление состоит из «двух слоёв или одной оболочки, покрывающей другую». Благодаря сравнительной яркости более крупных компонентов это скопление хорошо видно в небольшие телескопы. Я хорошо разглядел самые яркие звёзды в 3-дюймовый
рефрактор на небе Пенджаба, но, конечно, большая часть
скопления в телескоп такого размера выглядит как туманность.
Между Альфой и Бета Скорпиона находится плотное шаровое скопление.
В небольшие телескопы оно очень похоже на телескопическую комету, но при использовании более крупных инструментов раскрывается его истинный характер. Сэр Уильям
Гершель считал его «самой богатой и плотной массой звёзд на небосводе». В мае 1860 года в центре скопления внезапно появилась «временная звезда» седьмой величины, почти затмившая скопление своим ярким светом. Звезда погасла до конца июня того же года, и с тех пор её никто не видел
с тех пор. Было высказано предположение, что эта временная звезда находилась _между_
скоплением и Землёй, но мне кажется гораздо более вероятным, что вспышка произошла _в_ самом скоплении и что она, возможно, была вызвана столкновением двух составляющих его звёзд или роем метеоров, пролетевших через скопление с высокой скоростью.
Красота и величие зрелища, которое представляют собой эти шаровые скопления, если смотреть на них в мощный телескоп, не поддаются адекватному описанию. Говорят, что при первом взгляде на них
При первом же взгляде «мало кто может удержаться от возгласа восхищения»
Составляющие его звёзды, хотя и видны как светящиеся точки, не поддаются никаким попыткам их сосчитать и кажутся буквально бесчисленными. Расположенные
подобно массе сверкающей алмазной пыли на тёмном фоне
неба, они невольно наводят на мысль, что если каждая из этих
ярких точек — солнце, то тысячи солнц, которые, как кажется,
сосредоточены на таком маленьком пространстве, на самом деле
должны быть либо относительно близко друг к другу и
небольшими по отдельности, либо система солнц должна находиться
на расстоянии, почти приближающемся к бесконечному.
Однако расстояние от Земли до этих шаровых скоплений, безусловно, очень велико.
Попытки точно определить их положение в пространстве не увенчались успехом.
Поскольку составляющие их звёзды находятся практически на одинаковом расстоянии от глаза, у нас нет звёзд для сравнения, и поэтому их точное расстояние остаётся неизвестным.
Однако мы можем с некоторой долей правдоподобия оценить их вероятное расстояние. Можно предположить, что звёзды
созвездия Геркулеса, если бы они были сосредоточены в одной точке, светили бы как звезда примерно четвёртой величины. Поскольку компоненты
если говорить о двенадцатой и тринадцатой звёздных величинах, это будет означать, что скопление состоит примерно из 2500 звёзд. Исходя из полученных данных, мы можем сделать вывод, что компоненты скопления Геркулеса — это сравнительно небольшие солнца, разделённые значительными расстояниями, но, по-видимому, сгруппированные из-за эффекта расстояния.
Среди менее плотных звёздных скоплений есть много интересных объектов. Уже упоминались Плеяды. На фотографии
этой удивительной группы, сделанной в Парижской обсерватории, можно насчитать более 2000 звёзд всех степеней яркости, от самых тусклых до самых ярких.
видны без оптических приборов вплоть до таких тусклых точек, что
они не видны невооружённым глазом в телескоп, с помощью которого они были
сфотографированы. Здесь мы видим скопление, которое, вероятно, больше, чем скопление в Геркулесе, и, вероятно, находится на большем расстоянии от Земли, а его более крупные компоненты значительно массивнее нашего Солнца.
Рядом с яркой звездой Поллукс я вижу небольшое скопление звёзд
примерно седьмой и восьмой величины, которое в бинокль
очень похоже на Плеяды, если смотреть на них невооружённым глазом.
Небольшое скопление (известное как 39-й объект Мессье) можно увидеть рядом с
Звезда Пи Лебедя.
Хорошо известную звезду Хи Персея тоже можно увидеть в подзорную трубу, но для того, чтобы рассмотреть отдельные звёзды, нужен телескоп.
Чем больше телескоп, тем больше слабых звёзд в этих удивительных объектах.
Скопление, известное как 35-й объект Мессье, находится немного севернее звезды Эта
Близнецов. Его можно увидеть в подзорную трубу, но для того, чтобы рассмотреть отдельные звёзды, нужен небольшой телескоп. Среди более ярких звёзд группы заметна ярко выраженная тенденция к скоплению.
Две, три, четыре, а иногда и пять звёзд группируются вместе
подчинённые скопления. Адмирал Смит говорит: «Это великолепное поле звёзд от девятой до шестнадцатой величины, но с центром всс менее богаты, чем остальные. Из небольших звезд
будучи склонен образовывать изгибы три или четыре, и часто с
большой в корень кривой, это несколько напоминает одну из
разрывая небо-ракета”. Эта тенденция к “потоковому” образованию в
компонентах звездных скоплений также хорошо заметна на фотографии
скопления 38 Мессье (любезно присланной мне М. Анри из
Парижской обсерватории). Уэбб описал его как «благородное скопление,
расположенное под углом в форме креста», а Смит говорит:
«Очень необычная форма этого скопления напоминает о проницательности сэра Уильяма Гершеля
Это подтверждает мои предположения на этот счёт и в значительной степени подтверждает идею о том, что в самой яркой части находится притягивающая сила.
Хотя форма не является шарообразной, очевидно, что она стремится к сферической форме за счёт увеличения размеров по мере приближения к самой яркой части, что как бы указывает на поток или прилив звёзд, движущихся к центру.
Сэр Уильям Гершель, говоря о сжатом скоплении в созвездии Персея, отмечает, что
«крупные звёзды расположены в ряд, как переплетённые буквы», а
Уэбб говорит, что «оно красиво обрамлено более ярким пятиугольником в перспективе».
Наблюдая в 3-дюймовый телескоп в Индии, я заметил красивое скопление звёзд примерно в 4° к северу от Гаммы и Ипсилона Скорпиона.
По форме оно напоминает птичью лапку с примечательными звёздными потоками.
Это скопление видно невооружённым глазом как звезда примерно пятой величины.
Хотя эти слабо связанные звёздные скопления не демонстрируют таких
признаков родства, как более компактные шаровые скопления, мы всё же
не можем отделаться от мысли, что их видимое скопление на самом деле
обусловлено какой-то физической связью
объединения, а не просто в результате случайного рассеяния
звезд на разном расстоянии в пределах прямой видимости.
БОЛЬШАЯ ТУМАННОСТЬ ОРИОНА. — СЭР РОБЕРТ С. БОЛЛ
Телескоп, неизменный союзник в изучении неба, в этой
части науки абсолютно необходим. В других разделах
астрономии мы можем кое-что узнать и без его помощи. Действительно, многие великие
астрономические открытия были сделаны задолго до изобретения
телескопа. Но до этого знаменательного события в истории науки
мы не могли знать о существовании
туманности. Действительно, существует один из этих объектов, который
можно увидеть невооружённым глазом. Он находится в созвездии
Андромеды, где в ясную и тёмную ночь хороший глаз может различить
слабое свечение. Но одного взгляда недостаточно, чтобы
получить адекватное представление об истинном характере объекта.
Насколько можно судить невооружённым глазом, это может быть
скопление звёзд, подобное тому, которое мы уже видели в Персее,
или похожее на ту группу звёзд, которая под названием «Улей»
сравнительно хорошо известна в созвездии Рака.
За единственным исключением — туманностью в Андромеде — все так называемые туманности полностью видны в телескоп.
Однако о том, насколько важную роль играют туманности в небесной сфере, можно судить по некоторым спискам этих объектов.
В настоящее время известно несколько тысяч туманностей, и их положение на небе, а также подробности их внешнего вида указаны в каталогах.
Самым величественным созвездием на небосводе, несомненно, является созвездие Ориона. Эту великолепную группу можно увидеть на юге в зимние месяцы, а ближе к концу января она
находится в очень удобном для наблюдения положении ранним вечером. Эта группа звёзд отличается большим количеством необычайно ярких звёзд, а три звезды в центре, образующие так называемый Пояс Ориона, известны так же хорошо, как и другие небесные фигуры. Прямо под Поясом Ориона почти на одной линии расположены три звезды гораздо меньшего размера, которые указывают прямо вверх на среднюю звезду Пояса. Эти три нижние звезды
обычно называют рукоятью меча Ориона, поскольку именно такое
положение они занимали на причудливых старинных рисунках
созвездие. Три звезды, образующие рукоять меча в созвездии Ориона,
погружены в Великую туманность. Этот объект невозможно увидеть невооружённым глазом, хотя вокруг центральной звезды, несомненно, заметна небольшая дымка, и даже самого слабого телескопа будет достаточно, чтобы увидеть, что центральная звезда в рукояти меча окружена сиянием, которое делает её совершенно непохожей на другие звёзды. Это действительно можно наглядно продемонстрировать с помощью
обычного театрального бинокля, один взгляд в который пробудит в
наблюдателе острое желание изучить объект при более благоприятных условиях
условия. Но чтобы отдать должное объекту, нужны телескопы большой
мощности.
Чтобы в полной мере оценить великолепие Большой туманности, наблюдателю, который впервые знакомится с этим объектом, не следует, как ни странно, направлять телескоп на туманность.
Лучше направить прибор на небо, чуть западнее туманности. Часы, приводящие в движение экваториальную монтировку, не должны быть запущены.
Наблюдатель должен занять своё место и посмотреть в окуляр до того, как туманность попадёт в поле зрения. Он увидит, что
без сомнения, несколько звёзд на чёрном фоне, которые постепенно
проходят через его поле зрения. Это всего лишь обычное
ежедневное движение небесных тел, при котором все объекты медленно
перемещаются с востока на запад. Я бы скорее сказал, что они
_кажутся_ движущимися, потому что, конечно же, движение на
небе только кажущееся, а на самом деле вращается Земля.
После того как глаз наблюдателя в течение минуты или около того привыкнет
к тёмному виду небесного свода при обычных обстоятельствах,
он начнёт различать на восточной стороне (она появится в
в телескоп, несомненно, как и на западной стороне) виднеется слабый рассвет. Постепенно в поле его зрения появится нечто вроде призрачного сияния, которое будет резко контрастировать с темнотой в остальной части поля. С каждой секундой этот объект будет становиться всё ярче, пока не предстанет во всём великолепии Большой туманности. Затем всё поле заполнится светом, который будет постепенно приближаться и снова отдаляться, чтобы подчеркнуть контраст между яркостью туманности и темнотой неба. Если не использовать этот метод, то полная
Интерес к наблюдению за Большой туманностью в телескоп не будет удовлетворён,
потому что, когда всё поле зрения будет залито светом, новичок
едва ли узнает туманность. Он будет склонен думать, что более
слабо освещённая часть поля зрения — это обычное небо, и
эту иллюзию можно развеять, только позволив ему увидеть
реальный контраст, как я описал. Однако центральные части туманности настолько ярки и
удивительно детализированы, что даже небольшого телескопа будет
достаточно, чтобы увидеть большую часть её красот.
В центре туманности находится звезда, известная астрономам как
Тета Ориона, самая яркая звезда в рукояти меча. На
глаз она выглядит как обычная звезда, но телескоп быстро
развеивает это заблуждение. Тета Ориона состоит из четырёх,
или, скорее, шести, звёзд, расположенных так близко друг к
другу, что невооружённым глазом их невозможно различить. Такая сложная структура придаёт этой звезде особый, поистине уникальный интерес, совершенно не связанный с чудесной туманностью, в центре которой она находится. Мы должны уделить этому немного внимания
об особенностях этой звезды. Нам знакомы звёзды, которые называются двойными.
На самом деле существует около десяти тысяч таких объектов, известных астрономам и должным образом зарегистрированных в каталогах.
Многие из этих двойных звёзд невероятно красивы в телескоп.
Иногда они поражают нас восхитительным контрастом цветов.
Возможно, одна из них будет топазового цвета, а другая — голубоватой, или, в редких случаях, можно будет увидеть пару изумрудных драгоценных камней, соединённых невидимой нитью. Иногда встречаются тройные звёзды, в которых
Три звезды явно находятся в союзе, но кратные звёзды более сложной структуры встречаются сравнительно редко.
Такое удивительное зрелище, как Тета Ориона, в котором явно участвуют не менее шести звёзд, является почти уникальным.
Немаловажно и то, что мы видим самую изысканную кратную звезду, которую только может показать небо, красиво обрамлённую или расположенную в центре самой величественной из туманностей.
Конечно, можно предположить, что видимое расположение этих объектов было случайным. Само явление можно объяснить верой в то, что Большая туманность была либо
либо намного ближе, либо намного дальше, чем кратная звезда, и
что они случайно оказались на одной линии обзора и не имеют другой
связи. Но мне кажется, что эта точка зрения совершенно не
соответствует здравой логике; что самая удивительная кратная
звезда случайно оказалась на одной линии с самым центром
самой удивительной туманности, было бы совпадением, вероятность
которого была бы почти бесконечной. Едва ли можно сомневаться в том, что кратная звезда и Большая туманность — это
часть той же системы, и что звезда на самом деле находится в центре туманности, как это и выглядит на самом деле.
А теперь о составе этого загадочного объекта.
Слово «туманность», конечно, означает «маленькое облако», но это выражение может ввести в заблуждение. В каком-то смысле они, несомненно, маленькие,
поскольку участок неба, который занимает туманность, будет небольшим
по сравнению с одним из наших обычных облаков. Действительно, туманность, которая
занимает на небе такую же большую видимую область, как Луна,
будет считаться крупным объектом своего класса, в то время как даже
Величайшая из них, возможно, не более чем в десять или двенадцать раз больше Земли. И слово «облако» в применении к туманности не совсем уместно.
Под облаком мы подразумеваем лишь огромную массу водяного пара,
поднятую солнцем над морем и удерживаемую в воздухе до тех пор,
пока она снова не превратится в невидимую воду или пока не
опустится на землю в виде дождя. Такие облака, конечно же, находятся в пределах нашей атмосферы и редко поднимаются выше нескольких миль над поверхностью Земли. Свет, благодаря которому облака видны, исходит только от отражённых солнечных лучей, а значит, ночью
Облака становятся невидимыми, хотя астроном часто с неприятным чувством узнаёт об их присутствии по непрозрачности, с которой они закрывают от него звёзды.
Совершенно другими во всех отношениях являются туманности. Они не состоят из водяных паров.
Возможно, там и есть вода в какой-то форме, но мы видим не воду.
Мы смотрим на какое-то газообразное вещество голубоватого оттенка. Свет, которым она светится, — это не отражённый солнечный свет. Туманность действительно не обязана своим странным — я чуть было не сказал «призрачным» — сиянием какому-то внешнему источнику.
Он излучает свет. Свет исходит от самой туманности. Но как,
вполне резонный вопрос, может чисто газообразное вещество
излучать свет? Нам легко понять, как звёзды, солнца или
сравнительно твёрдые тела могут в силу своей огромной
температуры светиться, как раскалённое докрасна или белое
железо. Это правда, что пламя — это газ в раскалённом состоянии, но в пламени происходит интенсивное химическое соединение кислорода с каким-то другим веществом.
Это и есть источник тепла и света, которые излучает пламя. Мы не можем рассматривать Великую туманность в Орионе как
не возникает из ничего, напоминающего пламя.
Однако в наших физических лабораториях можно провести эксперимент, который, по-видимому, прольёт свет на состав туманности.
В стеклянную трубку помещают небольшое количество газообразного водорода, предварительно удалив из неё воздух. Затем с помощью двух проводов, по одному на каждом конце трубки, через газ пропускают электрический ток. Здесь нет горения; газ — это просто проводник, по которому электричество течёт от одного полюса к другому.
При этом газ мгновенно начинает светиться интенсивным голубоватым светом
свет, и возникает очень красивый эффект, который можно возобновить или прекратить по желанию, просто подав или отключив электрический ток.
Кажется, что газ, который мы видим в туманности, находится в
состоянии, несколько аналогичном состоянию газа в трубке. Я не
имею в виду, что источником свечения туманности является
прохождение электрического тока через неё. На самом деле для
такого предположения нет никаких оснований.
При прохождении через проводник электрический ток нагревает его.
Таким образом, мы знаем, что при прохождении мощного тока
Если пропустить электрический ток через провод из самого тугоплавкого из всех металлов, платины, то провод не только нагреется, но может раскалиться докрасна, добела и даже расплавиться под воздействием выделяемого тепла. В тех прекрасных электрических лампах накаливания, которые сейчас с радостью используются повсеместно, электрический ток проходит через углеродную нить и вызывает её раскаление, которое поддерживается до тех пор, пока течёт ток. Казалось бы, пока электричество проходит через стеклянную трубку, оно воздействует на газ, нагревая его до очень высокой температуры.
Именно из-за этой температуры газ светится. Теперь мы можем
дать разумное объяснение яркости Большой туманности в
Орионе. Частицы газообразного или парообразного вещества, из которых она состоит, имеют чрезвычайно высокую температуру, достаточную для того, чтобы они светились с такой яркостью, которая делает их видимыми.
Прошло почти двадцать лет с тех пор, как доктор Хаггинс сделал удивительное открытие, которое значительно расширило наши знания о таких объектах, как Большая туманность в Орионе. Я использовал наш газообразный водород в качестве иллюстрации
при описании характера туманности, но теперь я должен добавить
что наличие водорода — это не просто вымысел, а существенная
истина. Воистину, мы открываем одну из самых удивительных глав
науки. Химик может анализировать различные вещества на
Земле с помощью своих пробирок и определять, из каких элементов
они состоят. Но в этой старомодной химии химику, по крайней
мере, было разумно требовать часть вещества, которое он
собирался анализировать. Если бы ему не предоставили образец, как бы он смог его измельчить или подвергнуть различным операциям в своей лаборатории?
В наши дни химик может проводить операции, о которых его предшественники даже не мечтали. Несомненно, старый метод всё ещё используется — более того, в настоящее время он применяется с большим мастерством и с использованием более совершенных средств, чем когда-либо прежде, — но наряду со старым методом и в качестве его бесценного дополнения был создан новый метод химических исследований, называемый спектральным анализом, который уже привёл к множеству чрезвычайно интересных открытий в самых разных областях науки.
При использовании спектроскопического метода это не
Совершенно необходимо, чтобы у нас действительно был фрагмент этой субстанции.
Всё, что нам нужно, — это луч света, который эта субстанция может испускать при нагревании до достаточно высокой температуры.
Когда луч света от туманности проходит через призмы,
он сразу же показывает, что объект, от которого исходит этот свет,
совершенно не похож на такую звезду, как Солнце. Вместо красивой разноцветной полосы, переливающейся всеми оттенками радуги, туманный луч состоит всего из шести или семи широко разнесённых полос. Важно проверить характер
света в этих полосах. К счастью, это можно сделать вполне удовлетворительным способом. Мы можем создать искусственное освещение
с помощью известных источников и наблюдать за ним через спектроскоп
одновременно со светом туманности.
В состав этого шара входит около шестидесяти или семидесяти различных элементарных веществ, и при подходящих условиях каждое из этих веществ может давать совершенно характерный спектр. Таким образом, чтобы провести сравнение с туманностью, нужно
перебирать различные элементы один за другим, пока не найдётся подходящий
был обнаружен источник света, который под действием призмы ведёт себя так же, как свет туманности. Продолжая это исследование, доктор.
Хаггинс обнаружил, что когда водород нагревается до раскалённого состояния под действием электричества, он излучает свет, который после прохождения через призмы совпадает с одной из линий в спектре туманности. С тех пор было доказано, что две другие линии также относятся к водороду. Таким образом, было установлено, что водород является одним из компонентов Большой туманности в созвездии Ориона.
Вскоре последовало дальнейшее подтверждение этого важного открытия
когда были получены фотографии спектра Большой туманности
впоследствии. На этих фотографиях присутствовали линии, которые
образованы светом такой природы, что полностью невидимы
для глаза, хотя и заметны на фотопластинке.
Чрезвычайно интересно обнаружить, что эти невидимые лучи от
туманности также указывают на присутствие водорода. Таким образом, мы
получаем прекрасное подтверждение того факта, что туманность частично
состоит из светящегося водорода.
Однако есть несколько строк, характер которых ещё не установлен.
Было бы несколько преждевременно утверждать, что в Большой туманности должно присутствовать какое-то вещество, неизвестное нам на Земле.
Это, без сомнения, было бы одним из возможных объяснений фактов.
Однако мы должны допустить возможность другого объяснения.
Часто бывает так, что линии, излучаемые раскалённым материалом,
в некоторой степени изменяются при изменении физических условий, таких как температура и давление. Таким образом, не исключено, что
неизвестные линии в спектре Большой туманности могут быть вызваны
каким-то известным нам элементом, который ещё не был исследован
условия, при которых она могла бы давать те особые лучи, о которых мы говорим
.
Состав туманности, раскрытый нам этими исследованиями
очень поучителен. Здесь мы смотрим на объект, который, кажется,
находится на самых границах видимой вселенной — объект настолько удаленный
что наши попытки оценить его расстояние совершенно безуспешны; и все же
в этой невообразимо отдаленной части нашей системы мы находим по крайней мере один
ингредиент, который мы хорошо знаем на земле. До начала реальных испытаний
никто, я думаю, не ожидал, что Большая туманность окажется в значительной степени
состоит из такого знакомого нам элемента, как водород. Этот газ входит в состав воды и, таким образом, является чрезвычайно распространённым на Земле элементом. То, что элемент, столь распространённый у нас, также в изобилии присутствует в этих невероятно далёких уголках Вселенной, — один из самых удивительных фактов, открытых современной наукой.
Взгляд скользит по этим ответвлениям Великой туманности,
которая постепенно теряет яркость, пока не растворяется в
черноте неба. Мы смотрим на множество ярких звёзд, которые сверкают
из глубин огромного светящегося газового облака; размышляя над
удивительными очертаниями части туманности, мы испытываем искушение
спросить, какова истинная величина этого объекта. Здесь мы снова
должны признать, что наука не в состоянии удовлетворить это вполне
законное любопытство. Единственный способ узнать истинную длину
и ширину небесного объекта — сначала определить расстояние от нас
до этого объекта.
К сожалению, как я уже сказал, мы совершенно не знаем, каково может быть это расстояние в случае с Большой туманностью в Орионе. Наше
Обычные методы проведения такого исследования вряд ли применимы к такому объекту, а его расположение так близко к экватору ещё больше усложняет задачу. Однако мы не ошибёмся, если скажем, что Большая туманность должна быть во много миллионов раз больше той группы тел, которую мы называем Солнечной системой.
КРАСНЫЕ, ДВОЙНЫЕ, МНОЖЕСТВЕННЫЕ, ДВОЙНЫЕ, ПЕРЕМЕННЫЕ И ВРЕМЕННЫЕ ЗВЁЗДЫ.
— Дж. Э. Гор
В ясную ночь внимательный наблюдатель заметит заметную разницу
в цвете самых ярких звёзд. Ярко-белые или
Голубовато-белый свет Сириуса, Ригеля и Веги сильно контрастирует с желтоватым цветом Капеллы, более глубоким жёлтым или оранжевым цветом Арктура и красноватым светом Альдебарана и Бетельгейзе.
Однако эти цвета ограничиваются различными оттенками жёлтого и красного.
Неизвестно ни одной звезды с _определённым_ голубым или зелёным цветом, по крайней мере среди тех, что видны невооружённым глазом в Северном полушарии. Звезда третьей величины Бета Весов, по описанию Уэбба, имеет «красивый бледно-зелёный оттенок», но, вероятно, такой оттенок возникает из-за света этой звезды
Для большинства людей он будет совершенно незаметен. Доктор Гулд, наблюдавший его в Южном полушарии — разумеется, при более благоприятных условиях, — говорит: «Свет Беты Весов имеет отчётливый зеленоватый оттенок, хотя его цвет нельзя назвать ярко выраженным».
Среди красных звёзд, видимых невооружённым глазом, самой красной считается Мю Цефея, «гранатовая звезда» Гершеля.
Однако она недостаточно яркая, чтобы можно было хорошо различить её цвет без помощи телескопа-рефрактора.
С таким инструментом, однако, можно
Его красноватый оттенок поразителен и прекрасен, а также очень примечателен по сравнению с другими звёздами в его окрестностях. Как и многие другие красные звёзды, Мю Цефея переменна в своём свечении, но, похоже, у неё нет определённого периода, и она часто остаётся без видимых изменений в течение многих недель. Её можно увидеть вблизи зенита в ранние вечерние часы в конце октября, и в этом положении её красноватый оттенок очень заметен.
Среди самых ярких звёзд Бетельгейзе, пожалуй, самая красная.
Контраст между её красноватым оттенком и белым цветом Ригеля в
В том же созвездии (Орион) очень заметна Бетельгейзе. Как и Мю Цефея,
Бетельгейзе нерегулярно меняет свою яркость, но не в такой степени, и, как и «гранатовая звезда», она часто остаётся почти неизменной по яркости в течение длительных периодов. Среди звёзд, видимых невооружённым глазом, есть и другие красноватые. Среди них можно
упомянуть Антарес (Альфу Скорпиона), Альфард (Альфу Гидры),
который персидский астроном Аль-Суфи в X веке назвал красным, а китайцы — «Красной птицей»; Эта и Мю Близнецов; Мю и Ню Большой Медведицы; Дельта и Лямбда Дракона; Бета Змееносца; Гамма
Орла и другие в Южном полушарии.
Но именно среди звёзд, которые невозможно увидеть невооружённым глазом, мы встречаем самые яркие образцы красных звёзд. Некоторые из них — поистине удивительные объекты. Маленькая звезда № 592 в созвездии
Каталог красных звёзд (№ 713 в издании Эспина), который находится
немного южнее звезды 79 Лебедя с видимой звёздной величиной 5,5, был описан Бирмингемом как «великолепно красный», Коуплендом и Дрейером — как «очень тёмно-красный», а Фрэнксом — как «оранжево-алый». Звезда 248 Бирмингема, которая находится примерно в 5° к югу от Гаммы Гидры, — ещё один прекрасный образец.
Бирмингем описал её как «прекрасную красную» и «рубиновую»; Коупленд — как «коричнево-красную»; Дрейер — как «медно-красную»; а Эспин — как «великолепно-кроваво-красную».
Эта звезда меняет свой свет, и её видимая звёздная величина варьируется от 6,7 до менее чем 9. Примерно в 3° к северо-востоку от этого примечательного объекта находится ещё одна звезда с насыщенным цветом, известная как R Crateris. Её легко найти, так как она находится в том же поле зрения телескопа, что и
Альфа Центавра, звезда 4,5-й величины. Сэр Джон Гершель описал её как «алую, почти кровавого цвета; очень насыщенного и необычного оттенка».
Бирмингем назвал её «багряной», а Уэбб — «очень насыщенной рубиновой».
Наблюдая за ней в 1875 году в Индии с помощью 3-дюймового рефрактора, я отметил, что она «полностью алая».
Её яркость варьируется от восьмой до девятой величины, а рядом с ней находится звезда девятой величины более бледного голубого оттенка.
Еще одна очень красная звезда - № 4 Бирмингемского каталога.
ее можно найти примерно на 5 ° северной широты, перед большой туманностью Андромеды. Это явление
имеет примерно восьмую звездную величину и может быть хорошо видно с помощью 3-дюймового
рефрактора. Крюгер описывает его как “_интенсивный рот_”; Бирмингем как
«прекрасный красный» и «малиновый»; Франкс — «прекрасный цвет, почти ярко-красный»;
а Эспин — «насыщенный красный цвет, просто замечательный».
Ещё один прекрасный объект — R Зайца, который образует примерно равносторонний треугольник с Каппа и Мю Зайца. Его видимая звёздная величина варьируется от 6;
до 8;. Она была открыта Хиндом в 1845 году и описана им как «звезда самого насыщенного малинового цвета, напоминающая каплю крови на фоне неба.
Что касается глубины цвета, то ни одна другая звезда, видимая в этих широтах, не может с ней сравниться».
Шёнфельд назвал её «_intensiv blutroth_», но Дунер, наблюдавший её спектр в
В 1880 году её цвет был описан как менее насыщенный красный, чем у других звёзд.
Возможно, она меняется не только в яркости, но и в цвете.
Переменная звезда U Лебедя, расположенная между Омикроном и Омегой
Лебедя, также очень красная. Уэбб описал её как звезду с «одним из самых красивых оттенков на небе». Её видимая звёздная величина колеблется от седьмой до 11;, а период изменения составляет около 461 дня.
Ещё одна звезда с насыщенным цветом — известная переменная звезда R Льва.
Хинд говорит: «Это одна из самых ярких переменных звёзд в нашем списке — яркая на всех этапах от максимума до минимума, и она действительно
прекрасный объект для наблюдения в телескоп на тёмном небе в период наибольшей яркости, когда его цвет резко контрастирует с постоянным белым светом звезды шестой величины, расположенной немного севернее».
Эта последняя звезда — 19 Льва.
В Южном полушарии есть несколько прекрасных примеров красных звёзд.
Эпсилон Южного Креста, одна из звёзд Южного Креста, очень красная.
Доктор Гулд описывает Мю Мускуса как «ярко-оранжево-красную» звезду.
Дельта^2 Грайса — очень красная звезда примерно четвёртой величины.
Пи^1 Грайса была описана Гулдом как «тёмно-малиновая» звезда, образующая
поразительный контраст с его белым соседом Pi^2 Gruis, который он отмечает как «ярко-белый». Переменная L_{2} Puppis описывается как
«красная на всех стадиях, и особенно ярко это проявляется, когда она тусклая». Мисс Клерк,
наблюдая за R Dorad;s, ещё одной переменной звездой на юге, на мысе Доброй Надежды, говорит: «Этот необычный объект поражает глаз сиянием бурного заката».
Говоря о переменной звезде R Sculptoris, которую Гулд описывает как «ярко-алую», она говорит:
«Звезда светится, как живой уголёк в поле».
Я считаю, что это описание применимо и к другим маленьким красным звёздам.
Звезда восьмой величины, расположенная примерно в 5° к северу от Беты Живописца, отмечена сэром Джоном Гершелем в его «Наблюдениях в Кейптауне» как «ярко-красная, как капля крови. Превосходный образец своего класса».
Говоря о звезде примерно 8,5-й величины в поле зрения с Бета Креста, Гершель пишет: «Самый насыщенный и глубокий бордовый цвет; самый интенсивный кроваво-красный цвет из всех, что я видел». Она похожа на каплю крови
на фоне белизны Беты Южного Креста».
О звёздах других цветов уже упоминалось в связи с предполагаемым зелёным оттенком Беты Весов.
Среди самых ярких звёзд Южного полушария
Полушарие, Тета Эридана, Эпсилон Павониса, Ипсилон Кормы и Гамма Тукана, как говорят, имеют ярко выраженный голубой цвет.
Удивительное скопление, окружающее звезду Каппа Южного Креста, содержит несколько голубоватых, зеленоватых и красных звёзд. Сэр Джон Гершель описал его как «превосходное украшение».
Среди двойных звёзд мы находим множество примеров цветных звёзд. Из них можно упомянуть Эпсилон Волопаса, цвета которого, по словам Секки,
«прекраснейший жёлтый» и «великолепный синий»;
Бета Цефея, «жёлтая и фиолетовая»; Бета Лебедя, «золотисто-жёлтая и
смальта-синий»; Гамма Дельфина, цвета которой я описал в 1874 году как «красновато-жёлтые и серовато-сиреневые»; Альфа Геркулеса, «оранжевая и
изумрудная или голубовато-зелёная», которую адмирал Смит назвал «прекрасным объектом, одним из лучших на небесах»; Дзета Лиры, «бледно-жёлтая и сиреневая» (Фрэнк); и Бета Южной Рыбы, цвета которой я наблюдал в Индии как белые и красновато-сиреневые.
Некоторые далёкие от нас телескопы, вращающиеся вокруг красных звёзд, были описаны как синие. В некоторых случаях это может быть связано, по крайней мере частично, с эффектом контраста. В других случаях синий цвет кажется реальным. Это было
Спектроскопические исследования показали, что это относится и к голубоватым компаньонам Беты Лебедя.
Физическая причина разницы в цвете до сих пор остаётся загадкой. Хотя мы не можем считать доказанным, что красные звёзды — это остывающие и «умирающие» солнца, как было предложено, мы можем, я думаю, сделать вывод, что их температура, хотя и несомненно очень высокая, должна быть ниже, чем у белых звёзд. Мы знаем, что
железный прут, нагретый докрасна, не такой горячий, как при «белом калении».
И хотя аналогия между раскалённым железом и звёздами не совсем верна
Хотя фотосфера может быть неидеальной, вполне вероятно, что чем выше температура звезды, тем белее будет её цвет.
Большинство белых звёзд, таких как Сириус, Вега, а также жёлтых или слегка окрашенных звёзд, имеют спектры первого и второго типов по Секки.
В то же время у подавляющего большинства красных звёзд наблюдаются полосатые спектры третьего и четвёртого типов.
Однако из этого правила, как и из других, есть несколько примечательных исключений. Например, Альдебаран, Альфа Гидры, Кси Лебедя и 31
Ориона, хотя и имеют ярко выраженный красноватый оттенок, демонстрируют хорошо выраженные спектры
второго, или солнечного, типа. С другой стороны, Ро Большой Медведицы и Омега Девы, которые, по словам Дунера, имеют лишь слегка желтоватый оттенок,
имеют ярко выраженные спектры третьего типа.
В некоторых случаях наблюдается явное изменение цвета.
Предполагаемый красный цвет Сириуса в древние времена хорошо известен.
Определённое изменение цвета наблюдается у знаменитой переменной звезды Алголь, которую явно описывают как красную
Аль-Суфи в X веке. Сейчас он чисто-белый или почти такой, и это, вероятно, самый хорошо задокументированный случай изменения
Цвет яркой звезды.
Новая звезда в созвездии Лебедя, открытая Шмидтом в 1876 году, была отмечена как «золотисто-жёлтая» в ночь своего открытия. Когда она потускнела до восьмой величины, доктор Коупленд назвал её «явно красной», но при наблюдении в обсерватории лорда Кроуфорда в сентябре 1877 года её цвет был зафиксирован как «слабо-голубой»! Большинство наблюдателей считали, что новая звезда в туманности Андромеды была желтоватой или красноватой, когда достигла максимума яркости, но примерно через месяц её цвет был отмечен как «голубоватый».
Среди красных и переменных звёзд есть много таких, которые вызывают подозрения
изменения цвета. Эспин и другие наблюдатели отметили, что
замечательная переменная Mira Ceti на максимуме гораздо менее красная, чем на
минимуме. Мои собственные наблюдения подтверждают это. На максимуме яркости
Мира не кажется мне очень ярко окрашенной звездой,
в то время как на одном из своих минимумов я отметил ее как “огненно-красную”. Возможно,
однако, большая разница между его максимумом и минимумом
яркость может влиять на оценку его цвета. Замечательная переменная звезда Хи Центавра, как говорят, «поражает разнообразием цвета».
Наблюдения Эспина в разные годы показывают, что «иногда
В одних случаях она ярко-красная, в других — лишь бледно-оранжево-красная». Звезда Бирмингем 118
была описана Шьеллерупом в 1863 году как «ярко-красная», но в 1868 году Секки обнаружил, что она жёлтая; в 1873–1876 годах Бирмингем назвал её «голубоватой»; в марте 1876 года Шьеллеруп сказал, что она «больше не красная»; а в 1885 году Фрэнкс назвал её «белой». Эспин не включил её в своё переработанное издание «Каталога» Бирмингема.
Каталог.
Бирмингем 169 был красным по мнению Струве, синим или голубовато-белым по мнению Бирмингема в 1874 году и белым по мнению Гринвича в том же году.
Эспин также видел её белой в марте 1888 года. Звезда Бирмингем 30, которая находится
Звезда, расположенная недалеко от Фи Персея (54 Андромеды), была описана Швейцером как «красная звезда с небольшим диском» в январе 1843 года.
Бирмингем отметил, что она «светло-красная», в декабре 1875 года.
Коупленд назвал её «тёмно-красной» в
В январе 1876 года Дрейер назвал её «красноватой», а в сентябре 1878 года — «красноватой с коричневым оттенком». Однако в ноябре и декабре 1887 года Эспин обнаружил, что «звезда определённо не красная и в её внешнем виде нет ничего необычного». Можно было бы ожидать, что эти любопытные изменения цвета, если они реальны, будут сопровождаться соответствующими изменениями в спектре звезды. Возможно, так и есть, и наблюдения в этом направлении, вероятно, приведут к каким-то
интересные результаты.
По-видимому, существует некий закон, регулирующий распределение цветных звёзд. Белых звёзд, как правило, больше всего в тех созвездиях, где больше всего ярких звёзд, например в Орионе, Кассиопее и Лире; жёлтых и оранжевых звёзд больше всего в больших и плохо различимых созвездиях, таких как Кит, Рыбы, Гидра, Дева и т. д. Самые красные звёзды наиболее многочисленны в Млечном Пути или вблизи него.
Одна из частей Галактики — между Орлом, Лирой и Лебедем — была названа Бирмингемом «красной областью в Лебеде».
При наблюдении в хороший телескоп многие звёзды оказываются двойными, некоторые — тройными, а некоторые — четверными и даже кратными.
При наблюдении невооружённым глазом или даже в мощный бинокль эти звёзды кажутся одиночными и не имеют признаков того, что состоят из двух компонентов.
Эти двойные звёзды, видимые в телескоп, следует тщательно отличать
от тех, которые кажутся очень близкими друг к другу невооружённому глазу
и которые в бинокли или телескопы малой мощности неопытный наблюдатель может принять за широкие двойные звёзды.
Такие звёзды, как Мицар — средняя звезда в хвосте Большого
Бетельгейзе и её маленький спутник Алькор называют «двойными звёздами, видимыми невооружённым глазом», но, строго говоря, они вовсе не являются двойными звёздами.
Телескопические двойные звёзды находятся гораздо ближе, и даже самую широкую из них невозможно увидеть двойной без оптических приборов, даже тем, кто наделён самым острым зрением. Из этих так называемых
«двойных звёзд, видимых невооружённым глазом», можно упомянуть Альфу Козерога, которая в очень ясную ночь может быть видна невооружённым глазом как двойная звезда. В очень ясную ночь в Йоте Ориона, самой южной звезде в Мече Ориона, можно увидеть две звезды. Звезда Дзета Кита находится рядом с
Это звезда пятой величины, Хи, которую можно легко увидеть невооружённым глазом.
Звезда Эпсилон Лиры (рядом с Вегой) — серьёзное испытание для зрения невооружённого глаза.
Говорят, что знаменитый немецкий астроном Бессель увидел её в возрасте тринадцати лет.
Омикрон Лебедя (к северу от Альфы и Дельты Лебедя) образует ещё одно двойное светило, видимое невооружённым глазом, и другие объекты этого класса могут быть замечены наблюдателем с острым зрением.
Звезда Мицар, о которой уже упоминалось, сама по себе является широкой телескопической двойной звездой.
Похоже, что это была первая двойная звезда, открытая с помощью телескопа (Риччоли в 1650 году). Она состоит из двух
компоненты, один из которых значительно ярче другого.
Чтобы вы имели представление о близости даже «широких» двойных звёзд,
мы скажем, что видимое расстояние между Мицаром и Алькором почти в
сорок раз больше расстояния, разделяющего близкие компоненты
яркой звезды. Из этого следует, что даже в мощный бинокулярный
телескоп Мицар будет выглядеть как одиночная звезда. Однако эти компоненты можно хорошо рассмотреть в 3-дюймовый телескоп или даже в хороший 2-дюймовый телескоп. Цвета двух звёзд
Они бледно-зелёные и белые. Между Мицаром и Алькором находится звезда восьмой величины и другие, более тусклые. Мицар был первой двойной звездой, которую сфотографировал Бонд.
У Полярной звезды есть небольшой спутник, расположенный чуть дальше, чем компоненты Мицара, но из-за тусклости этой маленькой звезды объект не так легко заметить, как Мицар.
Звезда Бета Лебедя состоит из большой и маленькой звёзд, цвета которых описываются как «золотисто-жёлтый и смальтово-синий». Это очень широкая двойная звезда, которую можно увидеть в небольшой телескоп.
Ещё одна прекрасная двойная звезда — та, что известна астрономам как Гамма
Андромеды. Величина компонентов примерно такая же, как у Мицара, но они расположены немного ближе. Их цвета прекрасны
(«золотой и синий»). Это одна из самых красивых двойных звёзд на
небе. На самом деле это тройная звезда, причём более тусклая из пары — очень близкая двойная звезда; но это не доступно ни для одного телескопа, кроме самых больших. Звезда Гамма Дельфина — ещё один красивый объект.
Её компоненты немного отличаются по яркости, но расстояние между ними примерно такое же, как у Гаммы Андромеды. Я
С помощью 3-дюймового телескопа я определил цвета как «красновато-жёлтый и серовато-сиреневый».
Гамма Овна, самая тусклая из трёх известных звёзд в голове Овна, — ещё одна двойная звезда, расположенная немного ближе, чем Гамма Дельфина. Это интересный объект, поскольку он был одной из первых двойных звёзд, открытых с помощью телескопа — Гуком в 1664 году, когда он следил за кометой того года.
Ещё одна красивая двойная звезда — Эта Кассиопеи.
Её компоненты по яркости примерно равны компонентам Гаммы Дельфина, но
Расстояние между ними составляет менее половины. По словам Уэбба, цвета жёлтые и фиолетовые; но другие наблюдатели определили, что меньшая звезда
гранатовая или красная. Это очень интересный объект: компоненты
вращаются вокруг друг друга, образуя так называемую двойную звезду.
Ещё одна прекрасная двойная звезда — Кастор, состоящая из двух почти одинаковых звёзд, разделённых расстоянием, которое составляет примерно половину расстояния между компонентами Гаммы Андромеды. Это тоже двойная, или вращающаяся
двойная звезда, но с большим периодом обращения. Гамма Девы — ещё одна прекрасная
двойная звезда, компоненты которой находятся примерно на таком же расстоянии друг от друга, как и у Кастора, и имеют очень похожий цвет. Это также примечательная двойная звезда.
Среди двойных звёзд, компоненты которых находятся ближе друг к другу, чем упомянутые выше, но которые можно увидеть в хороший 3-дюймовый телескоп — распространённый размер среди наблюдателей-любителей, — можно выделить следующие: Альфа Геркулеса, цвет — оранжевый или изумрудно-зелёный; свет этой звезды слегка переменный. Гамма Льва — ещё одна двойная звезда с большим периодом обращения; цвета — бледно-жёлтый и фиолетовый. Эпсилон Волопаса,
прекрасная двойная звезда, цвета которой Секки описал как «самый красивый жёлтый, превосходный синий».
Наблюдатели в Южном полушарии могут увидеть следующие прекрасные двойные звёзды в 3-дюймовый телескоп: Альфа Центавра; эта знаменитая звезда, ближайшая к Земле из всех неподвижных звёзд, также является двойной.
Её период, как недавно вычислил доктор Си, составляет восемьдесят один год.
Тета Эридана — великолепная пара, но она находится ближе, чем Альфа Центавра. Однако это легко сделать с помощью 3-дюймового телескопа.
С помощью телескопа такого размера я различил цвета в
Индия — светло-жёлтая и тёмно-жёлтая. Звезда, известная как ; Эридана, очень похожа на Тету, но её компоненты менее яркие.
Я отметил, что цвета в Индии желтовато-белые и очень светло-зелёные.
Среди тройных, четверных и кратных звёзд есть несколько таких, которые можно хорошо рассмотреть в небольшой телескоп. Из них можно упомянуть Йоту
Тета Ориона, самая нижняя звезда в Мече Ориона, состоит из
яркой звезды и двух небольших спутников. В Тете Ориона,
средней звезде Меча, можно увидеть четыре звезды, образующие
Четырёхугольная фигура, известная наблюдателям как «трапеция».
В этом любопытном объекте есть две более тусклые звезды, которые находятся в центре туманности Ориона, но для их наблюдения требуется телескоп большего размера. Внутри трапеции находятся две очень тусклые звезды, которые видны только в самые большие телескопы. В Сигме Ориона — звезде, расположенной к югу от Дзеты, самой низкой звезды в поясе Ориона, — в 3-дюймовый телескоп можно увидеть шесть звёзд.
Двойные и кратные звёзды могут быть как оптическими, так и настоящими. Оптические двойные звёзды — это звёзды, в которых составляющие их звёзды находятся на одинаковом расстоянии друг от друга.
Они кажутся расположенными близко друг к другу, потому что видны почти в одном и том же направлении в пространстве. Две звезды могут _казаться_ расположенными близко друг к другу,
в то время как на самом деле одна из них может находиться на огромном расстоянии от другой. Точно так же два маяка в море могут
казаться расположенными близко друг к другу, если смотреть на них с определённой точки,
хотя на самом деле они могут находиться на расстоянии многих миль друг от друга. В случае двойных звёзд
всегда сложно определить, является ли кажущаяся близость звёзд реальной или просто оптической. Но когда
Проведя ряд наблюдений за их взаимным расположением, мы обнаружили, что одна из них, по-видимому, вращается вокруг другой. Мы знаем, что звёзды должны находиться на сравнительно близком расстоянии друг от друга и быть связанными между собой каким-то физическим союзом. Эти интереснейшие объекты известны астрономам как двойные звёзды, или вращающиеся двойные звёзды. Вероятное существование таких объектов было предсказано Митчеллом в XVIII веке на основе абстрактных рассуждений. Но их реальное существование было открыто сэром Уильямом Гершелем во время попытки
определить расстояние от Земли до некоторых двойных звёзд.
В отличие от планетарных орбит, которые почти круглые, по крайней мере у крупных планет Солнечной системы, орбиты этих двойных звёзд во многих случаях сильно отличаются от окружности.
В некоторых случаях они даже больше похожи на орбиту кометы, чем на орбиту планеты.
Двойные звёзды — одни из самых интересных объектов на небе. В настоящее время известно, вероятно, около тысячи таких объектов. Однако в большинстве из них движение происходит очень медленно, и
Лишь примерно в семидесяти случаях изменение положения звезды с момента её открытия было достаточным для того, чтобы можно было вычислить её орбиту.
Савари в 1830 году был первым астрономом, который попытался вычислить орбиту двойной звезды, а именно звезды Xi Большой Медведицы. Эта примечательная пара была открыта сэром Уильямом Гершелем в 1780 году.
Поскольку период обращения составляет около 61 года, значительная часть эллипса была описана к 1830 году, когда на него обратил внимание Савари.
Двойная звезда с самым коротким из известных на сегодняшний день периодов обращения, по-видимому, является
звезда четвёртой величины Каппа Пегаса. Она была открыта сэром Уильямом Гершелем в 1786 году как широкая двойная звезда.
Звезда-компаньон имеет девятую величину. В августе 1880 года мистер Бёрнем, знаменитый
американский наблюдатель за двойными звёздами, изучая звезду с помощью 18,5-дюймового
рефрактора в обсерватории Дирборн, обнаружил, что более яркая звезда является очень тесной двойной звездой, расстояние между компонентами которой составляет всего четверть угловой секунды. Наблюдения, проводившиеся в течение нескольких лет, показали, что эта пара быстро вращалась вокруг друг друга (около одиннадцати лет).
Другой двойной звездой с периодом обращения примерно такой же продолжительности является Дельта
Эридана, которая была открыта Отто Струве как тесная двойная звезда в 1851 году.
Следующей по краткости периода обращения является южная двойная звезда Дзета Стрельца, орбита которой была впервые вычислена в 1886 году автором этой статьи.
Орбита этой звезды будет
Я думаю, что этот вопрос требует дальнейшего изучения, но период в восемнадцать лет, вероятно, не так уж далёк от истины.
Ещё одна удивительно быстрая двойная звезда — 85 Пегаса. Далее по скорости движения следует южная двойная звезда 9 Арго.
По данным Отто Струве, период обращения звезды 42 Волосы Вероники составляет около 25,75 года.
Орбита примечательна тем, что её плоскость проходит через Землю или почти через неё и, следовательно, проецируется в прямую линию, а звезда-компаньон колеблется взад и вперёд по обе стороны от главной звезды.
Звезда Бета Дельфина — самая южная из четырёх звёзд в
«Дельфиньем ромбе» — также является быстро движущейся двойной звездой, открытой
Бёрнхемом в 1873 году. Бёрнхем считает, что период обращения составит около
двадцати восьми лет. Спектр излучения Беты Дельфина
Она похожа на наше Солнце, так что эти два тела должны быть сопоставимы по собственной яркости.
Ещё одна примечательная двойная звезда с относительно коротким периодом обращения — Дзета Геркулеса.
Эта пара совершила три полных оборота с момента своего открытия в 1782 году сэром Уильямом Гершелем.
Было вычислено несколько орбит, но период в тридцать пять лет, предложенный доктором Си, вероятно, является лучшим. Однако спутник довольно тусклый, его видимая звёздная величина составляет всего 6,5, в то время как главная звезда имеет третью звёздную величину.
В случае с двойной звездой Эта Северной Короны это было так, потому что
Сорок лет назад было неясно, составляет ли его период 43 или 66 лет.
Но теперь, когда с момента его открытия сэром Уильямом Гершелем в 1781 году прошло два полных оборота, вопрос окончательно решён в пользу более короткого периода.
Яркая звезда Сириус также является интересной двойной звездой.
Её компаньон, который относительно очень тусклый — его видимая звёздная величина составляет около 10, — был открыт Алваном Кларком в 1862 году. О существовании такого возмущающего тела астрономы подозревали и раньше из-за
наблюдаемых отклонений в собственном движении Сириуса. Несколько
Были вычислены орбиты с периодом обращения около пятидесяти лет.
Сириус, самая яркая звезда на небе,
естественно, предполагает наличие большого солнца. Последние исследования не подтверждают эту идею.
Однако его спектр относится к первому типу, и поэтому звезда не сравнима с Солнцем по яркости.
Приведённый выше результат указывает на то, что звёзды первого, или сирианского, типа по своей природе ярче нашего Солнца.
Сириус примерно на 11 звёздных величин ярче своего тусклого компаньона.
Это означает, что свет Сириуса примерно в 25 000 раз ярче света
маленькая звезда. Следовательно, эти два тела должны состоять из разных веществ, и, по сути, спутник должен быть почти тёмным телом.
Если вокруг Сириуса вращаются какие-то планеты, как в нашей Солнечной системе,
они должны оставаться невидимыми для наших самых больших телескопов.
Это замечание, конечно, относится ко всем неподвижным звёздам, одиночным и двойным. Возможно, у них есть спутники из планет, как у нашего Солнца, но если это так, то этот факт невозможно установить с помощью прямых наблюдений.
Звезда Дзета Рака — известная тройная звезда, тесная пара
вращаясь в период около шестидесяти лет. Почти две революции
уже завершены, с момента своего открытия сэр Вильям Гершель
в 1781 году. Все три звезды, вероятно, образуют связанную систему, но
движение третьей звезды вокруг двойной пары очень медленное и
нерегулярное.
[Иллюстрация: Рис. 18.—Система Двойного Солнца Альфа Центавра]
Другой интересной двойной звездой является Xi Большая Медведица. Как уже было сказано, это была первая пара, для которой была рассчитана орбита.
С момента её открытия прошло больше одного полного оборота
Сэр Уильям Гершель открыл её в 1780 году. Таким образом, период её обращения был точно установлен и составляет около шестидесяти лет.
Яркая южная звезда Альфа Центавра, ближайшая к Земле из всех неподвижных звёзд, насколько известно на данный момент, также является примечательной двойной звездой. По-видимому, впервые она была замечена как двойная звезда Ришо в 1690 году.
Исходя из моей оценки звёздной величины Солнца (около 27), я прихожу к выводу, что Солнце, если бы оно находилось на расстоянии от Альфы Центавра до нас, было бы примерно такой же яркости, как и сама звезда.
По словам профессора Пикеринга, спектр Альфы Центавра относится ко второму, или солнечному, типу.
Похоже, что по массе, яркости и физическому состоянию эта звезда очень похожа на наше Солнце.
Далее мы рассмотрим ещё одну очень интересную двойную звезду, известную астрономам как 70 Змееносца. Это очень красивая двойная звезда, видимая звёздная величина компонентов которой составляет около четырёх и шести, а цвет — жёлтый и оранжевый. С момента открытия сэром Уильямом Гершелем в 1779 году компоненты астероида претерпели более чем полную революцию.
Расположенный на расстоянии, указанном Крюгером, астероид
Исходя из параллакса, я прихожу к выводу, что наше Солнце превратилось бы в звезду примерно 3,5-й величины, что говорит о том, что Солнце и звезда примерно одинаковой яркости. Согласно Фогелю, спектр Солнца относится к солнечному типу.
Очень известная двойная звезда — та, что известна астрономам как Гамма Девы. У неё очень интересная история. Она расположена близко к
небесному экватору, примерно на один градус южнее и на пятнадцать
градусов северо-западнее яркой звезды Спика (альфа того же
созвездия), с которой образует Y-образную фигуру
образована самыми яркими звёздами созвездия Девы, или
Гамма находится на стыке двух верхних ветвей.
Яркость Гаммы Девы немного превышает яркость средней
звезды третьей величины. Однако есть подозрения, что
яркость одного или обоих компонентов меняется. Персидский астроном Аль-Суфи
в своём описании небесных тел, написанном в X веке,
относит её к звёздам третьей величины и описывает как «третью из звёзд _аль-аува_, которая является обителью луны», первой
Первыми и вторыми звёздами этого «особняка» являются Бета и Эта Девы,
четвёртой звездой — Дельта, а пятой — Эпсилон. Эти пять звёзд образуют
две верхние ветви Y-образной фигуры, о которой говорилось выше.
Гамма называлась _Завия-аль-аува_, «угол зазывал!»
возможно, из-за её положения в фигуре, которая образовывала тринадцатый
Лунный особняк древних астрологов. В старых календарях она также называлась _Поррима_
и _Постварта_. Тот факт, что Гамма Девы
на самом деле состоит из двух очень близко расположенных друг к другу звёзд, по-видимому, был
открыта знаменитым астрономом Брэдли в 1718 году. Быстрое
уменьшение видимого расстояния с 1780 по 1834 год указывало на то, что
видимая орбита очень вытянута и что, возможно, две звезды
могут «сблизиться» и выглядеть как одна звезда даже в телескопы
значительной мощности. На самом деле это произошло в 1836 году.
По крайней мере, звёзды тогда находились так близко друг к другу, что даже самые мощные телескопы того времени не могли показать Гамма Девы как нечто большее, чем одиночная звезда. Конечно, это было бы не за гранью возможного
досягаемость гигантских телескопов нашего времени. С 1836 года пара снова начала расходиться.
Ещё одна интересная двойная звезда — Эта Кассиопеи. Различные компьютеры определили периоды её обращения в диапазоне от 149 до 222,5 лет.
По последним расчётам, он составляет около 196 лет.
Яркая звезда Гамма Льва, расположенная в знаменитом «Серпе Льва», также является двойной звездой, но с момента её открытия сэром Уильямом Гершелем в 1782 году была описана лишь небольшая часть её орбиты.
Доктор Доберк установил, что период обращения составляет 407 лет. Это примечательно тем, что
у неё очень высокая «относительная яркость». Эта пара представляет собой прекрасный объект для наблюдения в небольшой телескоп.
Звезда, известная как 12 Lyncis, является тройной звездой, компоненты которой имеют
5, 6 и 7; звёздной величины. Близкая пара образует двойную систему, для которой автор этой статьи вычислил орбиту и получил период обращения около 486 лет. В 1823 году сэр Джон Гершель предсказал, что угловое движение пары «приведёт три звезды на одну прямую линию через 57 лет». Это предсказание сбылось в 1887 году, когда измерения Тарранта показали, что звёзды находились точно на одной прямой линии.
Яркая звезда Кастор — известная двойная звезда, известная с 1718 года, когда её наблюдали Брэдли и Понд.
Её также наблюдал Маскелайн в 1759 году и сэр Уильям
Гершель с 1799 по 1803 год. Было вычислено множество орбит с периодами от 199 лет по Мэдлеру до 1001 года по Доберку.
Я обнаружил, что масса системы Кастора составляет всего 1/19 массы Солнца.
Это означает, что компоненты системы представляют собой массы
светящегося газа! Доктор Белопольский с помощью спектроскопа обнаружил, что
что более яркий компонент представляет собой тесную двойную звезду с тёмным
компаньоном, как Алголь. Период обращения составляет около трёх дней,
а относительная орбитальная скорость — около 20; миль в секунду. Наблюдения доктора.
Белопольского показывают, что система удаляется от Земли со скоростью около 4; миль в секунду.
Что касается цветов компонентов двойных звёзд, то было установлено следующее соотношение между цветом и относительной яркостью:
(1) Когда величины компонентов равны или близки к равенству, цвета, как правило, одинаковы или похожи.
(2) Если величины компонентов значительно отличаются, то и цвет у них будет разный.
За последние несколько лет с помощью спектроскопа был открыт новый класс двойных звёзд. Их назвали «спектроскопическими двойными звёздами», и более яркий компонент Кастора, о котором говорилось выше, является примером такого типа звёзд. Предполагается, что они состоят из двух звёзд, расположенных так близко друг к другу, что даже самые мощные телескопы не могут различить их и показывают как одну звезду. Действительно, скорости, указанные в спектроскопе
Это показывает, что они должны быть настолько близко друг к другу, что их компоненты навсегда останутся невидимыми для самых мощных телескопов, которые когда-либо сможет создать человек. В некоторых из этих удивительных объектов удвоение спектральных линий указывает на то, что оба компонента являются яркими телами, но в других, как в Алголе, линии просто смещены относительно своего обычного положения, а не удвоены, что означает, что один из компонентов является тёмным телом. В любом случае движение в луче зрения можно измерить с помощью спектроскопа, и поэтому мы можем
рассчитайте фактические размеры системы в милях, а затем
вычислите её массу в сравнении с массой Солнца, хотя расстояние
от звезды до Земли остаётся неизвестным. Однако, судя по яркости
звезды и характеру её спектра, мы можем оценить её вероятное
расстояние от Земли.
Спектроскоп также показал, что яркая звезда Спика является тесной двойной звездой. Фогель обнаружил, что период обращения составляет четыре дня, а расстояние между компонентами — около 6; миллионов миль.
Он предположил, что компоненты имеют одинаковую массу и движутся по круговой орбите
По его орбите он определяет массу системы, которая примерно в 2,6 раза превышает массу нашего Солнца. Помимо орбитального движения, Фогель обнаружил, что Спика приближается к Солнцу со скоростью более 14 километров в секунду.
Для обычных наблюдателей свет звёзд кажется постоянным.
Даже тем, кто знаком с созвездиями, кажется, что относительная яркость звёзд не меняется. В значительной степени это, конечно, правда.
Подавляющее большинство звёзд сохраняют одинаковую яркость изо дня в день и из года в год.
Однако из этого правила есть множество исключений. Многие
При внимательном наблюдении за звёздами обнаруживается, что их свет колеблется.
Иногда они становятся ярче, а иногда — тусклее. Такие звёзды
называются «переменными» — это один из самых интересных классов
объектов на небесах. Некоторые из них известны уже много
лет, и за их изменениями тщательно наблюдали, так что законы,
управляющие их свечением, были хорошо изучены.
Сначала мы
рассмотрим переменные звёзды с длительными периодами изменения
света, так как они обычно демонстрируют самые большие колебания.
Среди них первой звездой, у которой, по-видимому, было замечено изменение яркости, является необычный объект — Омикрон Кита, широко известный как Мира, или «чудесная» звезда. По-видимому, впервые она была замечена Давидом Фабрицием в 1596 году. Он заметил, что звезда, которая сейчас называется Омикрон в созвездии Кита, 13 апреля того года была третьей по яркости, а в следующем году исчезла. Байер снова увидел её в 1603 году, когда составлял свои карты созвездий, и присвоил ей греческую букву «омикрон».
но, похоже, не заметил, что это была та же самая звезда, которую наблюдал Фабрициус семью годами ранее.
Похоже, что до 1638 и 1639 годов ей не уделяли никакого внимания.
В декабре 1638 года профессор Фосилидес Холварда из Франкфуртского университета наблюдал её в Франкфурте.
Она была третьей величины, невидимой следующим летом и снова видимой в октябре 1639 года. С 1648 по 1662 год за ней тщательно наблюдал Гевелий, а в последующие годы — несколько других наблюдателей. За её изменениями регулярно следят из года в год, и она является одним из самых интересных объектов
Это единственная звезда такого типа на небесах. Её светимость варьируется от второй до девятой звёздной величины, но её яркость в максимуме значительно меняется.
Возможно, следующей по степени интереса долгопериодической переменной звездой — по крайней мере, для наблюдателей в Северном полушарии — является звезда, известная как Хи Лебедя. Она была открыта Кирхом в 1686 году. Звезда меняет свою яркость от
максимума в 4–6,5 звёздной величины до минимума, когда она опускается ниже 13-й звёздной величины. Таким образом, в некоторых максимумах она легко различима невооружённым глазом, а в другихОна находится чуть ниже предела
видимости невооружённым глазом. На максимуме 1847 года она была видна невооружённым глазом в течение 97 дней. Средний период обращения составляет около 406 дней; но, по словам Шёнфельда, известного специалиста по переменным звёздам, наблюдения указывают на небольшое увеличение периода.
Говорят, что звезда Хи Центавра «поразительно изменчива по цвету». Эспин
наблюдения в разные годы показывают, что он “иногда довольно красный, у
других только бледно-оранжево-красный”. В спектроскопе его свет показывает
великолепный спектр третьего типа (или полосчатый спектр, очень
характерная для долгопериодических переменных звёзд), в которой в мае 1889 года Эспин наблюдал яркие линии.
R Льва — ещё одна примечательная переменная звезда, которую иногда
можно увидеть невооружённым глазом в период максимума. Она находится к югу от звезды, известной как 19 Льва. Она была открыта Кохом в 1782 году. В период максимума её яркость варьируется от 5,2 до 7 звёздных величин, а в период минимума она тускнеет примерно до десятой звёздной величины. Средний период обращения составляет
около 313 дней. Звезда красная во всех фазах своего свечения и представляет собой
прекрасный объект для наблюдения в телескоп. Рядом с ней находятся две маленькие звезды, которые
Вместе с переменной звездой они образуют равнобедренный треугольник.
В Южном полушарии есть очень примечательная переменная звезда, известная как Эта Арго. Она находится в центре большой туманности в созвездии Арго.
История её колебаний яркости очень интересна.
В 1677 году Галлей наблюдал её как звезду четвёртой величины, а в 1751 году Лакайль увидел её как звезду второй величины. После этого она, должно быть, снова потускнела,
поскольку с 1811 по 1815 год Берчелл определял её звёздную величину
как четвёртую. С 1822 по 1826 год она снова была второй
звёздной величины, как отмечали Фоллоуз и Брисбейн; но 1 февраля
В 1827 году Бёрчелл оценил её как звезду первой величины. Затем она снова потускнела, и 29 февраля 1828 года Бёрчелл обнаружил, что она имеет вторую величину. С 1829 по 1833 год Джонсон и Тейлор оценивали её как звезду второй величины; и она всё ещё имела эту величину или была немного ярче, когда сэр Джон Гершель начал свои наблюдения на мысе Доброй Надежды в 1834 году. С того времени и до декабря 1837 года её яркость, похоже, не сильно менялась.
В декабре 1837 года Гершель был поражён, обнаружив, что светимость звезды «увеличилась почти в три раза» Он пишет: «Она явно превзошла Процион, который находился примерно на той же высоте».
и намного превосходила Альдебаран. Она была ярче Альфы Ориона, и
единственной звездой (за исключением Сириуса и Канопуса), которую можно было с ней сравнить, был Ригель».
С этого времени её свет продолжал усиливаться. 28 декабря она была намного ярче Ригеля, и её можно было сравнить только с Альфой
Центавра, с которой она сравнялась по яркости, имея преимущество в высоте над горизонтом, но несколько уступала ей, когда высоты сравнялись. Максимальная яркость, по-видимому, была достигнута примерно 2 января 1838 года, в ту ночь, когда обе звезды были высоко в небе
Она была чистой и ясной и по яркости почти не уступала Альфе Центавра. В 1843 году её яркость снова увеличилась, и в апреле того же года Маклир заметил, что она ярче, чем
Канопус, и почти такая же яркая, как Сириус! Затем она немного потускнела, но, по-видимому, оставалась почти такой же яркой, как Канопус, до февраля 1850 года, после чего её яркость постепенно уменьшилась. По словам Эббота, в 1856 году она всё ещё была первой величины, но в 1858 году Пауэлл оценил её чуть ниже второй величины. Теббат
В 1860 году он был третьей величины, в 1861 году — чуть ниже четвёртой. В 1863 году Эллери оценил его как пятую величину, а в 1867 году Теббат — как шестую. В 1874 году его оценили в 6,8 величины в Кордове, а в ноябре 1878 года — всего в 7,4. Теббат наблюдал его из
Данные за 1877–1886 годы показывают, что в те годы она не поднималась выше седьмой величины.
В марте 1886 года Финлей на мысе Доброй Надежды оценил её в 7,6 величины.
По-видимому, это был минимум яркости, поскольку в мае 1888 года Теббат обнаружил, что она «полностью увеличилась
с апреля 1887 года её светимость уменьшилась на пол-звёздочной величины. Звезда имеет очень красный цвет.
Теперь мы рассмотрим переменные звёзды с коротким периодом, которые представляют особый интерес из-за сравнительной быстроты изменения их светимости.
Периоды варьируются от 17; дней до нескольких часов.
Пожалуй, самой интересной из этих переменных звёзд с коротким периодом, по крайней мере для любителя, является звезда Бета
Лира, которую легко увидеть невооружённым глазом во всех фазах её свечения. Её легко узнать, так как это ближайшая яркая звезда
к югу от яркой Веги и одна из двух звёзд почти такой же величины, вторая — Гамма Лиры. Изменчивость Беты Лиры была открыта Гудрикке в 1784 году. Период составляет около 12 дней, 21 часа, 46 минут и 58 секунд. Недавние наблюдения
с помощью спектроскопа показали, что звезда является очень тесной двойной системой, или «спектроскопической двойной системой», хотя нет уверенности в том, что происходит реальное затмение одного компонента другим, как в случае с Алголем. В спектре звезды были обнаружены яркие линии
Секки обнаружил их ещё в 1866 году. В 1883 году М. фон Готард заметил, что
эти яркие линии выглядят по-разному, и при изучении фотографий, сделанных в Гарвардской обсерватории в 1891 году,
миссис Флеминг обнаружила смещение ярких и тёмных линий в двойном спектре,
период которого довольно хорошо совпадал с периодом изменения яркости звезды.
Ещё одна интересная короткопериодическая переменная звезда — Дельта Цефея.
Это одна из трёх звёзд, образующих равнобедренный треугольник немного западнее Кассиопеи.
Переменная звезда находится в вершине треугольника
Это звезда в форме треугольника, ближайшая из трёх к Кассиопее. Её переменность
также была открыта Гудрикке в 1784 году. Она колеблется от 3,7 до 4,9
звёздной величины с периодом 5 дней, 8 часов, 47 минут, 40 секунд.
Таким образом, амплитуда колебаний такая же, как у Алголя: светимость звезды в максимуме примерно в три раза превышает её светимость в минимуме. Наблюдения также показывают, что Дельта Цефея приближается к Земле со скоростью около 8,75 миль в секунду.
Звезда имеет жёлтый цвет, и у неё есть далёкий голубоватый спутник
примерно пятой величины, которая, возможно, имеет какую-то физическую связь с более яркой звездой, поскольку обе звезды движутся в пространстве с одинаковой скоростью.
Ещё одна примечательная короткопериодическая звезда — Эта Орла,
изменчивость которой была открыта Пиготтом в 1784 году. Её видимая звёздная
величина меняется от 3,5 до 4,7 с периодом 7 дней, 4 часа, 14 минут,
но Шёнфельд обнаружил заметные отклонения от этого периода. Её цвет — жёлтый, а спектр, как и у Дельты Цефея, относится ко второму, или солнечному, типу.
В 1888 году была открыта примечательная переменная звезда с коротким периодом
Открыта мистером Полом в южном созвездии Насос. Её видимая звёздная величина колеблется от 6,7 до 7,3 с удивительно коротким периодом в 7 часов 46 минут 48 секунд.
Все изменения яркости происходят не менее трёх раз в сутки!
В течение нескольких лет считалось, что это переменная звезда типа Алголя, но недавние измерения, проведённые в обсерватории Гарвардского колледжа, показали, что она относится к тому же классу, что и Дельта Цефея и Эта Орла.
В 1894 году Чандлер открыл телескопическую переменную звезду с удивительно коротким периодом. Она находится немного западнее звезды Гамма
Пегаса и получила обозначение U Пегаса. Её видимая звёздная величина колеблется от
8,9 до 9,7. Сначала предполагалось, что она относится к типу Алголя с периодом около двух дней, но дальнейшие наблюдения показали, что период гораздо короче и составляет всего 5 часов 31 минуту 9 секунд.
Удивительная скорость изменения её яркости, которая меняется четыре раза менее чем за сутки, делает эту замечательную звезду очень интересным объектом. Возможно, на небесах есть и другие звёзды с такой же
скоростью изменения яркости, которые до сих пор не были обнаружены.
В отличие от долгопериодических переменных звёзд, которые, казалось, были разбросаны по всему небу, подавляющее большинство короткопериодических переменных звёзд находится в зоне, которая почти совпадает с Млечным Путём. Наиболее заметными исключениями из этого правила являются W Девы с относительно большим периодом в 17; дня и U Пегаса, описанная выше, у которой самый короткий из известных периодов среди всех переменных звёзд. Ещё одна особенность заключается в том, что большинство из них
расположены в так называемом следующем полушарии, то есть
между 12 и 24 часами прямого восхождения. Самым примечательным исключением из этого правила является Дзета Близнецов.
Алголь, или Бета Персея, — известная переменная звезда и типичный представитель своего класса. Её название, Алголь, происходит от персидского слова, означающего «демон», что позволяет предположить, что древние астрономы могли заметить какую-то особенность в её поведении. Однако настоящее открытие его вариаций было сделано
Монтанари в 1667 году, и его наблюдения были подтверждены
Маральди в 1692 году. Его колебания света также были замечены
Кирх и Палич, но истинный характер её вариаций был впервые определён английским астрономом Гудрикем в 1782 году.
Её колебания яркости очень любопытны и интересны.
Сияя с постоянной или почти постоянной яркостью в течение примерно 59 часов как звезда чуть менее второй величины, она внезапно начинает тускнеть и примерно через 4; часа становится звездой примерно третьей величины. Другими словами, его свет
становится примерно на треть менее ярким, чем обычно. Если мы представим, что три свечи стоят рядом на таком расстоянии друг от друга, что
их совокупный свет сливается в один и равен обычной яркости Алголя.
Если погасить две из этих свечей, то оставшаяся свеча будет
олицетворять свет Алголя в его минимальной яркости. Звезда
остаётся в минимальной, или самой тусклой, фазе всего около
15 минут. Затем она начинает увеличиваться и примерно через 5 часов
восстанавливает свою нормальную яркость, а все изменения света
происходят в течение примерно 10 часов из почти 69 часов, которые
проходят между последовательными минимумами. Эти любопытные изменения происходят
с большой регулярностью, и точный час, когда можно ожидать минимума света, можно предсказать с такой же уверенностью, как и солнечное затмение.
Гудрич, сравнивая свои наблюдения с наблюдениями Флемстида, сделанными в 1696 году, обнаружил, что период между минимумами составляет
2 дня, 20 часов, 48 минут, 59,5 секунды, и он пришёл к выводу, что уменьшение яркости звезды, вероятно, связано с частичным затмением «крупным телом, вращающимся вокруг Алголя».
Эта гипотеза была полностью подтверждена в 1888–1889 годах профессором
Фогель со спектроскопом. Поскольку в самые большие телескопы не видно никаких близких к Алголю спутников, мы должны сделать вывод, что либо спутник является тёмным телом, либо он находится так близко к главной звезде, что ни один телескоп не может его обнаружить. Теперь, если уменьшение яркости Алголя происходит из-за тёмного тела, вращающегося вокруг него и периодически оказывающегося между нами и яркой звездой, то следует, что оба компонента будут находиться в движении и оба будут вращаться вокруг общего центра тяжести пары. Незадолго до того, как наступит минимум освещённости,
темный спутник должен приблизиться к глазу
и, следовательно, яркий спутник будет удаляться. Во время
минимума видимого движения по прямой видимости не будет,
так как движение обоих тел будет происходить под прямым
углом к лучу зрения. После прохождения минимума движение
двух тел изменится на противоположное: яркое тело будет
приближаться к глазу, а тёмное — удаляться. Именно это и обнаружил Фогель. До того, как началось
уменьшение яркости Алголя, спектроскоп показал, что звезда удаляется от Земли, а после минимума — что она приближается к нам. Что спутник тёмный, а не яркий, как
Первичность Алголя очевидна из того факта, что спектральные линии просто смещены относительно своего обычного положения, а не удвоены, как было бы в случае, если бы оба компонента были яркими, как в случае некоторых «спектроскопических двойных звёзд», например Беты Возничего. Фогель обнаружил, что перед минимумом блеска Алголь удаляется от Земли со скоростью 24,5 мили в секунду, а после минимума приближается со скоростью 28,5 мили в секунду. Разница между
наблюдаемыми скоростями указывает на то, что система приближается
Земля движется со скоростью около 2 миль в секунду. Зная это, а также орбитальную скорость, которая, очевидно, составляет около 26,5 миль в секунду, и предполагая, что орбита является круговой, можно легко вычислить диаметр орбиты в милях, зная наблюдаемый период обращения или период изменения яркости.
Хотя расстояние от звезды до Земли остаётся неизвестным. Далее, сравнив период его обращения и размеры орбиты с аналогичными параметрами Земли, вращающейся вокруг Солнца, можно легко вычислить, согласно третьему закону Кеплера,
движение, масса системы в сравнении с массой Солнца и
вероятный размер составляющих тел. Проведя такие расчёты, Фогель
пришёл к выводу, что диаметр Алголя составляет около 1 061 000 миль, а диаметр тёмного спутника — 830 300 миль. Расстояние между их центрами составляет 3 230 000 миль, а их совокупная масса равна двум третям массы Солнца. Масса Алголя составляет четыре девятых массы Солнца, а масса спутника — две девятых. Если принять диаметр Солнца за 866 000 миль, а его плотность за 1,44 (где вода принимается за единицу), то я обнаружу, что указанные выше размеры дают среднее значение
Плотность компонентов Алголя составляет примерно треть плотности воды,
поэтому компоненты, вероятно, являются газообразными телами, как уже
выяснил Холл.
[Иллюстрация: часть поверхности Солнца. Солнечное пятно размером почти 60 000 миль в поперечнике]
Любопытно, что персидский астроном Аль-Суфи в своём
В «Описании небес», написанном в X веке, Алголь прямо назван красной звездой (_;toile_, _brillant_; _d’un
;clat_, _rouge_), в то время как в настоящее время она белая или, в крайнем случае, жёлтая. Предполагается, что подобное изменение цвета произошло
В случае с Сириусом это действительно так, но изменение яркости Алголя кажется более вероятным, поскольку описания ас-Суфи, как правило, наиболее точны и достоверны.
Переменные звёзды типа Алголя — очень редкие объекты, до сих пор во всём небе было обнаружено всего около дюжины таких звёзд.
Те, которые видны невооружённым глазом при нормальной яркости, таковы:
Алголь, Лямбда Тельца, Дельта Весов, R Большого Пса и U Змееносца.
Примечательной особенностью переменных звёзд в целом является то, что ни у одной из них нет значительного собственного движения. В качестве большого собственного движения можно привести
Поскольку движение обычно указывает на близость к Земле,
мы можем с большой вероятностью заключить, что переменные звёзды,
как правило, находятся на большом расстоянии от нашей системы. Другими словами,
похоже, что Солнце не находится в области переменных звёзд,
и, насколько мне известно, ни у одной известной переменной звезды,
кроме Альфы Кассиопеи и Альфы Геркулеса, не было обнаружено измеримого параллакса.
Теперь мы переходим к интересному и загадочному классу объектов, известных как «новые» или «временные» звёзды. Эти явления встречаются очень редко
Это редкое явление, и в анналах астрономии зафиксировано лишь несколько несомненных примеров такого рода. Возможно, в некоторых случаях это были просто переменные звёзды с нерегулярным периодом и скачкообразной переменностью; но в других случаях это могло быть связано с настоящей катастрофой, например, с столкновением двух тёмных тел в космосе или, возможно, с прохождением яркого или тёмного тела через газовую туманность.
Самой ранней временной звездой, о которой у нас есть достоверная информация,
по-видимому, является звезда, упомянутая в китайских летописях
Ма-туань-линя как появившаяся в 134 году до н. э. в
созвездие Скорпиона. Судя по всему, она находилась где-то
между звёздами Бета и Ро Скорпиона. Плиний сообщает нам, что
именно внезапное появление новой звезды побудило знаменитого
астронома Гиппарха составить свой каталог звёзд, первый в истории. Поскольку каталог Гиппарха датируется 125 годом до н. э., весьма вероятно, что новая звезда, о которой упоминает Плиний, была той же самой, что и та, о появлении которой девять лет назад писал китайский астроном.
Говорят, что в 76 году до н. э. между
В созвездии Паха упоминаются звёзды Альфа и Дельта, но сведения о них расплывчаты.
В 101 году н. э. в «серпе» Льва появилась небольшая «желтовато-голубая» звезда, но её точное положение неизвестно. В 107 году н. э. упоминается новая звезда рядом с Дельтой, Эпсилоном и Этой в созвездии
Большого Пса, тремя яркими звёздами к юго-востоку от Сириуса. В 123 году н. э. Ма-туан-линь зафиксировал появление ещё одной новой звезды между Альфой
Геркулеса и Альфой Змееносца.
В китайских летописях говорится, что 10 декабря 173 года н. э. между Альфой и Бета Центавра в Южном полушарии появилась яркая звезда.
Полушарие. Оно оставалось видимым в течение восьми месяцев и описывалось как «большой бамбуковый коврик!» — любопытное описание.
В настоящее время недалеко от указанного места находится известная переменная звезда — R
Центавра, период изменения яркости которой, по-видимому, велик, а изменения яркости нерегулярны.
Возможно, необычно яркий максимум этой переменной звезды и стал звездой китайских летописей, или же переменная звезда — это остаток вспышки, произошедшей в I веке. Эта переменная звезда имеет очень красный цвет и в настоящее время меняет свою яркость примерно от шестой до десятой величины.
В 386 году н. э. появилась новая звезда, которая находилась между Лямбдой и Фи Стрельца.
Рядом с указанным местом Флемстид наблюдал звезду № 65 из своего каталога, которая сейчас отсутствует.
Было высказано предположение, что звезда, которую видел Флемстид, могла быть той самой звездой, упомянутой в китайских летописях.
Куспиан сообщает, что в 389 году нашей эры, во время правления императора Гонория, рядом с Альтаиром появилась звезда, такая же яркая, как Венера.
Он сам видел её. Однако есть некоторые сомнения относительно точной даты
дата, так как в других источниках указан 388 или 398 год. Звезда, похоже, исчезла примерно через три недели.
В 393 году н. э. в хвосте Скорпиона была замечена ещё одна странная звезда. Необычная звезда была замечена рядом с Альфой Журавля в 561 году н. э. И здесь известная переменная красная звезда — R Журавля — находится близко к положению, указанному в древних записях.
В китайских летописях упоминается новая звезда, появившаяся в 829 году нашей эры где-то в окрестностях яркой звезды Процион.
В этой области есть несколько известных переменных звёзд.
Чешский астроном Киприан Левицкий упоминает о появлении новых звёзд в созвездии Кассиопеи в 945 году н. э. и в 1264 году.
Было высказано предположение, что, возможно, это были проявления
знаменитой звезды Тихо Браге, открытой в 1572 году (о ней мы расскажем чуть позже), которая является переменной звездой с периодом более 300 лет. Линн и
Сэдлер, однако, показал, что предполагаемые звёзды 945 и 1264 годов, по всей вероятности, были кометами.
Необычные звёзды были зафиксированы вблизи Дзеты Стрельца в 1011 году н. э., вблизи Мю Скорпиона в 1203 году и вблизи Пи Скорпиона 1 июля 1584 года.
Удивительно, как много этих объектов появилось в этой части неба.
Гепиданн упоминает очень яркую звезду, которая появилась в Овне в мае 1012 года. Он описывает её как «ослепляющую глаз». Другие
временные звёзды упоминаются в 1054 году н. э. рядом с Дзета Тельца и в 1139 году рядом с Каппа Девы; но описания этих звёзд очень расплывчаты, и нет никакой уверенности в том, что это действительно были новые звёзды.
Однако в отношении объекта, который внезапно вспыхнул в созвездии Кассиопеи, не может быть никаких сомнений.
В ноябре 1572 года появилась новая звезда. Она называлась «Звездой пилигримов» и была замечена знаменитым астрономом Тихо Браге, который оставил нам очень подробное описание её внешнего вида, положения и т. д. Хотя обычно её называют звездой Тихо Браге, на самом деле она была открыта Корнелием Геммой вечером 9 ноября.
О том, что она появилась внезапно, можно судить по словам Корнелиуса
Джемма заявление о том, что его не было видно на предыдущей ночью в
чистое небо. Внимание Тихо Браге впервые привлекла к нему на
11 ноября. Его описание новой звезды выглядит следующим образом — цитируется
Гумбольдт: «Вернувшись на Датские острова после путешествия по Германии, я некоторое время жил у своего дяди Стено Билле в
старом и живописном монастыре Херритсвадт, и здесь я взял за правило не выходить из своей химической лаборатории до вечера.
Во время одной из моих прогулок я, как обычно, поднял глаза к знакомому
небу и с неописуемым изумлением увидел в зените, в созвездии
Кассиопеи, сияющую неподвижную звезду такой величины, какой я никогда раньше не видел. В изумлении я усомнился в своих чувствах.
Однако, чтобы убедиться, что это не иллюзия, и получить подтверждение от других, я вызвал своих ассистентов из лаборатории и спросил их, а также всех проходивших мимо деревенских жителей, видели ли они внезапно вспыхнувшую звезду.
Впоследствии я узнал, что в Германии извозчики и другие простые люди первыми обратили внимание астрономов на это великое небесное явление.
Это обстоятельство, как и в случае с непредсказанными кометами, послужило поводом для обычных насмешек
за счёт учёных. Я обнаружил, что у этой новой звезды нет
хвоста, она не окружена туманностью и в точности похожа на все
другие неподвижные звёзды, за исключением того, что она
мерцает сильнее, чем звёзды первой величины. Её яркость
превышала яркость Сириуса, Альфы Лиры или Юпитера. По
великолепию она могла сравниться только с Венерой, когда та
находится ближе всего к Земле (то есть когда освещена лишь
четверть её диска). Те, кто обладал острым зрением,
могли разглядеть новую звезду днём, когда воздух был чистым,
и даже в полдень. Ночью, когда небо было затянуто облаками, так что всё
Другие звёзды были скрыты, но её часто можно было увидеть сквозь облака, если они были не очень плотными (_nubes non admodum densas_).
Расстояние от неё до ближайших звёзд Кассиопеи, которое я тщательно измерял в течение всего следующего года, убедило меня в том, что она совершенно неподвижна. Уже в декабре 1572 года её яркость начала уменьшаться, и звезда постепенно стала напоминать Юпитер, но к январю 1573 года она стала менее яркой, чем эта планета. К ноябрю новая звезда была не ярче одиннадцатой
в нижней части созвездия Кассиопеи. Переход к пятой и шестой звёздным величинам произошёл в период с декабря 1573 года по
февраль 1574 года. В следующем месяце новая звезда исчезла и
после семнадцати месяцев сияния перестала быть различимой
невооружённым глазом». (Телескоп был изобретён лишь тридцать
семь лет спустя.) Гумбольдт добавляет: «При своём первом появлении, пока она
сияла так же ярко, как Венера и Юпитер, она была белой в течение
двух месяцев, а затем её цвет изменился с жёлтого на красный. Весной
В 1573 году Тихо Браге сравнил её с Марсом; впоследствии он решил, что она почти
похожа на Бетельгейзе, звезду в правом плече Ориона. Цвет
по большей части был похож на красный оттенок Альдебарана. Весной
1573 года, особенно в мае, её белый цвет вернулся (_albedinam quandam sublividam induebat, qualis stell; Saturni subesse videtur_). Таким он оставался в январе 1574 года; вплоть до своего полного исчезновения в марте 1574 года он был
пятой величины и белым, но его белизна была более тусклой, и он
удивительно сильное мерцание, пропорциональное его тусклости».
Ма-туан-лин говорит о звезде 1578 года, «такой же большой, как Солнце» (!), но не указывает её положение.
О звезде, известной как P (34) Лебедя, иногда говорят как о «Новой», или новой звезде; но она по-прежнему видна невооружённым глазом как звезда пятой величины. В 1600 году Янсен и в 1602 году Кеплер наблюдали звезду третьей величины.
После 1619 года её яркость, по-видимому, уменьшилась, и в 1621 году она, как говорят, исчезла.
Но, возможно, она просто стала слишком тусклой, чтобы её можно было увидеть в телескоп.
невооружённым глазом. В 1655 году Доминик
Кассини снова наблюдал звезду третьей величины, после чего она исчезла. В ноябре 1655 года её снова увидел
Гевелий. В 1667, 1682 и 1715 годах она была зафиксирована как звезда шестой величины, и с тех пор не было никаких свидетельств заметного увеличения её яркости. Пиготт предполагал, что период обращения составляет около 18 лет.
Но теперь это опровергнуто, и кажется вероятным, что
эта звезда является переменной с нерегулярным периодом и скачкообразной переменностью, а не, строго говоря, временной звездой. В настоящее время она имеет жёлтый цвет, а в её спектре наблюдаются яркие линии.
В 1670 году картезианский монах Антельм заметил новую звезду третьей величины рядом с Бетой Лебедя.
Она оставалась видимой около двух лет, и, как говорят, её яркость несколько раз увеличивалась и уменьшалась, прежде чем она окончательно исчезла.
Шёнфельд вычислил её точное положение на основе наблюдений Гевелия и Пикара. Совсем рядом с указанным местом в Гринвичской обсерватории была замечена звезда одиннадцатой величины.
Хинд и другие астрономы заподозрили, что у этой маленькой звезды наблюдаются колебания яркости.
Очень примечательная звезда, которую иногда называют «Пылающей звездой», внезапно
появилась в Северном Кресте в мае 1866 года. Впервые её увидел покойный мистер Бирмингем в Туаме, Ирландия, около полуночи вечером 12 мая, когда она была второй величины и равнялась Альфегде, «жемчужине короны». Его появление, должно быть, было очень внезапным,
поскольку Шмидт, директор Афинской обсерватории,
заявил, что наблюдал за созвездием в тот же вечер,
примерно за два с половиной часа до открытия Бирмингема,
и не заметил ничего необычного. Он был уверен, что ни одна звезда, даже пятой величины, не могла ускользнуть от его внимания.
Следующей ночью её увидели несколько наблюдателей в разных частях света.
В 1892 году в созвездии Возничего была обнаружена примечательная и очень интересная временная звезда.
Примечательно, что подавляющее большинство временных звёзд появляется в Млечном Пути или рядом с ним. Главными исключениями из этого правила являются: звезда 76 года до н. э. в созвездии Плавунца, звезда, зафиксированная Гепиданом в созвездии Овна в 1012 году н. э., и «Пылающая звезда» 1866 года в Северной Короне.
ОГОНЬ НА НЕБЕСНОЙ СЦЕНЕ — НОВАЯ ЗВЕЗДА В СОЗВЕЗДИ ПЕРСЕЯ — АЛЕКСАНДР У. РОБЕРТС
Ранним утром 22 февраля 1901 года доктор
Андерсон из Боннингтона, Эдинбург, увидел яркую звезду, сияющую в созвездии Персея, где, как ему было известно, таких звёзд никогда не видели. Обстоятельства, связанные с этим открытием, представляют собой ещё один поразительный пример того, как природа хранит свои тайны для истинных любителей, использующих это слово в его высшем смысле.
Вечер 21 февраля был пасмурным, и девять из десяти астрономов легли бы спать, не надеясь на то, что ночью прояснится. Но доктор Андерсон был десятым. Без двадцати три часа ночи тучи рассеялись.
старая серая шотландская столица, и наметанный глаз терпеливого наблюдателя
увидел прямо в сердце Персея новую звезду. Никогда прежде
её свет, иссиня-белый, как неогранённый алмаз, не озарял
эту странную нашу землю.
На следующий день новость о чудесном открытии облетела все крупные обсерватории мира. Телескопы и спектроскопы, камеры и фотометры были направлены на странное явление.
Учёные проводили испытания, измерения и исследования, пытаясь раскрыть его секреты.
Многое до сих пор остаётся загадкой, но то, что удалось установить за
Период, в течение которого ритм его световых волн достигает наших берегов, представляет большой интерес и имеет важное значение, поскольку напрямую связан с историей жизни каждой отдельной звезды на небесах, а также с историей нашего Солнца и планеты среди них.
Первый и самый простой вопрос, который возникает в связи с этим, — когда новая звезда засияла на нашем земном небе. Любознательный читатель заметит оговорку: на _нашем_ земном небе. Когда звезда _на самом деле_ вспыхнула ярким светом, это было совсем другое дело, как мы узнаем позже. Это было
Конечно, ещё до рождения доктора Андерсона и, вероятно, до того, как другой шотландец по имени Фергюсон, как и многие другие мудрецы, совмещал счёт и наблюдение за овцами со счётом и наблюдением за звёздами.
Что касается даты появления на нашем небе новой звезды, Новой Персея, как её называют в астрономической литературе, то
Доктор Андерсон обнаружил его без двадцати три часа утра 22 февраля.
Он был достаточно ярким, чтобы его мог сразу заметить
опытный астроном. В эти напряжённые дни научной
деятельности каждая часть неба находится под пристальным
Её изучили и нанесли на карту, и как только было объявлено об открытии Новой Персея, начались поиски в архивах, чтобы выяснить, не видели ли эту звезду раньше.
[Иллюстрация: Рис. 19. Карта с указанием положения Новой Персея]
Так получилось, что в вечера 18 и 19 февраля в Гарвардской обсерватории были сделаны две фотографии того самого места, где через три дня появилась новая звезда. Ни на одной из этих
фотографий нет ни малейшего свидетельства существования звезды.
Следовательно, в эти даты её не существовало для нашей Земли
был обеспокоен. Вечером 20 февраля известный английский
наблюдатель, мистер Стэнли Уильямс, также сделал фотографию той же части неба; и на ней снова не было никаких следов звезды.
Фотография мистера Уильямса была сделана за двадцать восемь часов до того, как её увидел доктор.
Андерсон. Ещё более странным является тот факт, что вечером
21 февраля три наблюдателя на континенте подтвердили, что с семи
часов до одиннадцати они наблюдали за созвездием Персея, и если бы новая звезда была видна, они бы её заметили
не удалось увидеть это. Следовательно, звезда вспыхнула где-то между
одиннадцатью часами и тремя часами ночи в день ее открытия.
Итак, что это значит? Это означает следующее: по какой-то причине звезда,
ранее совершенно темная или настолько слабая, что ее нельзя было увидеть даже в
мощный телескоп, через несколько часов или, возможно, через несколько
минуты, вспыхнувшие как звезда заметной яркости. За это короткое время тёмный и, вероятно, холодный шар превратился в бурлящую огненную массу, в миллион раз более горячую, чем раньше.
Яростный, пылкий жар озарил шар сиянием, которое распространилось от края до края
звёздной вселенной. Мы столкнулись с катастрофой, которая выходит за рамки наших самых смелых представлений: пожар на планете, гибель звезды. Какие у нас есть основания для подобных предположений? Насколько мы можем быть уверены в том, что такой Судный день наступит для какой-либо части нашей вселенной? Давайте рассмотрим основные факты, касающиеся недавних изменений во внешнем виде и структуре этой звезды. Мы будем
рассказывать только о тех фактах, которые не вызывают сомнений, насколько нам
известно на данный момент.
Новая звезда в созвездии Персея достигла максимальной яркости только к вечеру
25 февраля, когда он, вероятно, был самым заметным объектом на
полуночном небе. Тогда он был как минимум в шесть раз ярче, чем
во время своего открытия. После этой даты его яркость начала
медленно снижаться. Время от времени наблюдались всплески
яркости, которые длились два или три дня, как будто огни не
исчерпали себя. В целом,
однако, свет звезды тускнел, и к концу года её свет стал настолько слабым, что её можно было увидеть только невооружённым глазом.
Через двенадцать месяцев после её появления её можно было увидеть только в телескоп.
Одним из самых мощных инструментов исследования в новой астрономии является спектроскоп. Он улавливает лучи света,
приходящие к нам от звезды, и заставляет эти лучи раскрывать
состояние вещей в мире, из которого они пришли. Одним из
спектроскопов, зафиксировавших новую звезду в Персее, был
великолепный прибор профессора Коупленда в обсерватории Блэкфорд-Хилл в Эдинбурге. Профессор Коупленд описал новую звезду как «слабо развитое» солнце. Однако по мере того, как звезда становилась ярче, спектроскоп фиксировал значительные физические изменения
Изменения происходили в её составе и структуре. Звезда вскоре перестала быть слаборазвитым Солнцем, поскольку её развитие шло в ногу с увеличением количества света. Вокруг твёрдой или полурасплавленной массы быстро формировался океан огненных газов, вероятно, выброшенных из ядра.
Проще говоря, Нова Персея, которая на протяжении долгих веков была холодным, тёмным, твёрдым шаром,
за несколько дней превратилась из светящейся, раскалённой газообразной сферы
в светящуюся, раскалённую газообразную сферу. По какой причине или
в результате какого события произошли эти масштабные изменения, можно будет выяснить позже
на. Здесь мы лишь отметим, что именно так описывали ситуацию те, кто умел расшифровывать данные, полученные с помощью спектроскопа.
В июле 1901 года профессор Пикеринг из Гарвардской обсерватории объявил, что звезда превратилась в туманность; что некогда цельный
шар практически растворился в тончайшем воздухе. Его элементы не только расплавились от сильного жара, но и превратились в мерцающие нити материи, более прозрачной, чем паутина.
Всё, что связано с историей этой звезды, уникально
Это представляло интерес, но всё, что уже было установлено, было полностью
затмето удивительным открытием, сделанным в ноябре 1902 года,
когда было замечено, что от звезды отлетают туманные протуберанцы
со скоростью не менее 100 000 миль в секунду. Эти удивительные
изменения были подтверждены в двух крупных американских
обсерваториях, Йеркской и Ликской.
Откуда и как на этой конкретной звезде появились разрушения? В
один прекрасный день звезда становится тёмной, холодной и твёрдой. Через несколько часов это тёмное, твёрдое и холодное тело превращается в пылающий мир, а его твёрдая масса, по-видимому, взрывается
на бесчисленные осколки; из каждого осколка, большого или маленького,
вырываются потоки огненного пара; на миллионы миль вокруг звезды
образуется огненный вихрь, буря пламени; и от края до края
нашей великой Вселенной пульсирует свет горящей звезды.
Было предложено три объяснения.
То, которое естественным образом приходит нам на ум, заключается в том, что в неё врезалась другая звезда. Два мира, каждый из которых движется со скоростью двадцать миль в секунду, сталкиваются, и в результате происходит аннигиляция обоих. Сила их столкновения, превратившаяся в тепло, приводит их в движение.
элементы превращаются в пар. Такая катастрофа вполне возможна в такой Вселенной, как наша, где миллионы и миллионы звёзд и планет несутся по бескрайним космическим просторам со скоростью, превосходящей наше понимание.
Мы полагаем, что, когда на нашу Землю обрушится роковая участь, это произойдёт именно так. Какая-то огромная тёмная звезда ударит по нашему Солнцу
прямо и точно, и тогда в мгновение ока, прежде чем
жители Земли успеют понять, что произошло, Солнце, Луна и
планеты будут поглощены и растворены в огненной атмосфере.
Мы можем приблизительно рассчитать повышение температуры, которое произошло бы в результате столкновения двух крупных небесных тел. Таким образом, предположим, что Новая Персея двигалась в пространстве со скоростью десять миль в секунду — заметьте, это умеренная скорость для звезды, — когда она столкнулась с телом, которое привело к её разрушению.
Удар будет колоссальным, и его результатом станет не только полное разрушение обеих звёзд, но и внезапное повышение температуры примерно до пятисот тысяч градусов, что достаточно для испарения даже самого твёрдого адаманта.
Вторая теория, предложенная для объяснения не только Новой Персея, но и всех новых звёзд, является модификацией предыдущей. Согласно этой теории, новая звезда во время своего полёта в космосе внезапно врезалась в туманность или в какую-то часть пространства, более плотную, чем та, через которую она уже прошла. Это объяснение не только понятно, но и разумно. Если бы новая звезда врезалась в область, заполненную даже такой редкой материей, как воздух, трение немедленно привело бы к возгоранию звезды. Мы наблюдаем одно и то же явление
каждую ночь, когда метеор пролетает через нашу атмосферу.
Метеоритные камни, окружённые холодом пустого пространства,
врываются в верхние слои нашего воздуха. Нескольких секунд достаточно,
чтобы большинство из них практически уничтожилось: за это короткое
время они подверглись воздействию тепла, во много раз превышающего
температуру бессемеровской печи.
Мы можем представить Новую Персею
как гигантский метеор, метеорит размером больше Солнца, который
врезается в газовую массу, похожую на наш воздух. Через несколько часов его температура повысится в миллион раз.
Это повышение температуры приведёт к тому, что окружающее пространство заполнится огнём, и
Это может быть огромная и постоянно увеличивающаяся область с высокой температурой.
На взгляд автора, это объяснение наиболее убедительно.
Оно больше всего согласуется с информацией, собранной сотнями наблюдателей с помощью самого современного научного оборудования. Но есть и другие объяснения. Пока существует мир, всегда будут другие объяснения.
Одно из этих объяснений представляет больший интерес, чем остальные, поскольку
оно устанавливает связь между недавним ужасным извержением вулкана
в Вест-Индии и внезапным появлением новой звезды
как Нова Персея. Предполагается, что Нова Персея является или, скорее, являлась планетой, похожей на нашу, только гораздо большего размера.
То есть у неё было внутреннее ядро из расплавленного вещества и внешняя оболочка из твёрдого материала.
Однажды, согласно теории взрыва, эта внешняя оболочка лопнула, и внутреннее пламя хлынуло во все стороны, подобно всепоглощающему потоку, по всему звездному шару.
Произошли масштабные химические изменения, когда пылающее пламя превратило всё твёрдое в потоки лавы.
Вокруг звезды произошли сильные электрические возмущения.
Согласно этой теории, весь феномен Новой Персея — это не что иное, как разрушение Сен-Пьера в масштабах звёздного мира.
Такая катастрофа, конечно, возможна на любой звезде или планете, недра которой всё ещё расплавлены. В любой момент заключённые в ловушку огни могут
разрушить свои барьеры и превратить холодную, плодородную,
полную жизни землю в печь. Но маловероятно, что такая участь
когда-либо постигнет нашу планету или любую другую, и, во всяком
случае, разрушение Новой Персеи произошло не таким образом.
Никакой взрыв не мог бы объяснить приток тепла и света, сравнимый с
то, что наблюдалось. Не нарушение интерьера
достаточно сильным, чтобы бросить звезду на фрагменты. Гравитационное
удержать звезду бы предотвратить это расчленение. И все же на протяжении
веков разум человека был непреодолимо привлечен к этой концепции
конца света, настолько, что, возможно, в конце концов, наш инстинкт
является правильным, а наша наука ошибочной, и видение минорита Челано
о
Dies ir;, dies illa
Solvet s;culum in favilla,
— это видение того, что произойдёт в грядущие дни.
Мы уже упоминали об одном странном обстоятельстве, связанном с
с появлением Новой Персея. Доктор Андерсон увидел её
впервые за несколько минут до трёх часов утра 22-го числа
февраля — то есть тогда, когда новость о странном явлении достигла нашей планеты; но когда же на самом деле произошло это событие?
В Гринвиче и некоторых других ведущих обсерваториях были предприняты прямые и косвенные попытки определить расстояние до Новой Персея. И всё же это расстояние не поддаётся измерению. Звезда находится
так далеко, что у нас нет достаточно точных инструментов, чтобы
решить эту проблему. Но мы знаем, что внезапное вспыхивание Новой Персея
Всё было кончено ещё до того, как родились наши прадеды.
Это произошло более двухсот лет назад — возможно, две тысячи лет назад. Всё это время новость стремительно распространялась по Земле,
пролетая двести тысяч миль каждую секунду, мимо звёзд, туманностей и систем, не останавливаясь и не замедляясь.
И всё же ей потребовались сотни лет, чтобы добраться до нас. А за нами лежат бесчисленные миры, которые не увидят новую звезду ещё много веков. Спустя сотни лет в _их_ небе внезапно появится
в созвездии Персея есть странная звезда; её яркость будет увеличиваться в течение нескольких дней, как это было в нашем мире; она будет периодически исчезать, как это было в нашем мире. Здесь нет места воображению;
только трезвые факты.
В завершение нашего рассказа об этой удивительной звезде мы можем позволить себе совершить небольшое путешествие в мир воображения. По мере того как весть о звезде распространяется в космосе, есть ли за пределами нашей галактики существа, которые зафиксируют её появление? На то, чтобы добраться до нас, у неё ушли столетия. Были ли какие-то другие существа в каком-то далёком
Поднимут ли они глаза к звёздам и будут ли удивляться, как мы, тому, что всё это значит? Увидит ли какой-нибудь смертный, такой же, как мы, в каком-нибудь отдалённом мире, в будущем, это зрелище и хватит ли ему ума сказать: «Вот! Новая звезда?» Здесь достаточно места для самых экстравагантных фантазий. Возможно, здесь так много места, что мы потеряемся, если осмелимся забрести в такие дебри.
ТЕЛЕСКОПЫ. А. ФАУЛЕР
РЕФРАКЦИОННЫЙ ТЕЛЕСКОП. — Телескоп выполняет две функции.
Во-первых, он увеличивает небесные тела или, что то же самое,
Во-первых, чтобы они казались ближе к нам, и мы могли их лучше рассмотреть. Во-вторых, чтобы собрать гораздо больше лучей света, чем может уловить невооружённый глаз, и таким образом сделать объекты, которые иначе были бы слишком тусклыми, видимыми.
Существуют две формы телескопов: _рефракторы_ и _рефлекторы_. Простейшей формой телескопа-рефрактора является
обычный театральный бинокль, и большие рефракторы не сильно от него отличаются. Такие инструменты работают за счёт
формирование изображения с помощью линзы. Это легко проиллюстрировать,
создав на стене комнаты перевёрнутое изображение свечи
или газового пламени с помощью очковой линзы (предназначенной для дальнозорких людей)
или с помощью одной из больших линз театрального бинокля. Получив такое изображение,
его можно увеличить с помощью другой линзы, как можно увеличить фотографию с помощью обычного лупы.
С технической точки зрения линза, формирующая первичное изображение, называется
_объективом_ телескопа, а та, которая используется для увеличения, —
Это изображение называется окуляром. Объектив обычно представляет собой
большую линзу, которая находится на одном конце трубки, а окуляр —
линзу гораздо меньшего размера, которая находится на другом конце.
Предусмотрены средства для регулировки расстояния между двумя
линзами, чтобы обеспечить чёткое изображение.
Однако всё не так просто, как было сказано. Существует
очень серьёзная проблема, связанная с тем, что линза, изготовленная
из цельного куска стекла, даёт изображение, окружённое цветными
полосами, поэтому необходимо использовать какое-то устройство, чтобы
уничтожьте, насколько это возможно, этого врага чёткого изображения.
На заре телескопостроения эта так называемая _хроматическая аберрация_
была значительно уменьшена за счёт изготовления небольших объективов с очень большим фокусным расстоянием.[22]
Однако линзы с фокусным расстоянием 100 футов не так просто использовать в качестве объективов, поэтому астрономия получила большую выгоду от
В 1760 году Доллонд изобрёл _ахроматическую линзу_. Это составная линза, обычно состоящая из двояковыпуклой линзы из крон-стекла и двояковогнутой или двояковыпуклой линзы из кремневого стекла.
Кривизна линз и оптические свойства двух видов стекла, из которых они состоят, таковы, что цвет, обусловленный одним из них, практически нейтрализуется цветом, обусловленным другим, противоположным по действию.
Фрагмент такого предметного стекла с «ячейкой», в которой оно находится, показан на рис. 20.
[Иллюстрация: Рис. 20. Ахроматическое предметное стекло]
Таким образом, фокусное расстояние объектива и, следовательно, длина
трубы телескопа могут оставаться в разумных пределах,
а чёткость изображения улучшаться. Однако обычно это не так
Из-за несовершенства совмещения двух линз изображение получается с искажённым цветом.
Если смотреть в большой рефрактор, даже хорошего качества,
вокруг всех очень ярких объектов будет заметна фиолетовая кайма. Это
касается только нескольких ярких объектов, в то время как миллионы других, менее ярких, можно увидеть без искажений.
Следует отметить, что изогнутые поверхности линз, образующих объективы телескопов, не должны быть сферическими. Если это так, то
изображения будут размытыми из-за _сферической аберрации_, и
Оптик должен разработать кривые, которые позволят избавиться от этого дефекта одновременно с хроматической аберрацией.
Г-н Деннис Тейлор из известной фирмы T. Cooke & Sons, Йорк, Англия, изобрёл новую форму телескопного объектива, состоящего из трёх линз, которая обладает множеством важных преимуществ.
Такой объектив иллюстрирует совершенство, которого достигло оптическое искусство. Шесть стеклянных поверхностей должны быть обработаны с такой точностью, чтобы каждый луч света, падающий на поверхность линзы, проходил через мельчайшее отверстие на расстоянии восемнадцати
в несколько раз больше диаметра линзы.
ТЕЛЕСКОП-ОТРАЖАТЕЛЬ. В телескопе-отражателе предметное стекло рефрактора заменено вогнутым зеркалом. Чтобы такое зеркало могло отражать все лучи от звезды в одну точку, его вогнутая поверхность должна быть частью параболоида вращения, то есть поверхности, образованной вращением параболы вокруг своей оси. Если использовать сферическую поверхность, то все лучи не будут отражаться в одной точке, а получаемые изображения будут размытыми.
Тем не менее удивительно, что разница между параболической и
Сферическая поверхность, даже в случае большого зеркала, чрезвычайно мала.
Сэр Джон Гершель утверждает, что в случае зеркала диаметром четыре фута, формирующего изображение на расстоянии сорока футов,
параболическая форма отличается от сферической по краям менее чем на двадцать одну тысячную дюйма.
[Иллюстрация: Рис. 21. Ньютоновский отражатель]
Изображение, формируемое зеркалом, затем рассматривается через окуляр, как и в случае с телескопом-рефрактором. Здесь возникает небольшая трудность, поскольку окуляр используется в
Если направить зеркало прямо, то голова наблюдателя будет загораживать свет. Было придумано несколько способов решить эту проблему, но чаще всего используется план, который Ньютон применил в первом телескопе-рефлекторе из когда-либо созданных.
Ньютон своими руками сделал небольшой рефлектор длиной 6; дюйма и с апертурой 1; дюйма, с помощью которого он смог изучать фазы Венеры и явления, связанные со спутниками Юпитера. Этот
драгоценный маленький инструмент теперь является одним из величайших сокровищ
из коллекции Лондонского королевского общества. Общий вид этого телескопа показан на рис. 21. Вогнутое зеркало находится в нижней части трубы телескопа и обычно формирует изображение звезды в конце трубы. Однако плоское зеркало небольшого размера перехватывает лучи и отражает их в сторону, где они сходятся в фокусе. Это изображение наблюдается и увеличивается с помощью окуляра, как в рефракторе. Это правда, что при таком расположении
плоское зеркало, или _плоскость_, делает центральную часть
главного зеркала неэффективной, но потери света значительно меньше
чем было бы в случае, если бы окуляр располагался так, чтобы изображение было в центре.
В руках сэра Уильяма Гершеля телескоп-рефлектор получил
значительное развитие. Большой телескоп, которым он обогатил
астрономическую науку, имел зеркало диаметром четыре фута, а его труба была сорок футов в длину. Чтобы использовать всю поверхность зеркала и обойтись без второй отражающей поверхности, 1,2-метровое зеркало было установлено под небольшим углом к нижней части трубы, так что его главный фокус находился не в центре, а сбоку от трубы.
Однако на практике оказалось, что рефлектор Гершеля не обеспечивает наилучшую чёткость изображения, и сейчас его можно увидеть очень редко.
Среди других форм рефлекторов наиболее важной, пожалуй, является форма Кассегрена.
В последние годы этой форме рефлектора уделяется большое внимание, особенно в связи с её особой пригодностью для фотографических целей.
В телескопе Кассегрена плоское зеркало ньютоновской формы
заменено небольшим выпуклым зеркалом, которое является частью гиперболоида
вращения, а его ось и фокус совпадают с осью и фокусом
первичного зеркала. Таким образом, лучи отражаются обратно к
зеркалу в нижней части трубки, и для того, чтобы можно было
увидеть изображение, необходимо вырезать среднюю часть
зеркала, чтобы в него можно было поместить окуляр.
Хотя маленькое зеркало теоретически должно быть гиперболическим, приемлемое качество изображения достигается даже в том случае, если оно сферическое или эллипсоидное.
Фактическое отклонение от этих форм настолько незначительно, что его невозможно обнаружить с помощью измерений.
Таким образом, форму таких зеркал можно проверить только в телескопе. Для фотографических целей это
Телескоп Ньютона обладает очень важным преимуществом: короткий телескоп эквивалентен очень длинному телескопу Ньютона, или рефракторному телескопу.
Таким образом, изображение Солнца, Луны или планет, формируемое в фокусе, очень велико по сравнению с размером телескопа. Модификация этой формы телескопа, в которой маленькое зеркало
находится вне пути лучей, падающих на большое зеркало, и больше не
препятствует прохождению света через центральную часть, была
возобновлена доктором Коммоном и стала широко известна как «телескоп Кассегрена с косым зеркалом».
В телескопах-рефлекторах зеркала раньше изготавливались из зеркального стекла
металл (сплав меди и олова), и слово _speculum_ до сих пор
обычно используется для обозначения телескопного зеркала, хотя
обычно зеркало делают из стекла, а его вогнутую поверхность
посеребряют и тщательно полируют.
Часто спрашивают, какая форма телескопа лучше:
рефлектор или рефрактор, и на этот вопрос не так-то просто ответить. Однако в одном все согласны:
в том, что у рефлектора есть преимущество в плане ахроматизма.
Он действительно абсолютно ахроматичен, в то время как
так называемый «ахроматический» рефрактор — это в лучшем случае компромисс.
Что касается остального, то лучше всего процитировать выступление доктора.
Айзека Робертса на Международном астрофотографическом конгрессе:
«Рефлектор требует большой осторожности и терпения, а также глубокого личного интереса со стороны наблюдателя, который его использует.
В руках такого человека он даёт превосходные результаты, но в других руках он может оказаться плохим инструментом. Рефлектор даёт результаты, по крайней мере не уступающие, а то и превосходящие результаты, полученные с помощью рефрактора.
если наблюдатель будет следить за центрированием и полировкой зеркала, а также поддерживать прибор в наилучшем рабочем состоянии;
но если прибор находится в руках обычного ассистента, условия, необходимые для его оптимальной работы, не могут быть соблюдены так же хорошо, как в случае с рефрактором». Одним из больших практических преимуществ рефлектора является меньшее количество оптических поверхностей, поэтому можно получить большой рефлектор по цене гораздо меньшего рефрактора.
[Иллюстрация: рис. 22. Рефлектор Кассегрена]
ОКУЛЯРЫ. До сих пор мы рассматривали окуляр телескопа как простую линзу, но очевидно, что сферическая и хроматическая аберрации такой линзы будут влиять на её работу.
Однако для периодического использования даже простая линза вполне пригодна, если наблюдаемый объект находится в центре поля зрения.
Составные окуляры бывают разных форм, и у каждой есть свои преимущества.
Желательными характеристиками являются отсутствие цвета и «плоскость поля», то есть звёзды в разных частях поля должны быть одинаково хорошо сфокусированы. Чаще всего используются окуляры Рамсдена
и гюйгенсовские окуляры. Первый состоит из двух плосковыпуклых
линз с одинаковым фокусным расстоянием, обращённых выпуклыми сторонами друг к другу и расположенных на расстоянии, равном двум третям фокусного расстояния любой из линз. Такой окуляр можно использовать как увеличительное стекло, поэтому он располагается за пределами фокусного изображения, формируемого телескопом, с которым он используется; по этой причине он называется _положительным окуляром_. Этот окуляр не совсем ахроматический, но его плоское поле зрения делает его особенно ценным для многих целей.
В окуляре Гюйгенса снова используются две линзы, изготовленные из одного и того же стекла. Та, что ближе к глазу, имеет фокусное расстояние, составляющее всего треть от фокусного расстояния _полевой_ линзы, а расстояние между двумя линзами составляет половину суммы фокусных расстояний.
Эту форму окуляра нельзя использовать в качестве увеличительного стекла в
обычном смысле, а поскольку полевая линза должна быть расположена на
объективном стекле или зеркальной стороне фокуса, такой окуляр
называется _отрицательным_. Окуляр Гюйгенса более ахроматичен, чем
окуляр Рамсдена, и чаще используется, когда требуется только рассмотреть
небесные тела. В приборах, используемых для измерений, необходим положительный окуляр, чтобы нити паука располагались в фокусе телескопа. Изображения, формируемые астрономическим телескопом, перевёрнуты, и ни один из описанных окуляров не переворачивает их.
Поэтому при использовании телескопа для наблюдения за наземными объектами используется окуляр особой формы. Желаемый результат достигается за счёт введения дополнительных линз, но при этом происходит соответствующее снижение яркости.
Для просмотра на солнце какое-то устройство необходимо уменьшить количество
света, поступающего в глаз. Смотреть на Солнце напрямую, даже с
небольшой прибор, является очень опасным. Обычно используется схема
_solar diagonal_, при которой свет отражается от куска
плоского стекла перед попаданием в окуляр; кусок стекла
имеет клиновидную форму, так что отражение только от одной поверхности
эффективно; если бы у стекла были параллельные стороны, изображение солнца было бы
двойным.
УВЕЛИЧИВАЮЩАЯ СИЛА. Увеличивающая сила телескопа зависит от
фокусное расстояние объектива, или зеркала, и фокусное расстояние окуляра. С оптической точки зрения оно равно первому, делённому на второе.
Таким образом, чем больше фокусное расстояние объектива или
чем меньше фокусное расстояние окуляра, тем больше будет
увеличение. В данном телескопе объектив, или зеркало, является постоянным фактором, и увеличение можно изменить, только заменив окуляр. Например, фокусное расстояние телескопа Ликского
озера составляет около 600 дюймов; при использовании окуляра,
эквивалентного линзе с фокусным расстоянием в один дюйм, увеличение составляет
При фокусном расстоянии в полдюйма оно составило бы 600, при фокусном расстоянии в четверть дюйма — 1200 и так далее.
Однако увеличение, которое можно эффективно использовать, зависит от множества факторов. Во-первых, чистота
и неподвижность воздуха; во-вторых, качество
объектива, или зеркала; в-третьих, яркость объекта, за которым ведётся наблюдение, поскольку, если объект очень тусклый, его свет будет рассеян и станет невидимым при использовании слишком большой силы увеличения.
На практике хорошие рефракторы хорошо работают с силой увеличения до
80 или 100 на каждый дюйм диаметра объектива. Таким образом, для достаточно ярких объектов шестидюймовый телескоп будет хорошо работать с увеличением около 500, а 30-дюймовый телескоп можно эффективно использовать с увеличением от 2000 до 3000.
ОСВЕЩАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ. Уже отмечалось, что увеличение — не единственная функция телескопа. На самом деле
самые мощные телескопы в мире не способны ни на малейшее увеличение видимого размера звезды, потому что даже если бы эти объекты были увеличены в 3000 раз по сравнению с их реальным размером, их видимый размер всё равно был бы меньше, чем у Земли.
Несмотря на то, что звёзды находятся на большом расстоянии, они всё равно слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооружённым глазом. Но хотя звезду нельзя увеличить, с помощью телескопа её можно сделать более заметной.
Дело в том, что объектив собирает больше лучей, чем невооружённый глаз. Диаметр зрачка глаза можно принять за одну пятую дюйма.
Линза диаметром в один дюйм будет в двадцать пять раз больше по _площади_, чем зрачок, и, следовательно, будет собирать в двадцать пять раз больше света от звезды.
Линза диаметром в два дюйма будет собирать в сто раз больше света, а линза диаметром в 36 дюймов — в 1000 раз больше.
В 32 400 раз больше света, чем попадает только в зрачок.
Практически все эти лучи, собранные объективом или зеркалом телескопа, не могут попасть в глаз; часть из них теряется из-за несовершенной прозрачности стекла или несовершенной отражающей способности зеркала.
Тем не менее, даже с учётом значительных потерь, при использовании большого телескопа достигается огромная концентрация света.
АЛЬТАЗИМУТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА. Получив телескоп, мы должны решить, как его лучше закрепить, ведь если он не очень маленький
Действительно, этот инструмент невозможно держать в руке, как подзорную трубу. Как бы ни был установлен телескоп, необходимо предусмотреть возможность поворачивать его в любую сторону. Очень часто одна из осей, вокруг которой вращается инструмент, является вертикальной, а другая — горизонтальной. Такая подставка для телескопа называется _альтазимутальной_, поскольку она позволяет перемещать инструмент по высоте и азимуту.
Как правило, таким образом устанавливают только небольшие телескопы.
Недостаток этого способа в том, что, продолжая наблюдать за небесным телом,
Чтобы следить за телом во время его суточного движения по небу, телескопу необходимо совершать два независимых движения.
Например, если мы начинаем наблюдать за только что взошедшей звездой, телескоп должен двигаться по траектории, напоминающей путь звезды, чтобы следить за ней, пока она поднимается в небо.vens.
ЭКВАТОРИАЛЬНЫЙ ТЕЛЕСКОП. Гораздо более удобный способ установки телескопа — экваториальная монтировка.
Главная особенность этого инструмента заключается в том, что одна из осей движения расположена не вертикально, а параллельно оси Земли.
Она называется _полярной осью_, и когда телескоп вращается вокруг этой оси, он описывает на небе кривые, идентичные тем, по которым движутся звёзды в течение суток.
Если направить телескоп на звезду или другое небесное тело,
Его можно настроить так, чтобы он следовал за объектом и удерживал его в поле зрения одним движением. Ось, расположенная под прямым углом к полярной оси, называется осью склонения.
Она необходима для того, чтобы телескоп можно было перемещать
к полюсам и от полюсов, чтобы в поле его зрения попадали все небесные тела над горизонтом.
Одно из очень важных преимуществ экваториальных часов заключается в том, что для наблюдения за звездой, пока она находится над горизонтом, требуется только одно движение.
Это движение может быть обеспечено часовым механизмом.
Соответственно, хорошие экваториальные часы оснащены часовым механизмом.
Он отрегулирован таким образом, чтобы телескоп совершал полный оборот один раз в день. В отличие от обычных часов, часовой механизм телескопа регулируется регулятором, чтобы инструмент двигался плавно, а не рывками.
Телескоп также оснащён зажимами и механизмами точной настройки по прямому восхождению и склонению, чтобы он находился под контролем наблюдателя. Очевидно, что телескоп должен быть
способен двигаться независимо от приводного механизма, чтобы его
можно было сначала направить в нужную сторону. Когда это будет сделано,
Зажим R. A. используется для синхронизации телескопа с часами.
Затем с помощью зажима склонения телескоп надежно фиксируется на оси склонения.
Необходимы точные настройки в обоих направлениях,
потому что невозможно навести большой инструмент с такой
точностью, чтобы объект оказался точно в центре поля зрения.
Некоторые приводные часы, устанавливаемые на экваториальные телескопы, очень сложны.
Поскольку часы с заводными механизмами не являются такими же надёжными хронометристами, как часы с маятниками, были разработаны механизмы, которые
Точность маятника может быть передана на регулятор часов с помощью электрического сигнала.
Одной из лучших форм часов с электрическим управлением являются часы, разработанные сэром Говардом Граббом.
Ещё одна важная особенность экваториальной монтировки заключается в том, что она может быть оснащена кругами, которые позволяют наводить телескоп на любой желаемый объект с известными прямым восхождением и склонением. Один из них — это
круговой нониус, прикреплённый к оси склонения и считываемый с помощью
верньера, закреплённого на втулке, в которой вращается ось. Он отрегулирован таким образом, чтобы показывать 0°, когда телескоп направлен на любую часть
небесный экватор и 90°, когда он направлен на полюс. Другой круг прикреплён к полярной оси и определяет положение телескопа относительно меридиана. Он называется _часовым кругом_ и разделён на двадцать четыре часа. Когда телескоп находится на меридиане, часовой круг показывает ноль, так что его показания в любом другом положении дают часовой угол телескопа. Установив прямое восхождение и склонение небесного тела, которое
вы хотите наблюдать, поверните телескоп до тех пор, пока склонение не
Циферблат показывает правильный угол, а часовой круг — часовой угол, который рассчитывается для конкретного момента наведения телескопа. [Часовой угол — это разница между прямым восхождением объекта и сидерическим временем наблюдения.]
Таким образом, можно легко найти объекты с известными координатами, которые не видны невооружённым глазом, и даже увидеть планеты и яркие звёзды при ярком солнечном свете.
И наоборот, по кругам можно определить прямое восхождение и склонение любого объекта.
наблюдение, но по разным причинам могут быть получены только приблизительные результаты
таким образом. Следовательно, основное применение кругов на экваторе
заключается в обеспечении средства наведения телескопа.
Телескопы с апертурой четыре дюйма и направленными вверх обычно поставляются
с компаньоном меньшего размера, который называется _finder_. У него более широкое поле зрения, чем у основного телескопа, поэтому можно легко обнаружить объекты достаточной яркости и навести на них телескоп.
Наведение осуществляется таким образом, чтобы объект находился в центре поля зрения большого телескопа.
Конечно, существует множество практических деталей, связанных с работой экваториальной обсерватории, которые мы не можем здесь рассмотреть.
Однако можно отметить, что настройка полярной оси выполняется очень просто: сначала её наклоняют под углом, примерно равным широте места установки, а затем устанавливают как можно ближе к меридиану с помощью компаса или наблюдая за Солнцем в полдень. Окончательная настройка выполняется с помощью серии наблюдений за звёздами, положение которых известно.
НЕКОТОРЫЕ ИЗ ВЕЛИЧАЙШИХ ТЕЛЕСКОПОВ МИРА. — Благодаря широкой общественности
Из-за интереса к астрономии в разных частях света было установлено большое количество мощных телескопов. Британским островам принадлежит честь владения самым большим телескопом в мире. Это гигантский рефлектор, установленный лордом Россом в 1842 году в Парсонстауне. Диаметр зеркала составляет шесть футов, а фокусное расстояние — шестьдесят футов. С помощью этого прибора было сделано много очень ценных наблюдений
в первые годы его существования, но в последние годы он, похоже, вышел из употребления. Одной из причин может быть то, что крепление не
Это самая удобная форма, но из-за неё телескоп не подходит для фотографирования.
Следующим по размеру после телескопа Росса является рефлектор, установленный в Илинге доктором А. А. Коммоном. Стеклянный диск этого телескопа имеет пять футов в диаметре, пять дюймов в толщину и весит более полутонны. Доктор Коммон специально стремился создать самый большой телескоп, который можно было бы установить на экваториальной монтировке и снабдить часовым механизмом. Он ограничился апертурой в пять футов из-за невозможности получить стеклянный диск большего размера.
размер. Он достиг такого мастерства в этой работе, что смог
изготовить идеальное зеркало диаметром пять футов за три месяца,
хотя для этого потребовалось не менее 410 000 движений полировальной машины.
Телескоп имеет форму Ньютона, а его установка уникальна. Полярная ось состоит из железного цилиндра, сделанного из котельной стали, диаметром семь футов восемь дюймов и длиной около пятнадцати футов. Из верхней части цилиндра, рядом с его внешним краем, выступают два
рога длиной шесть футов каждый, а также трубка
Телескоп вращается на цапфах, прикреплённых к концам тубусов.
Основная часть трубы телескопа квадратная, изготовлена из стального уголка
и несёт на своём нижнем конце зеркало; верхняя часть трубы, на которой закреплены «плоскость» и окуляр, круглая и изготовлена из лужёной стали, укреплённой каркасом.
Очевидно, что такой огромный инструмент не может двигаться с необходимой равномерностью без какого-то очень эффективного механизма для уменьшения трения. План доктора Коммона — и именно в этом его инструмент отличается от других — состоит в том, чтобы
Полая полярная ось водонепроницаема и закреплена в резервуаре с водой.
В нижней части полярной оси находится шарикоподшипниковый шарнир, который удерживает её в нужном положении, а в верхней части — ещё один подшипник, который можно отрегулировать так, чтобы полярная ось действительно находилась на меридиане.
Было решено поместить девять тонн железа в нижнюю часть полой полярной оси, чтобы опустить её под нужным углом, а также добавить достаточный вес к подшипникам, чтобы обеспечить устойчивость прибора. Таким образом, большая масса попадает в регион
Управляемость и часовой механизм, приводимый в действие грузом весом в полторы тонны, позволяют эффективно выполнять работу. Таков, в общих чертах, этот замечательный телескоп, который, хотя и не такой большой, как знаменитый инструмент лорда Росса, несомненно, превосходит его по светосиле и общей полезности, а особенно по приспособленности для фотографирования небесных тел.
Среди других крупных телескопов-рефлекторов, которые используются в настоящее время, можно назвать 4-футовые рефлекторы в Мельбурне и Париже, а также 3-футовые рефлекторы в Южном Кенсингтоне и обсерватории Лик в Калифорнии.
Самый большой телескоп-рефрактор из когда-либо построенных имеет апертуру 40 дюймов и находится в Йеркской обсерватории Чикагского университета.
Здесь интересно отметить, что профессор Килер в своём отчёте в качестве эксперта по характеристикам объектива
считает, что «впервые появились доказательства того, что мы приближаемся к пределу размеров при создании больших объективов». В отличие от зеркала, линза может опираться только на свою
окружность, и именно изгиб под действием собственного веса
отрицательно сказывается на её разрешающей способности. Если линзу сделать толще, то
Чтобы устранить этот недостаток, нужно увеличить поглощение света стеклом.
В итоге увеличение размера не даёт особой выгоды.
Длина телескопа Йеркса составляет 62 фута, и он оснащён всем необходимым для астрофизических исследований.
Всемирно известный телескоп Лика имеет апертуру 36 дюймов.
История создания этого гигантского инструмента не менее удивительна, чем сам телескоп. Вырос в бедности,
не имел возможности для интеллектуального развития
Тем не менее Джеймс Лик сколотил состояние в бизнесе и, поскольку у него было мало родственников, стремился распорядиться своим богатством так, чтобы оно принесло ему славу, которой он не смог добиться в других сферах. Хотя весьма вероятно, что он ни разу в жизни не смотрел в телескоп, идея большого телескопа прочно засела у него в голове.
Благодаря влиянию его советников в 1873 году было официально объявлено, что мистер Лик собирается увековечить своё имя именно таким образом. Было рассмотрено несколько мест
После консультаций с экспертами была выбрана гора Гамильтон в Калифорнии, расположенная на высоте 4200 футов над уровнем моря. Отличная дорога длиной 26 миль, построенная за счёт властей округа, соединяет обсерваторию с ближайшим городом Сан-Хосе, расположенным в 13 милях от неё.
Из-за различных задержек работы начались только в 1880 году, и пять лет ушло на расчистку 72 000 тонн камней и возведение зданий.
Мистер Лик договорился о создании «телескопа, превосходящего по качеству и мощности все существующие телескопы», и господа Альван
Компания Clark & Co. заключила контракт на поставку линзы с апертурой 36 дюймов на сумму 50 000 долларов. Однако оказалось, что заключить такой контракт гораздо проще, чем выполнить его. Для изготовления больших дисков из оптически безупречного стекла, даже в черновой версии, требуется высочайшее мастерство и терпение, и эту часть работы взяла на себя парижская компания Feil & Co. Диск из кремниевого стекла был благополучно доставлен в Америку в 1882 году, но диск с короной треснул при транспортировке. Старший Фейл отошёл от дел, и обязанность предоставить новый блок стекла с короной легла на его сыновей, которые
После двух лет тщетных попыток компания обанкротилась, и только благодаря тому, что старший Фейл снова занялся бизнесом, в 1885 году был наконец изготовлен столь необходимый диск. По прошествии ещё одного года в мастерских Кларков из необработанных дисков были изготовлены самые удивительные телескопные линзы.
Установка объектива достойна такого события. Трубка
длиной не менее тридцати семи футов и диаметром четыре фута
в средней части. Железный пирс высотой тридцать восемь футов,
под которым покоятся останки мистера Лика, поддерживает экваториальную головку.
а винтовая лестница позволяет наблюдателю добраться до установочных кругов. Внутри полого пилона находится мощный часовой механизм, который
поворачивает телескоп, чтобы он следовал за небесными телами в их видимом движении. Указатели диаметром шесть, четыре и три дюйма, стержни для управления инструментом и все необходимые аксессуары дополняют то, что ещё долго будет оставаться одним из самых совершенных инструментов на службе астрономической науки. Потраченные на это 200 000 долларов уже с лихвой окупились проделанной работой, а мечта мистера
Лика о бессмертии стала реальностью.
В следующем списке перечислены некоторые крупные рефракторы теперь делать
активное обслуживание:
Обсерватория Диафрагмы
36 дюймов [лизать] Калифорния.
30 ” Pulkowa, Россия.
30 ” [Bischoffeim] Приятно.
28 ” Гринвич.
27 ” Вена.
26 ” Вашингтон.
25 дюймов [Ньюолл] Кембридж.
24 дюйма [Лоуэлл] Мексика.
23 дюйма Принстон, Нью-Джерси.
Однако следует добавить, что мнения по поводу того, действительно ли эти телескопы с большой апертурой оправдывают затраты и усилия, связанные с их установкой и использованием, по-прежнему сильно расходятся.
В очень редких случаях, когда «видимость» практически идеальна, что случается, возможно, всего несколько часов в году, преимущество большого телескопа становится очевидным.
Но в обычных условиях для многих видов наблюдений инструменты среднего размера имеют мало преимуществ перед большими телескопами.
Несомненно, что большая часть ценной работы выполняется с помощью сравнительно небольших телескопов с апертурой от шести до пятнадцати дюймов, и это касается всех направлений астрономических исследований.
Таким образом, некоторые из наиболее активных обсерваторий не фигурируют в
Выше приведён список; среди них можно упомянуть обсерватории Гарвардского
колледжа, Потсдама, Парижа, Гейдельберга, мыса Доброй Надежды, Эдинбурга,
Южного Кенсингтона, колледжа Стонихёрст и обсерваторию доктора
Айзека Робертса в Кроуборо, Англия.
РАСПОЛОЖЕНИЕ ЭКВАТОРИАЛЬНЫХ ТЕЛЕСКОПОВ. — Здание, в котором установлен экваториальный телескоп, должно быть спроектировано таким образом, чтобы можно было обеспечить беспрепятственный обзор любой части неба. Обычно это достигается за счёт
того, что крыша, или _купол_, имеет круглое основание с
колесами, которые ездят по рельсам. Тогда остаётся только открыть
узкая часть купола, идущая от вершины к основанию, и поворот купола до тех пор, пока это отверстие не будет направлено в нужную сторону. Один из самых сложных куполов, существующих в настоящее время, был построен господином Эйфелем для большого рефрактора в обсерватории Ниццы. Нижняя часть здания имеет форму квадрата со стороной около 87 футов и высотой около 30 футов. Диаметр самого купола составляет 74 фута, а одни только подвижные части весят 95 тонн.
Есть два затвора, каждый из которых немного шире, чем половина возможного
открывание; они перемещаются по коротким рельсам и приводятся в движение одновременно с помощью бесконечного каната. Весь купол построен из стальных уголков, покрытых очень тонким стальным листом. Чтобы облегчить управление куполом, его большой вес компенсируется за счёт поплавка, прикреплённого к основанию и погружённого в круглый резервуар с водой, который немного больше основания купола. Если с этим гигантским резервуаром что-то случится, купол будет опираться на колёса, которые движутся по круговой направляющей, так что работа не остановится
прервано. Вся конструкция очень легко поворачивается с помощью лебедки одним человеком, когда купол находится в плавающем положении, но когда он стоит на колесах, для работы с лебедкой требуется несколько человек.
Это краткое описание поможет проиллюстрировать некоторые проблемы, с которыми сталкиваются владельцы очень больших телескопов. Для инструментов меньшего размера обсерватории строят почти по такому же принципу, за исключением того, что нет необходимости в устройстве для плавающего купола.
Обсерватория, в которой установлен телескоп-рефлектор, не обязательно должна отличаться
Он сильно отличается от того, в котором есть рефрактор. Если прибор ньютоновский, то, как правило, удобно располагать полярную ось ниже уровня пола, чтобы наблюдатель не находился слишком высоко над землёй. В этом случае достаточно купола или его эквивалента. Для своего пятифутового
рефлектора доктор Коммон спроектировал обсерваторию необычной формы.
Необходимый обзор достигается частично за счёт больших ставней,
а частично за счёт вращения всего здания. Не каждый может
выложить 40 000 долларов за такой купол
Установлен в Ницце господином Бишоффемом.
Из-за того, что окуляр телескопа находится в разном положении, когда телескоп направлен на разные части неба, необходимо обеспечить удобное и безопасное место для наблюдателя, особенно если телескоп очень большой. В случае с телескопом Йеркса окуляр находится на тридцать футов выше, когда телескоп направлен на горизонт, чем когда он направлен на зенит, и наблюдатель должен постоянно следить за телескопом. В таком случае удобнее всего поднять или опустить пол
Обсерватория, как того требует ситуация. Пол обсерватории Йеркса имеет диаметр 75 футов, и с помощью электродвигателей ему можно придать вертикальное движение на 22 фута. Аналогичная конструкция была предусмотрена для телескопа Лика по проекту сэра Говарда Грабба. Для инструментов меньшего размера используются лестницы для наблюдений и регулируемые стулья различных форм.
ЭКВАТОРИАЛЬНЫЙ КУДЕ. Форма экваториального телескопа, у которой, возможно, большое будущее, прежде чем она будет представлена в Париже под названием _экваториальный куде_, или телескоп с изгибом. Его
Практическое преимущество заключается в том, что наблюдатель остаётся в неизменном и удобном положении.
Таким образом, отпадает необходимость в вращающихся куполах,
подъёмных полах или других устройствах, служащих той же цели.
Трубка телескопа состоит из двух частей почти одинаковой длины.
Обычно нижняя половина трубки является частью полярной оси, а
другая половина прикреплена к ней под прямым углом.
В точке пересечения двух половинок трубки находится плоское зеркало, а перед предметным стеклом — ещё одно зеркало. Если
Если бы последнее зеркало было удалено, такой телескоп позволил бы наблюдателю видеть только объекты, расположенные вдоль небесного экватора.
Но с его помощью можно приблизить объекты во всех частях неба к наблюдателю, смотрящему вниз на полую полярную ось.
Самый большой инструмент находится в Парижской обсерватории.
Его предметное стекло имеет диаметр 23; дюйма для визуальных наблюдений и ещё одно такого же размера для фотографических целей.
ФИКСИРОВАННЫЕ ТЕЛЕСКОПЫ. Есть ещё один способ использования телескопа.
Сам телескоп может быть зафиксирован, а свет небесных тел
Тела могут отражаться в нём с помощью зеркала, которое вращается
так, чтобы успевать за их движением. Фуко разработал для этой цели
инструмент под названием _сидеростат_, и хотя он нечасто используется для телескопических наблюдений, он очень широко применяется для спектроскопических исследований, где спектроскоп не так просто присоединить к телескопу.
Недавно был представлен ещё один инструмент, используемый для той же цели, — _целостат_. Это просто зеркало, которое вращается вокруг полярной оси в своей плоскости.
Поскольку отражённый луч света проходит путь, в два раза превышающий угол поворота отражающей поверхности, зеркало приводится в движение так, чтобы оно совершало один оборот за два дня. Как следует из названия, в таком инструменте всё небо кажется неподвижным, в то время как в сидеростате только одна звезда остаётся неподвижной, а её соседи медленно вращаются вокруг неё.
ФОТОГРАФИЧЕСКИЕ ТЕЛЕСКОПЫ. Применение фотографии для изучения небесных тел стало одним из величайших достижений нынешнего столетия. Для этой цели используются специальные инструменты
От обычной туристической камеры до самого большого телескопа.
В отличие от человека, позирующего для портрета, небесные тела нельзя заставить стоять неподвижно.
Поскольку моментальные фотографии можно получить только в случае с Солнцем и Луной, обычно необходимо, чтобы камера очень точно следовала за звёздами во время экспозиции, чтобы изображения попали точно на те же участки фотопластинки.
Поэтому необходима какая-то направляющая конструкция, и, как правило,
фотоаппарат или телескоп прикрепляются к обычной
Экваториальная камера приводится в движение с помощью часового механизма или очень осторожно вручную, если камера небольшая. В наводящем телескопе есть две
паутинные нити, расположенные под прямым углом друг к другу.
Оператор постоянно удерживает изображение звезды на пересечении этих «нитей», чтобы изображения оставались в одном и том же положении на чувствительной пластине.
Обычная портретная камера в руках опытного фотографа позволяет делать очень красивые снимки, но они, естественно, небольшого размера. Поле зрения такого прибора настолько велико, что
Всё созвездие можно сфотографировать за одну экспозицию.
Портретные объективы с шестидюймовой апертурой в руках доктора Макса Вольфа и профессора Барнарда позволили получить великолепные изображения
Млечного Пути и чрезвычайно тусклых туманностей, которые можно
найти во многих частях неба.
Однако для многих целей требуются телескопы большей мощности.
Здесь следует отметить, что расстояние между изображениями
любых двух соседних звёзд будет прямо пропорционально фокусному
расстоянию телескопа. Точно так же размер изображения
планета, луна или комета увеличивается по мере увеличения фокусного расстояния объектива
.
Телескопы-рефракторы, используемые для фотографирования, требуют
объективных очков, которые специально “скорректированы” для фотографических лучей
. Белый свет состоит из света всех цветов, но именно
синие и фиолетовые составляющие эффективны при создании
фотографического эффекта на обычной чувствительной пластинке. Теперь предметное стекло, предназначенное для визуального восприятия,
фокусирует в одной точке как можно больше лучей, которые
Наиболее эффективны для человеческого глаза зелёный, жёлтый и красный цвета.
Вокруг изображений более ярких объектов обычно появляется синий или фиолетовый ореол, который, однако, как правило, слишком слаб, чтобы мешать визуальным наблюдениям. Этот синий ореол, очевидно, приведёт к ухудшению чёткости, если объектив будет использоваться для фотографии. Если поместить пластину в то место, где синие лучи
наиболее сфокусированы, изображение получится лучше. Но для
действительно качественной работы объектив фотоаппарата должен быть сконструирован таким образом, чтобы все синие и фиолетовые лучи фокусировались в одной и той же точке. Такой
Следовательно, объектив будет очень плохо подходить для визуальных наблюдений.
Новый «фототелескопический» объектив, который сейчас производит компания.
Кук, кажется, многообещающим. В этом объективе все цвета спектра сходятся почти в одной и той же точке, так что он одинаково хорошо подходит как для фотографирования, так и для визуальных наблюдений.
Эта проблема, связанная с ахроматизмом, не возникает в случае телескопа-рефлектора, поскольку лучи света любого цвета отражаются под одинаковыми углами. По этой причине рефлекторы
при правильном управлении получаются наилучшие фотографические результаты. Доктор Айзек
Робертс и доктор Коммон особенно известны благодаря применению
телескопа-отражателя для фотографирования небесных тел. Инструмент
, используемый первым, состоит из 20-дюймового отражателя и 7-дюймового
направляющего телескопа преломляющей формы. Два телескопа
установлены на крайних концах оси склонения экватора.
Доктор Коммон вообще не использует направляющий телескоп. Фотопластинка, которую он помещает в фокус отражателя,
меньше, чем поле зрения, так что с помощью окуляра,
оснащённого поперечной проволокой сбоку от тёмного поля, он
может наблюдать за звездой у края поля. И окуляр, и тёмное
поле прикреплены к раме, которой можно управлять с помощью
двух винтов, расположенных под прямым углом друг к другу. Если
направляющая звезда покидает поперечную проволоку из-за
ошибок в управлении или по другим причинам, окуляр и тёмное
поле перемещаются вслед за ней с помощью регулировочных
винтов. Этот метод не только позволяет сэкономить средства, но и
Направляющий телескоп не устраняет вибрацию, возникающую при исправлении ошибок путём перемещения всего телескопа.
Для фотографирования Солнца обычно используется специальный прибор, называемый _фотогелиографом_. Он отличается от обычного фотографического телескопа только тем, что оснащён вторичным лупой, с помощью которой фокусное изображение, формируемое объективом, усиливается перед попаданием на фотопластинку. В яркий,
ясный день можно сделать снимок солнца диаметром 20 сантиметров с выдержкой около 1/500 секунды, и такая фотография
часто удаётся зафиксировать больше фактов о состоянии солнечной
поверхности, чем за целый день наблюдений. Для фотосъёмки Солнца также иногда используются линзы или зеркала с очень большим фокусным расстоянием, и таким образом получается большое изображение без использования дополнительного увеличителя.
Фотографии Луны и планет можно делать как с дополнительным увеличителем, так и без него, но в любом случае экспозиция будет дольше, чем для Солнца.
Наконец, можно добавить, что чувствительные пластины и процессы, используемые в астрономической фотографии, не отличаются от тех, что применяют обычные фотографы.
ПРИМЕЧАНИЯ:
[22] Фокусное расстояние объектива - это расстояние от его центра.
на котором формируется изображение очень удаленного объекта, такого как солнце.
МЕТЕОРЫ. — СЭР РОБЕРТ С. БОЛЛ
Наши нынешние знания о естественной истории падающих звезд
были в основном приобретены за последние сто лет. Первым важным шагом в понимании природы этих тел было осознание того, что яркая вспышка света была вызвана каким-то объектом, который
прилетел извне и вошёл в нашу атмосферу. Это стало известно в конце XVIII века, во многом благодаря трудам философа
Хладни в 1794 году.
[Иллюстрация: часть лунного диска
там, где сходятся четыре горных хребта]
Если бы обычная падающая звезда могла рассказать нам свою историю, повествование выглядело бы примерно так:
«Я был маленьким кусочком материи, состоящим в основном, если не полностью, из веществ, образованных из тех же химических элементов, что и те, что вы находите на Земле. Вполне возможно, что в моём организме было немного железа,
а также натрия и углерода, и это лишь некоторые из наиболее распространённых элементов. Я весил всего пару унций
возможно, больше, возможно, меньше, но вы, вероятно, могли бы удержать меня в своей сжатой руке или положить в карман жилета. Вы бы
описали меня как маленький камешек, но, думаю, вы бы добавили, что я совсем не похож на обычные камни, с которыми вы знакомы. Я вёл жизнь, полную необычайной активности; я никогда не знал, что значит стоять на месте; я всегда был в движении. Я мчался сквозь космическую пустоту со скоростью, которую вы едва ли можете себе представить. Сравните моё обычное движение с
ваши самые быстрые железнодорожные поезда; моё путешествие закончится раньше, чем самый лучший из когда-либо построенных локомотивов сможет вывести поезд со станции.
Поставьте меня против ваших ружейных пуль, против выстрелов из ваших стотонных орудий; прежде чем снаряд из самого мощного из когда-либо выпущенных орудий пролетит десять ярдов, я пройду тысячу ярдов. Я не утверждаю, что моя скорость была неизменной — иногда она была выше, иногда ниже. Но в целом я проходил как минимум миллион миль в день. Такова была моя карьера — не в часах или днях, а в годах и веках.
вероятно, на протяжении бесчисленных веков. И грандиозная катастрофа, в которой я
исчез, была достойна жизни, полной такого невероятного волнения и активности; я погиб мгновенно, в ослепительной вспышке.
Во время своих бесчисленных странствий я иногда пролетал рядом с некоторыми крупными небесными телами; в былые годы я также, вероятно, пролетал мимо того земного шара, на котором вы живёте.
В тех случаях, когда ты меня не видел, ты и не мог меня увидеть,
даже если бы использовал самый мощный телескоп из когда-либо существовавших
устремлён к небесам. Но слишком близкое приближение к вашему земному шару в конце концов привело к моему падению. Вы должны помнить, что живёте на
земле, погребённой под огромным океаном воздуха. Если смотреть из
космоса, ваша земля выглядит как огромный шар, повсюду
покрытый толстым слоем воздуха. За пределами ощутимых
границ воздуха простирается открытое пространство, и именно там
я совершал свои невероятные путешествия. Там, снаружи, у нас есть свобода передвижения, о которой вы, живущие в плотной атмосфере, даже не подозреваете. Всякий раз
Когда вы пытаетесь разогнаться на Земле, сопротивление воздуха значительно снижает скорость, которую вы могли бы развить. Ваши скоростные поезда не могут двигаться так быстро из-за воздуха, ваши артиллерийские снаряды не могут лететь так далеко из-за воздуха. Такие передвижения, как у меня, были бы невозможны в таком воздухе, как у вас.
«И именно этот воздух в конечном счёте стал причиной моего уничтожения.
Пока я просто пролетал рядом с вашей Землёй, держась подальше от смертоносной сети, которую вы расставили в виде своей атмосферы, чтобы ловить падающие звёзды, всё было хорошо. Я чувствовал
Я приблизился к огромной массе Земли и немного отклонился в сторону, поддавшись её притяжению.
Но моя невероятная скорость спасла меня, и я пролетел мимо невредимым. За те бесчисленные века, что я блуждаю в космосе, мне не раз удавалось избежать захвата. Но в конце концов я слишком близко подлетел к Земле. В этот роковой раз мой курс привёл меня так близко к вашему шару, что я не смог бы пролететь мимо, не задев верхние слои атмосферы. Соответственно, тут же произошла ужасная катастрофа. Не с вами; вы не пострадали; на самом деле, совсем наоборот
Напротив. Моё исчезновение стало для вас приятным и поучительным зрелищем. Тогда-то вам впервые и было позволено увидеть меня, и вы назвали меня падающей звездой или метеором.
«Когда я вырвался на свободу из открытого космоса и устремился в атмосферу, я пронёсся мимо каждой частицы воздуха, с которой столкнулся во время своего стремительного полёта, и при этом испытал обычное последствие трения — нагрелся.
«Вы легко можете представить себе огромное количество тепла, которое будет
выработано до того, как трение лишит меня скорости в двадцать
мили в секунду. От этого жара я не просто согрелся, я быстро раскалился докрасна, добела, а потом расплавился, хотя и состоял из самых тугоплавких материалов. Но трение сделало гораздо больше, оно превратило меня в пар, и я исчез. Ты, стоящий на своей земле много миль подо мной, никогда меня не видел — и не мог увидеть — до этого судьбоносного момента, когда я на долю секунды стал видимым, вспыхнув мгновенным жаром.
«Природа не знает уничтожения, и хотя я был обращён в пар, а испытание огнём рассеяло и развеяло меня,
Однако в высоких слоях атмосферы эти пары остыли и сконденсировались. Они не смогли, да и не смогли бы никогда снова воссоединиться и воспроизвести мою первозданную структуру. То тут, то там я переходил из газообразного состояния в твёрдое, и в этом состоянии я выглядел как полоса мельчайших гранул, разбросанных по всему пути, по которому я шёл. Эти гранулы постепенно опускались по воздуху к земле. На альпийских снегах, вдали от людских жилищ и загрязнённых дымоходов, осели мельчайшие частицы
собраны, многие из которых, несомненно, образовались из
разбросанных остатков падающих звёзд. В море постоянно
падают подобные частицы, и впоследствии их вылавливали из
глубоких глубин, после того как они опустились в океан воды,
пройдя через океан воздуха».
Эти великолепные падающие звёзды, которые часто называют огненными шарами, движутся во всех направлениях. Они прилетают с востока, с запада, с севера и с юга. Нет такого часа ночи, когда бы их не видели. Даже днём их можно увидеть
Не раз и не два, а целых несколько раз на наше изумлённое внимание обращал внимание яркий метеор.
Как правило, они впервые появляются на высоте от пятидесяти до ста миль над землёй. Они стремительно движутся по наклонной траектории, но обычно гаснут, не успев опуститься ниже двадцати миль. Известно, что во время своих более амбициозных полётов метеоры пересекали целые королевства. Зафиксированы и ещё более впечатляющие полёты.
Длину континента можно сравнить с его следом
Потрясающий метеор, пролетевший 5 сентября 1868 года, стал виден на ужасающей высоте над Чёрным морем и не испустил ни капли своей колоссальной энергии, пока не пролетел над цветущими виноградниками Франции.
Огромных огненных шаров гораздо больше, чем можно было бы предположить, если бы никто не уделял внимания этой теме. И это не должно вызывать удивления, если вспомнить, что огненный шар появляется только при благоприятном стечении обстоятельств.
Лишь одному человеку выпадает честь стать свидетелем этого явления.
В качестве случайного примера ежегодного количества огненных шаров я возьму период с середины 1877 года до середины 1878 года. Список огненных шаров, замеченных в этот период, можно найти в хранилище ценной информации — «Отчётах Британской ассоциации».
В упомянутый год было зарегистрировано восемьдесят шесть больших огненных шаров.
Они появлялись в разных местах как в старом, так и в новом полушариях. Самый опытный наблюдатель может считать, что ему повезло, если он хотя бы раз увидел один из них.
Что касается яркого света некоторых из этих огромных огненных шаров, то
Существует множество утверждений. Нам нередко говорят, что даже лучи полной луны не идут ни в какое сравнение с сиянием метеора.
Один авторитетный источник утверждает, что одно из этих тел
произвело вспышку, «ослепительную, как солнце». 29 июля 1878 года был замечен огненный шар, который создал настолько яркое свечение, что «в Манчестере были видны мельчайшие объекты».
Действительно, астроному повезло бы, если бы он, ведомый каким-то чудесным предвидением, отправился в древний город Йорк
Вечером 23 февраля 1879 года он поднялся на башню великолепного собора и провёл ночь, наблюдая за небесами.
Ему выпала бы честь стать свидетелем величественного метеора при почти уникальных обстоятельствах.
В семь минут четвёртого те немногие, кто ещё оставался на улицах Йорка, увидели огненный шар грушевидной формы, летящий по небу. Он затопил древний город потоком света. Великолепный фасад собора никогда прежде не сиял таким романтическим светом. Необыкновенное сияние струилось сквозь
каждая форточка в каждом окне города; каждый бодрствующий глаз
мгновенно насторожился; каждый чутко спящий резко вскочил,
чтобы понять, в чём дело. Даже те, кого не разбудил яркий
полуночный свет, могли позволить себе поспать ещё полторы
минуты — до тех пор, пока над городом не разразился ужасный
грохот, похожий на мощный раскат грома, от которого задрожали
двери, окна и даже сами дома. Весь город был встревожен. Все вздрогнули от этого звука. Но это был не удар грома. И не землетрясение. Это было
Это был всего лишь взрыв огненного шара, который врезался в атмосферу после своего безмерного путешествия в космосе.
Пожалуй, самый примечательный случай _взрыва_ метеора был зафиксирован в случае с большим огненным шаром, который так широко наблюдали в
Америке 21 декабря 1876 года. Движения этого великолепного объекта были тщательно изучены профессором Г. А. Ньютоном и профессором Д. Кирквудом. На протяжении огромной тысячи миль
этот метеор пронёсся над американским континентом со скоростью
десять или пятнадцать миль в секунду. Сначала он появился над Канзасом в
на высоте семидесяти пяти миль. Затем он пролетел над Миссисипи,
над Миссури, прошёл к югу от озера Мичиган, совершил
короткое путешествие над озером Эри и, должно быть, был
недалеко от Ниагарского водопада, когда, став невидимым,
исчез из поля зрения. Проходя точку на полпути между
Чикаго и Сент-Луисом, метеор взорвался с ужасающей
силой, разлетевшись на множество ярких огненных шаров,
которые, казалось, гонялись друг за другом по небу. Это скопление должно было находиться примерно в сорока милях
длиной в пять миль и шириной в три мили. Детонация, сопровождавшая взрыв, была особенно примечательным явлением.
Она была не только оглушительно громкой в непосредственной близости, но и разносилась на большие расстояния.
Блеск метеора часто бывает таким мимолетным, что мы успеваем лишь мельком увидеть его, и он исчезает. Небо снова становится обычным.
Знакомые звёзды на месте, и даже сама ситуация с блестящей полосой стала неузнаваемой. Но так бывает не всегда.
Иногда случается так, что короткая жизнь метеора заканчивается
за ним тянется заметный след, так что на несколько секунд или минут небо
раскрашивается необычным зрелищем. Путь метеора
оставляет на небе жемчужное свечение, обозначающее путь, по которому
проследовал наш небесный гость.
Во время своего пугающего полёта метеор часто распадается на фрагменты, превращается в пыль или растворяется в паре. Светящиеся атомы обломков разбросаны по тропе,
как и жуткие останки могущественной армии Наполеона,
олицетворяющие ужасное отступление из Москвы.
Облако метеоритных обломков в форме карандаша, возможно, восемьдесят или сто
Облако длиной в милю и диаметром в четыре или пять миль висит в воздухе. Сейчас ночь. Солнце опустилось так низко за горизонт, что не осталось и следа от слабого сумеречного сияния.
Обычное облако, конечно, было бы невидимым, если бы не скрывало звёзды; на него не падают лучи света; ничто не придаёт ему свечения. Точно так же метеорная полоса часто мгновенно становится невидимой, но, как я уже сказал, это не всегда так.
Известен подтверждённый случай, когда след сверхновой
Метеор оставался видимым почти час. До сих пор я пытался объяснить различные явления, наблюдаемые нами при падении метеора, но здесь мы впервые сталкиваемся с обстоятельством, которое нелегко объяснить. Мы можем объяснить, почему там образовалось длинное метеорное облако, но не можем так же легко объяснить, почему мы его видим. Откуда исходит это прекрасное жемчужное сияние? Похоже, что метеорная пыль должна светиться сама по себе.
Мы говорили об ослепительных огненных шарах, которые на короткое время вспыхивают
Мгновение — и свет, который очевидцы, возможно, с простительным преувеличением, осмелились сравнить с лучами самого солнца.
Другие метеоры описываются как такие же яркие, как полная луна.
Спускаясь ещё ниже по шкале яркости, мы читаем о огненных шарах, таких же ярких, как Венера или Юпитер, таких же ярких, как Сириус, или таких же ярких, как звезда первой величины. С каждым шагом вниз по шкале яркости мы видим, что количество метеоров увеличивается. Падающие звёзды,
такие же яркие, как звёзды второй или третьей величины, встречаются
сравнительно часто; ещё чаще встречаются звёзды четвёртой величины
и пятой величины. Каждую ночь мы наблюдаем падающие звёзды,
яркость которых достаточна, чтобы поразить невооружённый глаз. Но даже самый внимательный глаз может заметить лишь малую часть падающих звёзд.
Они составляют лишь малую долю от их общего количества. Как существуют телескопические
звёзды, которые невозможно увидеть невооружённым глазом, так и можно с полным основанием предположить, что, как мы можем наблюдать метеоры, яркость которых последовательно снижается до предела видимости невооружённым глазом, так и могут существовать ещё более мелкие метеоры, которые можно было бы обнаружить, если бы мы направили на них телескоп.
Если мы задумаемся о том, что на каждую видимую падающую звезду приходятся тысячи невидимых, то получим впечатляющее представление о мириадах падающих звёзд, которые ежедневно обрушиваются на наш земной шар.
Таким образом, мир со всех сторон осыпается днём и ночью, год за годом, век за веком, войсками и батальонами падающих звёзд всех размеров, от объектов размером не больше песчинки до огромных масс, которые можно выразить только в тоннах. С течением веков наш земной шар должен был постепенно увеличиваться за счёт постоянного накопления метеоритного вещества. Оглядываясь назад, сквозь призму времени
В прошлом было невозможно оценить, какая часть твёрдой Земли могла не иметь небесного происхождения.
Первое и самое важное, что нужно знать о повторяемости метеоров, — это то, что они время от времени появляются в так называемых «метеоритных дождях». Во время таких явлений иногда случается, что
падающие звёзды вылетают из скопления одновременно,
создавая зрелище, которое мы сейчас считаем невероятно красивым и интересным,
но которое в прежние времена часто было источником самого
жуткого ужаса и страха.
Позвольте мне в качестве иллюстрации рассказать об одном из таких великих потоков падающих звёзд.
В 1866 году я занимал должность астронома при покойном
графе Россе. Запоминающаяся ночь с 13 на 14 ноября 1866 года была очень ясной; луна не светила — это очень важный фактор для эффективности наблюдения. Ярко сияли звёзды, и я внимательно изучал некоторые тусклые
туманности в окуляре большого телескопа, когда внезапное
восклицание ассистента заставило меня поднять голову.
Я как раз успел разглядеть прекрасную падающую звезду,
которая, словно огромная небесная ракета, но без сопутствующего шума,
пронеслась по небу над нашими головами. Большая падающая звезда,
которая уже появилась, была лишь предвестником появления
могущественного воинства. Сначала метеоры появлялись по
одному, а затем, с течением времени, их стало двое, трое, десятки,
сотни. Мы оставили работу у телескопа и поднялись на вершину зубчатых стен большого телескопа, чтобы насладиться великолепным зрелищем.
Подсчитать метеоры оказалось не под силу нашей арифметике; пока мы пытались
сосчитать их с одной стороны, многие из них проносились мимо с другой.
Яркий блеск метеоров резко контрастировал с тишиной их полёта.
В ту чудесную ночь мы не слышали никаких звуков, кроме тех, к которым привыкли.
Полёт небесных ракет не сопровождался никакими звуками, которые мы могли бы услышать. Метеоры,
без сомнения, были разного размера, но характерной
особенностью этого потока, в отличие от другого крупного потока, было
Я также заметил поразительную яркость падающих звёзд.
Именно их исключительное великолепие, а не их бесчисленное множество, придало этому дождю его особенность. Что касается фактической яркости метеоров, я могу дать точную оценку, сделанную мистером Баксенделлом в Манчестере, где этот дождь был хорошо виден. Из каждой сотни этих метеоров десять были ярче
звезды первой величины, а два или три из них были ярче
Сириуса. Пятнадцать из каждой сотни были между первой и
Вторая по величине группа состояла из 25 метеоритов, которые по яркости находились между второй и третьей группами. Остальные метеориты были ещё меньше.
Некоторые важные факты о древних метеорных потоках пережили тысячу и одно бедствие, которым подвергались исторические записи.
Тщательное изучение тех из них, которые достаточно точны, чтобы их можно было понять, раскрывает перед нами поразительный факт: в целом каждые тридцать три года на нашу Землю обрушивался грандиозный метеорный поток. Иногда
Бывает так, что два года подряд становятся памятными благодаря чему-то великому
ливни. В настоящее время день года, в который обычно выпадает этот конкретный
ливень, приходится примерно на 13 ноября; но в более ранние времена
мы обнаруживаем, что дата медленно сдвигалась к началу
года. Таким образом, явление, произошедшее в 1698 году нашей эры, случилось 9 ноября.
Если же обратиться к одному из самых ранних упоминаний, а именно к записи за 934 год, то мы увидим, что дата сместилась на 14 октября.
Это изменение дня, на который приходится ливень, имеет огромное теоретическое значение в связи с
открытие орбиты, по которой движутся эти метеоры. Однако продвижение по орбите происходит настолько медленно, что для последних нескольких поколений, как и для будущих, мы можем с достаточной точностью определить этот метеорный поток по метеорам, которые озаряют небосвод с 12 по 14 ноября. На самом деле поэт-любитель спародировал известные строки
о днях месяца, приложив к ним аналогичное усилие, которое
напомнит нам и о другом периодическом потоке падающих звёзд,
который наблюдается в августе. Он пишет:
«Если бы ты увидел звёзды ноября,
то с двенадцатого по четырнадцатое наблюдал бы за ними.
В августе тоже с небес сияют звёзды,
В ночи с девяти до одиннадцати».
Эти строки подразумевают, что в названные дни в ноябре обычно можно увидеть несколько метеоров, принадлежащих к большому потоку. Это как бы отстающие от могучего
войска, которое навещает нас три раза в столетие.
У астрономов есть особое название для этой группы ноябрьских метеоров.
Они называются «Леониды». Чтобы объяснить, почему это название было дано
именно так и почему оно уместно, мы должны рассмотреть важную
часть феномена ливня.
[Иллюстрация: рис. 23. — Положение Льва, источника Леонид]
Среди созвездий есть группа в форме тонкого серпа, которая является частью Льва, одного из знаков Зодиака. Эта часть неба,
определяемая созвездием Льва, удивительным образом связана с метеорным потоком, который наблюдается с 12 по 14 ноября. Каждая падающая звезда, действительно принадлежавшая этому
великому потоку, оставляла на небе след, направление которого,
если проследить его достаточно далеко, всегда оказывалось
проходящим через серп Льва. Действительно, траектории всех
метеоров образовывали множество
Лучи расходятся от одной точки в созвездии.
Неизменной характеристикой этого метеорного потока является его связь
с созвездием Льва, отсюда и название — Леониды.
Следует
иметь в виду, что мы никогда не увидим метеоры до того рокового
момента, когда они войдут в нашу атмосферу. На самом деле мы
можем в любой момент направить наш телескоп на то место на небе,
где, как мы знаем, должен находиться большой поток. Но даже самый мощный телескоп в мире не показывает нам отмель. На самом деле
мы бы вообще никогда не увидели эти Леониды, мы бы никогда не узнали о существовании такого скопления метеоров, если бы не одно обстоятельство, которое, за неимением лучшего выражения, я должен назвать случайным.
Наш земной шар движется вокруг Солнца по определённой траектории. Год за годом, с неизменной регулярностью Земля проходит этапы своего путешествия. Если 1 января и 12 октября в течение года он достигает определённых значений, то в следующем году он достигнет тех же значений 1 января и 12 октября соответственно.
или любой другой год.
Леониды и земля у каждого определенный трек. Его мощи
конечно, случиться, что один из этих треков лежала не вне или
совсем в другой. В случае с Леонидами случилось так, что
их орбита действительно пересекается с орбитой Земли, и
этому обстоятельству мы обязаны великолепными выступлениями каждые
тридцать три года.
Есть много других периодических дождей из падающих звезд, помимо этих
известные Леониды. Однако ни один другой метеорный поток не имеет такого значения, как Леониды, и никогда не проявляет себя на небесах
Их великолепие сравнимо с тем, что мы наблюдаем 13 ноября.
Персеиды, например, которые видны с 9 по 11 августа, появляются довольно регулярно, но не представляют особого интереса с точки зрения зрелищности. Есть ещё один метеорный поток под названием «Андромеда», который наблюдается 27 ноября. Он давал определённые вспышки, одна из самых примечательных произошла в 1872 году. В тот раз метеоров было необычайно много,
но их траектории были такими короткими, а блеск таким слабым,
что это зрелище, хотя и представляло большой научный интерес,
по яркости не может сравниться с Леонидами в 1866 году.
Есть ещё несколько метеорных потоков, которые появляются с большей или меньшей регулярностью.
Каждый из них обладает двумя отличительными характеристиками, по которым можно идентифицировать его метеоры. Одна из этих характеристик —
дата появления метеорного потока. Другая — созвездие или точка на небе, из которой, как кажется, исходят все метеоры.
Таким образом, когда мы говорим об Андромеде 27 ноября, мы имеем в виду, что дождь 27 ноября идёт со стороны
на небесах, отмеченных созвездием Андромеды.
Было сделано поразительное открытие, указывающее на любопытную связь между кометами и падающими звёздами. Было обнаружено, что
траектория большого метеоритного дождя часто совпадает с траекторией кометы. То, что орбита, подобная орбите Леонидов, как по размеру, так и по расположению в пространстве, совпадает с орбитой кометы, не может быть простым совпадением.
Если только комета и метеорный рой не являются объектами, связанными друг с другом.
Великое солнце направляет наш мир в его долгом ежегодном путешествии.
Могучая масса земли подчиняется мощному влиянию
правителя нашей системы. Но солнце не просто осуществляет контроль
над огромными планетами, которые обращаются вокруг него. Высший закон
тяготения ограничивает самую маленькую пылинку, которая когда-либо плавала в
солнечном луче, с той же неустанной осторожностью, с какой это происходит с самой могущественной
из планет. Таким образом, каждый маленький метеор направляется в свой путь на протяжении бесчисленных веков. Каждый из этих маленьких объектов спешит вперёд,
отклоняясь в каждый момент, чтобы следовать по своей красиво изогнутой траектории под действием непрекращающегося притяжения Солнца.
Наконец, однако, происходит роковое падение. Долгие странствия метеора подошли к концу, и он исчезает в ослепительной вспышке.
КОМЕТЫ. Сэр Джон Гершель
Необычный вид комет, их быстрые и, казалось бы, хаотичные движения, неожиданность, с которой они часто появляются на нашем небосклоне, и внушительные размеры, которые они иногда принимают, во все времена вызывали у людей изумление, не лишенное примеси
Они внушают суеверный страх тем, кто не сведущ в этом вопросе, и являются загадкой для тех, кто лучше всех знаком с чудесами творения и действием естественных причин. Даже сейчас, когда мы перестали считать их движения хаотичными или подчиняющимися другим законам, кроме тех, что удерживают планеты на их орбитах, их внутренняя природа и роль, которую они играют в устройстве нашей системы, остаются такими же неизвестными, как и прежде. До сих пор не было дано чёткого и удовлетворительного объяснения
относительно тех чрезвычайно объёмных придатков, которые они
носят с собой и которые известны как их хвосты
(хотя это и неправильно, поскольку они часто предшествуют им в своём движении),
как и в случае с некоторыми другими особенностями, которые они демонстрируют.
Количество комет, которые были замечены астрономами или о которых сохранились упоминания в истории, очень велико и составляет несколько сотен.
Если учесть, что в ранние эпохи астрономии и даже в более поздние времена, до изобретения телескопа, замечали только большие и заметные кометы, то можно сказать, что с тех пор, как этому вопросу стали уделять должное внимание, было открыто едва ли не больше комет, чем звёзд.
прошёл год без наблюдения за одним или двумя из этих
тел, а иногда появлялись сразу два и даже три;
нетрудно предположить, что их фактическое количество должно быть по меньшей мере
многотысячным. На самом деле многие из них ускользают от наблюдения,
поскольку их траектории проходят только по той части небесного свода,
которая в дневное время находится над горизонтом. Кометы, оказавшиеся в таком положении, могут стать видимыми
только при редком совпадении полного солнечного затмения — совпадении, которое, как писал Сенека, произошло шестьдесят два года назад
За много лет до Рождества Христова была замечена большая комета, которая находилась очень близко к Солнцу.
Однако известно, что некоторые из них были достаточно яркими, чтобы их можно было увидеть невооружённым глазом днём, даже в полдень и при ярком солнечном свете.
Такими были кометы 1402, 1532 и 1843 годов, а также комета 43 года до н. э., которая появилась во время игр, проводившихся
Август в честь Венеры вскоре после смерти Цезаря воздвиг статую, которую льстивые поэты объявили душой этого героя, занявшей своё место среди божеств.
Кометы по большей части состоят из большого и более или менее яркого
но плохо различимая туманная световая масса, называемая головой, обычно
намного ярче в центре и выглядит как яркое _ядро_, похожее на звезду или планету. От головы кометы в направлении,
_противоположном тому, в котором находится Солнце_, расходятся
два потока света, которые становятся шире и более рассеянными по
мере удаления от головы кометы и чаще всего смыкаются и
объединяются на небольшом расстоянии позади неё, но иногда
сохраняют обособленность на протяжении большей части своего
пути, создавая эффект, подобный шлейфам, оставляемым некоторыми яркими метеорами, или
подобно расходящемуся огню небесной ракеты (только без искр и заметного движения). Это хвост. Этот великолепный придаток
иногда достигает огромной видимой длины. Аристотель пишет о хвосте кометы 371 года до н. э., что он занимал треть
полусферы, или 60°; утверждается, что у кометы 1618 года нашей эры был шлейф длиной не менее 104°. Комета 1680 года,
самая знаменитая из современных комет и, по многим причинам, самая примечательная из всех, с головой, по яркости не превосходящей звезду второй величины, и хвостом, простирающимся более чем на
Хвост кометы 1769 года простирался на 97°, а хвост кометы 1843 года, по оценкам, был самым длинным и составлял около 65°.
Однако хвост кометы ни в коем случае не является неизменным атрибутом.
У многих самых ярких комет были короткие и слабые хвосты, а у некоторых крупных комет их не было вовсе.
У комет 1585 и 1763 годов не было и следа хвоста; а Кассини описывает кометы 1665 и 1682 годов как круглые и чётко очерченные, как Юпитер.
С другой стороны, нередки случаи, когда у комет
У неё было много хвостов или потоков расходящегося света. У кометы 1744 года было не менее шести хвостов, расходящихся, как огромный веер, на расстояние почти 30° в длину. У малой кометы 1823 года было два хвоста,
образующих угол около 160°, причём более яркий хвост был повёрнут от Солнца, а более тусклый — к нему, или почти так. Хвосты комет тоже часто бывают слегка изогнутыми и в целом направлены в сторону той области, которую комета покинула, как будто она движется немного медленнее или как будто что-то препятствует её движению.
Кометы меньшего размера, которые можно увидеть только в телескоп или с помощью
Туманности, которые трудно различить невооружённым глазом и которых, безусловно, больше всего,
очень часто не имеют видимого хвоста и выглядят как
круглые или слегка овальные туманные массы, более плотные к
центру, где, однако, не видно отчётливого ядра или чего-либо,
что можно было бы считать твёрдым телом.
Это было наглядно продемонстрировано на примере кометы, открытой мисс Митчелл в 1847 году.
5 октября того же года комета прошла _точно_ по центру звезды пятой величины:
_так_ точно по центру, что при увеличении в 100 раз было невозможно
чтобы определить, в каком направлении туманность наиболее обширна.
Свет звезды ни в коей мере не ослабевал; однако такая звезда была бы полностью скрыта умеренным туманом, который простирается всего на несколько метров от поверхности земли. И поскольку это
зафиксированный факт, что даже у тех более крупных комет, у которых
наблюдалось ядро, до сих пор не было выявлено _никаких фаз_, хотя мы
не можем сомневаться в том, что они светятся отражённым солнечным
светом, из этого следует, что даже их можно рассматривать только как
огромные массы разреженного пара.
они способны пропускать солнечные лучи сквозь всю свою структуру
и отражать их как изнутри, так и снаружи. И никто не сочтет это объяснение надуманным и не будет склонен приписывать кометам фосфоресцирующие свойства, чтобы объяснить рассматриваемые явления, если мы примем во внимание огромные масштабы освещенного таким образом пространства и чрезвычайно малую _массу_, которую можно приписать этим телам. Тогда станет очевидно, что самые незначительные
Облака, которые парят в верхних слоях нашей атмосферы и на закате кажутся залитыми светом и светящимися по всей глубине, как будто они действительно горят, без тени или тёмной стороны, следует рассматривать как плотные и массивные тела по сравнению с тонкой и почти нематериальной структурой кометы. Соответственно,
всякий раз, когда к этим телам направлялись мощные телескопы,
они не преминули развеять иллюзию, приписывающую _твёрдость_ той более плотной части головы, которая видна невооружённым глазом
в качестве ядра; хотя верно то, что в некоторых очень маленьких звёздных точках _было_ замечено нечто, указывающее на существование чего-то более существенного.
[Иллюстрация: Рис. 24. Голова кометы]
То, что светящаяся часть кометы представляет собой нечто вроде дыма, тумана или облака, парящего в прозрачной атмосфере, очевидно из часто наблюдаемого факта, а именно: та часть хвоста, которая ближе всего подходит к голове кометы и окружает её, всё же отделена от неё менее светящимся промежутком, как если бы она поддерживалась и не соприкасалась с ней прозрачным слоем, как мы
часто можно увидеть, как один слой облаков налагается на другой, оставляя между ними значительное свободное пространство. Эти и большинство других фактов, наблюдаемых в истории комет, по-видимому, указывают на то, что структура кометы, если рассматривать её в разрезе по направлению длины, должна представлять собой полую оболочку параболической формы, в вершине которой находится ядро и «голова», как показано на предыдущем рисунке.
Это объясняет видимое разделение хвоста на две основные боковые ветви, при этом оболочка расположена под углом к линии
на его границах, а значит, и большая глубина освещённой материи, видимой глазу. Однако, по всей вероятности, они имеют очень разнообразную структуру, и среди них вполне могут быть тела с совершенно разным физическим строением.
Нет сомнений в том, что одна и та же комета в разные эпохи претерпевает значительные изменения как в расположении своих компонентов, так и в их физическом состоянии.
Теперь мы поговорим о движении комет. По всей видимости, они
очень нерегулярны и капризны. Иногда они остаются в поле зрения только
Некоторые кометы видны в течение нескольких дней, другие — в течение многих месяцев; одни движутся с огромной скоростью, другие — с невероятной медлительностью. При этом нередко одна и та же комета демонстрирует обе крайности видимой скорости на разных участках своего пути. Комета 1472 года описала на небе дугу в 40° большого круга за один день. Некоторые движутся по прямой, некоторые — по ретроградной, а
некоторые — по извилистой и очень неровной траектории.
Они не ограничиваются, как планеты, каким-то определённым регионом
небесной сферы, а безразлично перемещаются по всем её частям.
Их видимые размеры меняются в течение времени, пока они остаются видимыми, не меньше, чем их скорость.
Иногда они появляются в виде тусклых и медленно движущихся объектов с небольшим хвостом или вообще без него, но постепенно ускоряются, увеличиваются в размерах и выбрасывают этот отросток, который становится длиннее
и яркость, пока (как это всегда бывает в таких случаях) они не приближаются к Солнцу и не теряются в его лучах. Через некоторое время они снова появляются с другой стороны, удаляясь от Солнца сначала с большой скоростью, но постепенно замедляясь. По большей части именно после того, как они минуют Солнце, они сияют во всём своём великолепии, а их хвосты становятся самыми длинными и развитыми, что явно указывает на то, что солнечные лучи являются возбуждающей причиной этого необычного излучения. По мере удаления от Солнца они продолжают
их движение замедляется, и хвост отмирает или поглощается головой, которая сама по себе становится всё слабее и в конце концов
полностью исчезает из виду, и в подавляющем большинстве случаев
её больше никогда не увидишь.
Без ключа, который даёт теория гравитации, загадка
этих, казалось бы, беспорядочных и капризных движений могла бы
остаться неразгаданной навсегда. Но Ньютон, продемонстрировав
возможность описания любой конической поверхности вокруг
Солнца телом, вращающимся в соответствии с этим законом, сразу же
Он понял, что это общее утверждение применимо и к случаю кометных орбит.
Большая комета 1680 года, одна из самых примечательных за всю историю наблюдений, как из-за огромной длины её хвоста, так и из-за чрезмерной близости к Солнцу (в пределах одной шестой диаметра этого светила), предоставила ему прекрасную возможность проверить свою теорию. Попытка увенчалась успехом. С тех пор стало общепринятым считать, что движение комет подчиняется тем же общим законам, что и движение планет.
[Иллюстрация: рис. 25. Орбита кометы Ньютона (1680 г.)]
Расчёты показывают, что кометы — самые объёмные тела в нашей системе. Ниже приведены размеры некоторых из них, которые стали предметом таких исследований.
Хвост большой кометы 1680 года, сразу после прохождения перигелия, по расчётам Ньютона, был не менее 20 000 000
лиг в длину и испускался из тела кометы всего два дня! Это
решающее доказательство того, что комета была выброшена
вызвана какой-то активной силой, источник которой, судя по направлению хвоста, следует искать на самом Солнце.
Его наибольшая длина составляла 41 000 000 лиг, что намного превышает
весь промежуток между Солнцем и Землёй. Хвост кометы 1769 года
протянулся на 16 000 000 лиг, а хвост большой кометы 1811 года — на 36 000 000. Часть головы этого последнего, заключённая
в прозрачную атмосферную оболочку, отделявшую её от хвоста,
была 180 000 лиг в диаметре. Это едва ли можно себе представить
что материя, однажды выброшенная на такие огромные расстояния, когда-либо снова соберётся под действием слабого притяжения такого тела, как комета, — это соображение объясняет предполагаемое постепенное уменьшение хвостов комет, которые часто наблюдались.
Самой примечательной из тех комет, которые, как было установлено, движутся по эллиптическим орбитам, является комета Галлея, названная так в честь знаменитого Эдмунда Галлея, который, вычислив её элементы на основе прохождения перигелия в 1682 году, когда она появилась во всём своём великолепии с хвостом длиной 30°, пришёл к выводу, что это та самая комета.
кометы 1531 и 1607 годов, элементы которых он также установил. Поскольку
Интервалы между этими последовательными явлениями составляли 75 и 76 лет,
Галлею было предложено _предикатить_ его повторное появление примерно в этом году.
1759. Столь замечательное предсказание не могло не привлечь
внимание всех астрономов, и по мере приближения времени стало
чрезвычайно интересно узнать, изменились ли притяжения более крупных
Планеты могут не оказывать существенного влияния на движение по орбите.
Для расчёта их влияния используется ньютоновский закон всемирного тяготения, а
самый сложный и запутанный расчет был проведен
и выполнен Клеро, который обнаружил, что действие Сатурна
задержит его возвращение на 100 дней, а Юпитера - не меньше
чем 518, составляя за все 618 дней, на которые ожидалось бы возвращение
произойдет позже, чем при предположении сохранения неизмененного периода
и это, короче говоря, время ожидаемого перигелия
переход должен был состояться в течение месяца, так или иначе, начиная с
середины апреля 1759 года. На самом деле это произошло 12 марта
того года. Его следующее возвращение было рассчитано несколькими выдающимися учёными
Геометры зафиксировали положение Солнца 4, 7, 11 и 26 ноября 1835 года.
Два последних определения вызывают больше доверия, отчасти из-за более
полного анализа наблюдений 1682 и 1759 годов, а отчасти из-за того, что
наши знания о методах оценки возмущающего воздействия различных планет постоянно совершенствуются.
Последнее из этих предсказаний, сделанное М. Леманном, было опубликовано 25 июля. 5 августа комета впервые стала видна
в ясной атмосфере Рима в виде чрезвычайно тусклого телескопного
туманного пятна, в пределах градуса от того места, которое предсказал М. Розенбергер
для этого дня. Примерно 20 августа он стал виден всем.
Следуя почти по рассчитанной траектории среди звёзд, он прошёл через перигелий 16 ноября.
После этого его курс сместился на юг, и он перестал быть видимым в Европе,
хотя продолжал оставаться заметным в Южном полушарии в течение февраля, марта и апреля 1836 года и окончательно исчез 5 мая.
[Иллюстрация: рис. 26. Формы орбит комет]
При первом появлении кометы, когда она была ещё очень далеко от Солнца, она выглядела как небольшая круглая или слегка овальная туманность, совершенно лишённая хвоста, с крошечной точкой более концентрированного света, расположенной внутри неё под эксцентрическим углом. Только 2 октября у кометы начал формироваться хвост, и с тех пор он довольно быстро увеличивался, и уже 5 октября его длина составляла 4° или 5°. 15 октября он достиг наибольшей видимой
длины (около 20°). С этого момента, хотя он ещё не достиг перигелия, его видимая
Скорость его движения была настолько велика, что уже 29-го числа его длина составляла всего 3°, а 5 ноября — 2,5°. Есть все основания полагать, что перед перигелием хвост полностью исчез, поскольку, хотя его продолжали наблюдать в Пулкове вплоть до самого дня прохождения перигелия, никаких упоминаний о хвосте не сохранилось.
Размышляя об этих явлениях и тщательно изучая доказательства, представленные многочисленными и тщательно выполненными рисунками, которые были зафиксированы наблюдателями, мы приходим к выводу, что невозможно избежать
следующие выводы: 1. Вещество ядра кометы
сильно возбуждается и переходит в парообразное состояние под действием
солнечных лучей, улетая потоками и струями из тех точек своей
поверхности, которые оказывают наименьшее сопротивление, и, по всей
вероятности, приводя эту поверхность или само ядро в беспорядочное
движение за счёт реакции при таком улетучивании и тем самым изменяя
его направление.
2. Этот процесс происходит в основном в той части ядра, которая обращена к Солнцу; пары выходят в основном в этом направлении.
3. После такого выброса он не может двигаться в направлении,
первоначально заданном некоторой силой, направленной _от_
Солнца, которая отбрасывает его назад и уносит на огромные расстояния
за ядро, образуя хвост или ту его часть, которую можно
считать состоящей из материальной субстанции.
4. Эта сила, какова бы ни была её природа, действует на вещество кометы неравномерно.
Большая часть кометы остаётся неиспаренной, а значительная часть образовавшегося пара остаётся в непосредственной близости от кометы, образуя её голову и кому.
5. Сила, действующая на материалы хвоста, не может быть идентична обычной гравитации материи, поскольку она является центробежной или отталкивающей по отношению к Солнцу и по своей энергии намного превосходит гравитационную силу, направленную к этому светилу. Это станет очевидным, если мы рассмотрим огромную скорость, с которой вещество хвоста движется в обратном направлении, противодействуя как движению, которое оно имело в составе ядра, так и движению, которое оно приобрело в процессе выброса. Оба этих движения должны быть уничтожены в
в первую очередь, прежде чем можно будет предпринять какие-либо действия в противоположном направлении.
6. Если материя хвоста, таким образом отторгнутая от Солнца,
не удерживается особым и очень сильным притяжением к ядру,
отличающимся от обычной силы гравитации и являющимся исключительным
явлением, то она должна полностью покинуть ядро, будучи
вынесенной далеко за пределы принудительной силы столь слабой
гравитации, которая соответствовала бы ничтожной массе ядра.
Поэтому вполне возможно, что комета может терять при каждом
При приближении к Солнцу часть этой своеобразной материи, чем бы она ни была, образует хвост кометы. Остальная часть, конечно, менее подвержена влиянию Солнца и более инертна по отношению к его лучам, а значит, _pro tanto_, в большей степени приближается к природе планетарных тел.
7. Учитывая огромные расстояния, на которые уносится по крайней мере часть вещества хвоста кометы, и то, как оно рассеивается по системе, совершенно невозможно представить, что всё это вещество будет поглощено.
следовательно, во время прохождения перигелия она должна терять часть своей материи, и если, что кажется вполне вероятным, эта материя будет отталкиваться от Солнца, а не притягиваться к нему, то оставшаяся часть, _pro quantitate inerti;_, будет притягиваться к Солнцу с большей силой, чем среднее значение для обоих. Если орбита будет эллиптической, то каждый последующий оборот будет совершаться за более короткое время, чем предыдущий, пока, наконец, не будет преодолено сопротивление всей отталкивающей материи.
[Иллюстрация: Рис. 27. — Комета Галлея]
Помимо кометы Галлея, было высказано предположение о том, что несколько других крупных комет,
зафиксированных в истории, с большей или меньшей вероятностью
возвращаются периодически и, следовательно, движутся по вытянутым эллиптическим орбитам
вокруг Солнца. Такова великая комета 1680 года, период обращения которой
оценивается в 575 лет и которая, по крайней мере с высокой степенью вероятности, считается идентичной великолепной
комете, наблюдавшейся в Константинополе и Палестине и отнесённой
современными историками, как европейскими, так и китайскими, к году A.
1106 г. до н.э.; с кометой 531 г. н.э., которую видели в полдень недалеко от
солнца; с кометой 43 г. до н.э., о которой уже говорилось как о комете, имеющей
появилась после смерти Цезаря и которую также наблюдали в дневное время.
и, наконец, с двумя другими кометами, упоминание о которых
встречается в сивиллиных оракулах и в отрывке из Гомера, и
которые относятся, а также неясность хронологии и
сами указания позволяют, к 618 и 1194 годам
Б.К. Именно предполагаемому близкому приближению этой кометы к земле
примерно во время Всемирного потопа Уистон приписал это
сокрушительная приливная волна, действию которой его необузданное воображение приписывало ту великую катастрофу, — предположение, разумеется, чисто умозрительное. Эти совпадения во времени, безусловно, примечательны, особенно если учесть, как редко появляются кометы такого типа. Профессора Энке, однако, обсуждал с
все возможные ухода, наблюдения зафиксировали кометы 1680 г.
с учетом возмущений от планет (которые
имеет ничтожное значение, по причине великого наклона ее
орбита к эклиптике), и его расчеты показывают, что никакая эллиптическая
орбита с таким периодом, как 575 лет, не подходит для представления
их в любых вероятных или даже возможных пределах погрешности, наиболее
вероятный период, назначенный ими, составляет 8814 юлианских лет. Независимо от этого соображения, есть данные о комете 1106 года, которые несовместимы с её движением по орбите, идентичной орбите кометы 1680 года.
Таким образом, от идеи о том, что все эти явления связаны с одной и той же кометой, какой бы заманчивой она ни была, придётся отказаться.
Ещё одна великая комета, возвращение которой в 1848 году считалось весьма вероятным многими выдающимися авторитетами в этой области астрономии, — это комета 1556 года, появление которой, по мнению некоторых историков, привело к отречению императора Карла V. Считается, что эта комета идентична комете 1264 года, которую многие историки называют великой кометой и которую также наблюдали в Китае.
В 1661, 1532, 1402, 1145, 891 и 243 годах появились большие кометы.
Комета 1402 года была достаточно яркой, чтобы её можно было увидеть в полдень. Период в 129 лет
За прошедшие годы можно было бы согласовать все эти наблюдения и предположить, что комета вернётся в 1789 или 1790 году (при прочих благоприятных обстоятельствах).
То, что в то время не было замечено никакой кометы, не является доказательством того, что она не возвращалась, поскольку из-за особенностей её орбиты прохождение перигелия в июле могло остаться незамеченным.
Однако теперь мы переходим к классу короткопериодических комет,
возвращение которых не вызывает сомнений, поскольку по крайней мере две из них были идентифицированы как совершившие последовательные
обороты вокруг Солнца. Их возвращение уже было предсказано
Они появлялись несколько раз и каждый раз строго соблюдали свои
графики. Первая из них — комета Энке, названная так в честь
профессора Энке из Берлина, который первым установил периодичность её появления. Он движется по эллиптической орбите с большим эксцентриситетом (хотя и не таким большим, как у кометы Галлея), плоскость которой наклонена под углом около 13° 22; к плоскости эклиптики, и совершает оборот за короткий период в 1211 дней, или примерно за 3; года. Это замечательное открытие было сделано во время его четвёртого зарегистрированного появления в 1819 году.
На основе эллипса, рассчитанного Энке, он предсказал возвращение кометы в 1822 году.
Комета была замечена в Парамате, Новый Южный Уэльс, М. Рюмкером, но не была видна в Европе.
С тех пор её предсказывали и наблюдали во всех основных обсерваториях как в Северном, так и в Южном полушариях как регулярно повторяющееся явление.
Ещё одна короткопериодическая комета — комета _Бьелы_, названная так в честь
М. Биела из Йозефштадта первым пришёл к этому интересному выводу по случаю его появления в 1826 году.
Считается, что она идентична кометам, появившимся в 1772, 1805 и других годах.
Она описывает свой очень эксцентричный эллипс вокруг Солнца за 2410 дней, или примерно за 6,75 года, в плоскости, наклонённой на 12°34; к эклиптике.
Согласно предсказанию, она снова появилась в 1832 и 1846 годах.
Эта комета маленькая и едва различима невооружённым глазом, даже когда она наиболее яркая. Тем не менее, как будто для того, чтобы компенсировать кажущуюся незначительность, она представляет интерес с физической точки зрения.
При своём появлении в 1846 году она продемонстрировала феномен
Это поразило всех астрономов, поскольку ничего подобного не было в истории нашей системы. Было замечено, что комета разделилась на две отдельные кометы, которые, разойдясь, продолжили мирно двигаться по дуге, составляющей более 70° от их видимой орбиты, всё время оставаясь в поле зрения телескопа, направленного на них.
Первым признаком того, что вот-вот произойдёт что-то необычное,
можно считать, пожалуй, 19 декабря 1845 года, когда комета
показалась мистеру Хинду грушевидной, а туманность была слишком
вытянулось в направлении, наклонённом к северу. Но 13 января в Вашингтоне, в Америке, а также 15 января и впоследствии во всех частях Европы было отчётливо видно, что комета стала двойной.
К ней на расстоянии около 2; (в дуге) от её центра и под углом около
присоединилось очень маленькое и тусклое кометное тело с собственным ядром.
328° по отношению к меридиану, идущему на север от главной или первоначальной кометы. С этого момента две кометы начали отдаляться друг от друга
постепенно, хотя и медленно. 30 января видимое расстояние от ядра до Земли увеличилось до 3;, 7 февраля — до 4;, 13 февраля — до 5; и так далее, пока 5 марта две кометы не оказались на расстоянии 9; 19; друг от друга.
Видимое направление линии соединения всё это время почти не менялось по отношению к параллели.
Во время этого разделения были замечены весьма примечательные изменения как в исходной комете, так и в её спутнике.
У обеих были ядра, обе имели короткие хвосты, параллельные по направлению и почти
перпендикулярно линии соединения; но если при первом наблюдении, 13 января, новая комета была очень маленькой и тусклой по сравнению со старой, то разница как в яркости, так и в видимой звёздной величине уменьшилась. 10 февраля они были почти одинаковыми, хотя за день до этого лунный свет затмил новую комету, оставив старую достаточно яркой, чтобы её можно было хорошо рассмотреть. Однако 14 и 16 декабря новая комета значительно превзошла старую по яркости.
В то же время у неё было чёткое, похожее на звезду ядро, которое лейтенант Мори сравнил с
алмазная искра. Но такому положению вещей не суждено было продолжаться. Уже 18-го числа
старая комета восстановила свое превосходство, будучи почти
в два раза ярче своего компаньона и обладая необычайно ярким
звездообразным ядром. С этого периода новый спутник начал исчезать
, но оставался видимым вплоть до 15 марта. На
24-го комета снова появилась одна, а 22 апреля обе
исчезли.
Пока происходил этот необычный обмен светом, появились признаки какой-то связи между кометами
выставлялся. Новая комета, или комета-компаньон, помимо своего хвоста, распространяющегося
в направлении, параллельном направлению другой, испускала слабый свет.
дуговой свет, который тянулся как своего рода мост от одной к другой.
другое; и после восстановления первоначальной кометы до ее прежнего значения
она, со своей стороны, испускала дополнительные лучи, чтобы
создать видимость кометы с тремя слабыми хвостами, образующими
углы около 120 ° друг к другу, один из которых направлен в сторону
своего компаньона.
22 августа 1844 года синьор де Вико, директор
Обсерватория Римского колледжа открыла комету, движение которой, как показали всего несколько наблюдений, заметно отличалось от параболической орбиты. Она прошла перигелий 2 сентября и продолжала наблюдаться до 7 декабря. Эллиптические элементы орбиты этой кометы, удивительно хорошо согласующиеся друг с другом, были соответствующим образом рассчитаны несколькими астрономами.
Из этих расчётов следует, что период обращения составляет около 1990 дней, или 5; (5,4357) лет, что (при условии, что её орбита не была нарушена за это время) приведёт её обратно в перигелий примерно в
13 января 1850 года, однако, из-за неблагоприятного расположения по отношению к Солнцу и Земле её нельзя было наблюдать.
Эта комета, когда была наиболее яркой, была видна невооружённым глазом и имела небольшой хвост. Она представляет особый интерес для астрономов в связи с тем, что исследования господина Леверьера сделали чрезвычайно вероятным её тождество с кометой, появившейся в 1678 году, при этом некоторые её элементы были значительно изменены в результате возмущения. Эта комета примечательна ещё и тем, что
По мнению господ Ложье и Мове, она идентична
комете 1585 года, которую наблюдал Тихо Браге, а возможно, и кометам
1743, 1766 и 1819 годов.
Однако самой примечательной кометой, которую видели в этом столетии, была та, что появилась весной 1843 года.
Её хвост стал виден в сумерках 17 марта в Англии в виде огромного луча туманного света,
который тянулся от точки над западным горизонтом через звёзды Эридана и Зайца под поясом Ориона.
Это было низкое и неблагоприятное положение.
Голову кометы увидели только 19-го числа, и то лишь как
слабую и плохо различимую туманность, которая очень быстро
исчезла в последующие ночи. Однако в более южных широтах
был виден не только хвост кометы — великолепный световой
поток длиной 50° или 60°; но и голова с ядром, которые
проявились с необычайным великолепием, вызвав величайшее
удивление и восхищение во всех странах, где их видели. Действительно, все описания сходятся в том, что это было
грандиозное зрелище, которое в суеверные времена не могло не
она вселила ужас в сердца всех людей. В тропических широтах Северного полушария хвост кометы появился 3 марта, а в
Земле Ван-Димена — уже 1 марта, поскольку комета прошла перигелий 27 февраля.
Существует множество свидетельств того, что рассматриваемую комету видели при дневном свете и в непосредственной близости от Солнца. Так это и было.
28 февраля, на следующий день после прохождения перигелия,
каждый человек на борту H.E.I.C.S. «Оуэн Глендауэр», находившегося тогда у мыса Горн,
увидел короткий, похожий на кинжал объект, расположенный близко к Солнцу.
перед закатом. В тот же день в 15:06, то есть при полном солнечном свете, мистер Кларк из Портленда, США, измерил расстояние от ядра кометы до Солнца с помощью секстанта.
Расстояние от центра ядра до центра Солнца составило всего 3° 50; 43;.
[Иллюстрация: Рис. 28. Орбиты девяти комет, захваченных Юпитером
_Масштаб: 5 миллиметров = 1 радиусу земной орбиты_]
Астрономы придают большое значение всем кометам не только из-за их древности или из-за того, что они иногда представляют собой захватывающее зрелище.
Кометы важны для астрономов по многим причинам.
что касается их. Помимо уникальности и загадочности, присущих их физическому строению, они стали, благодаря точным расчётам, неожиданными инструментами для изучения вопросов, связанных с самой планетной системой, что немаловажно. Мы видели, что движения кометы Энке, которые так тщательно и упорно отслеживал выдающийся астроном, чьим именем она названа, дали основания полагать, что существует сопротивляющаяся среда, заполняющая всю нашу систему.
Подобные исследования, проведённые в отношении других периодических комет, расширят, подтвердят или изменят наши выводы по этому вопросу.
Возмущения, которые испытывают кометы при прохождении вблизи любой из планет, могут дать и уже дали информацию о величине возмущающих масс, которую невозможно получить иным способом. Таким образом, приближение этой кометы к планете
В 1838 году Меркьюри дал оценку массы этой планеты.
Эта оценка была тем более ценной, что все предыдущие определения массы этого элемента были весьма приблизительными. Его подход
к той же планете в 1848 году было еще ближе. 22 ноября
их взаимное расстояние было всего в пятнадцать раз больше расстояния Луны
расстояние от земли.
Однако с физической точки зрения эти тела представляют собой
наибольший стимул для нашего любопытства. Вне всякого сомнения,
в
феномене их хвостов кроется какая-то глубокая тайна природы. Возможно, не будет преувеличением сказать, что
будущие наблюдения, опирающиеся на рациональные предположения,
основанные на достижениях физической науки в целом (особенно
те его разделы, которые относятся к эфирным или невесомым элементам), возможно, вскоре позволят нам проникнуть в эту тайну и
выяснить, действительно ли это _материя_ в общепринятом смысле
этого слова, которая выбрасывается из их голов с такой невероятной
скоростью и если не притягивается, то по крайней мере _направляется_
в сторону Солнца, как точки, которой следует избегать. Ни в каком отношении вопрос о материальности хвоста не стоит перед нами так остро, как в отношении его огромного размаха.
движется вокруг Солнца в перигелии подобно прямому и жёсткому стержню, вопреки закону всемирного тяготения и даже общепринятым законам движения, простираясь (как мы видели на примере комет 1680 и 1843 годов) от поверхности Солнца до земной орбиты, но при этом не разрываясь: в последнем случае — на угол в 180° чуть более чем за два часа. Кажется совершенно невероятным, что
в таком случае речь идёт об одном и том же материальном объекте, которым
таким образом размахивают. Если бы можно было представить себе такое явление, как _отрицание
тень_, мгновенное впечатление, производимое на светоносный эфир
за кометой, в какой-то степени отражало бы концепцию, которую
неизбежно вызывает такое явление. Но это ещё не всё. Даже
такое необычайное возбуждение эфира, как бы мы его ни
представляли, не объясняет появление боковых полос;
вытекание света из ядра кометы в направлении Солнца;
и его последующее _от_торжение; о нерегулярном и капризном характере
этого излияния, которое было замечено; ни о чём ясном
указаний на попеременное испарение и конденсацию, происходящих в
огромных областях пространства, занятых хвостом и комой, — никаких, короче говоря,
из бесчисленных других фактов, которые связывают себя с почти
столь же непреодолимая убедительность для наших обычных представлений о материи и
силе.
ЖИЗНЬ В ДРУГИХ МИРАХ. —Дж. Э. ГОР
Часто задают вопрос: обитаемы ли звезды? На это мы
можем с уверенностью ответить: Нет. Сами по себе звёзды, безусловно, непригодны для жизни любых известных нам форм. То, что звёзды представляют собой светящиеся раскалённые тела, подобные Солнцу, кажется
Это почти очевидно. То, что они светят собственным светом, а не светом, отражённым от другого тела, как планеты Солнечной системы, — факт, который едва ли нуждается в доказательствах. Рядом с ними нет ярких объектов, от которых они могли бы получать свет, и они находятся слишком далеко от Солнца, чтобы получать какое-либо освещение от этого источника. Но если бы нам нужны были доказательства, у нас есть спектроскоп, который однозначно показывает, что их свет исходит от раскалённых тел. У многих звёзд есть спектры
очень похож на солнечный. Свет других звёзд, хотя и отличается по качеству при анализе с помощью призмы, ясно указывает на то, что они имеют очень высокую температуру — во многих случаях даже выше, чем у Солнца. Однако можно возразить, что в случае двойных или вращающихся двойных звёзд меньший компонент может светиться за счёт света, отражённого от более яркой звезды. Действительно, такое предположение было выдвинуто в отношении Сириуса и его тусклого спутника. Но если бы Сириус был не один
Если бы она светила только отражённым светом от своей первичной звезды, то была бы намного тусклее, чем сейчас, и была бы совершенно невидима в наши самые большие телескопы. Кроме того, спектроскопические наблюдения некоторых двойных звёзд показывают, что у составляющих их звёзд разные спектры.
Это, конечно, убедительное доказательство против гипотезы о заимствованном свете. Ведь если бы меньшая звезда светила отражённым светом от большей, то спектры обеих были бы идентичны, как в случае с Солнцем и Луной. Таким образом, мы можем сделать вывод, что все
видимые звёзды — это солнца, и они совершенно непригодны для обитания живых существ.
Но могут ли вокруг звёзд вращаться планеты, образуя солнечные системы, подобные нашей? Поскольку они явно являются солнцами, излучающими собственный свет, могут ли они быть центрами планетарных систем? В случае со звёздами, спектры которых отличаются от солнечного спектра, мы не можем говорить с уверенностью.
Но в случае со звёздами, спектры которых похожи на спектр нашего Солнца и, следовательно, имеют, вероятно, схожее химическое строение, существование
Судя по аналогии, существование планет, вращающихся вокруг них, весьма вероятно.
Я имею в виду _одиночные_ звёзды, то есть звёзды, у которых нет близкого телескопического компаньона.
Двойные звёзды, возможно, образуют системы, состоящие из
других компонентов. В любом случае эти двойные системы нельзя
строго сравнивать с нашей, поскольку Солнце, безусловно, является
одиночной звездой.
Действительно ли вокруг упомянутых звёзд вращаются
системы планет, — вопрос, который, к сожалению, невозможно
решить с помощью наблюдений. Если бы планета размером с «планету-гигант»
Юпитер вращалась вокруг ближайшей звезды — Альфы Центавра — на расстоянии
Если бы эта звезда находилась на таком же расстоянии от нас, как Юпитер от Солнца, она была бы совершенно невидима в наши самые большие телескопы. Таким образом, невидимость планет, вращающихся вокруг звёзд, не является доказательством их несуществования. Каждую звезду солнечного типа, возможно, окружает целая свита планет, которые, вероятно, навсегда останутся невидимыми в самые большие телескопы, которые может создать человек. Следовательно, мы можем делать выводы только на основе аналогий. Если существуют другие солнца,
похожие на наше по химическому составу, который нам известен
на самом деле, разве не разумно предположить, что они также образуют
центры планетных систем, подобных Солнечной системе?
“Посоветуйся с разумом, разум ответит,
Каждая светлая точка, которая светится вон там, в небе,
Информирует систему в безграничном пространстве,
И наполняет славой назначенное ей место;
Незаслуженными лучами озаряют другие небеса,
И миры до неведомого снабжают теплом и светом ”.
Солнца, которые мы называем звёздами, явно были созданы не для нашего блага. Они практически бесполезны для Земли.
обитатели. Они дают нам очень мало света; дополнительный небольшой спутник — значительно меньше Луны — был бы гораздо полезнее в этом отношении, чем миллионы звёзд, которые мы видим в телескоп.
Следовательно, они должны были быть сформированы для какой-то другой цели.
Согласно небулярной гипотезе Лапласа, конденсация первоначальной
небулярной массы, обладающей вращательным движением, привела бы не
только к образованию солнца, подобного нашему, но и к формированию
системы планет, вращающихся вокруг центрального тела. Если бы
Если бы туманность не вращалась и не двигалась каким-либо образом, в результате получилось бы солнце без планет и спутников.
Но движения, которые, по-видимому, совершают все звёзды,
наводят нас на мысль, что это было бы очень редким явлением.
Поэтому мы можем с высокой степенью вероятности заключить, что звёзды — по крайней мере те, у которых спектры солнечного типа, — являются центрами планетных систем, в чём-то похожих на нашу.
Исходя из этого предположения, давайте рассмотрим условия, необходимые для существования жизни на этих планетах. Существуют различные условия
Эти условия должны быть соблюдены, прежде чем мы сможем представить себе жизнь в том виде, в котором мы её знаем, возможной на какой-либо планете. Пожалуй, самым важным из них является вопрос температуры. Мы знаем, что во Вселенной существует широкий диапазон температур: от холода межзвёздного пространства, температура которого, по оценкам, примерно на 460° ниже точки замерзания воды, до сильного жара, который бушует в фотосфере Солнца. В этом широком температурном диапазоне жизнь, по крайней мере на Земле, ограничена довольно узкими рамками. При определённой низкой температуре жизнь не может существовать. Однако эта температура намного выше температуры в космосе.
С другой стороны, при определённой высокой температуре — хотя и низкой по сравнению с интенсивным жаром поверхности Солнца — жизнь также невозможна, по крайней мере для высокоорганизованных существ, таких как человек и крупные животные. Для мельчайших микроскопических организмов этот диапазон может быть несколько шире, но даже в самых широких пределах диапазон температур, при которых возможна жизнь, насколько нам известно, довольно узок.
Для поддержания жизни и роста растений также необходим свет,
ведь без него не будут цвести цветы, не вырастет и не созреет кукуруза
зрелость. Чтобы получать достаточное количество света и тепла, необходимо, чтобы планета, на которой есть жизнь, вращалась вокруг центрального солнца на подходящем расстоянии и по почти круговой орбите. Едва ли нужно говорить, что эти условия выполняются в случае с Землёй. Если бы мы находились гораздо ближе к Солнцу, чем сейчас, мы бы страдали от чрезмерной жары, а если бы мы находились гораздо дальше, то, вероятно, погибли бы от холода. По этой причине существование жизни
на других планетах Солнечной системы кажется весьма сомнительным. Меркурий
Вероятно, на Юпитере слишком жарко, а на других планетах, безусловно, слишком холодно, если говорить о солнечном тепле, если только их внутреннего тепла не достаточно для повышения температуры поверхности до уровня, необходимого для поддержания жизни. Действительно, есть веские основания полагать, что на планетах Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун это внутреннее тепло настолько велико, что жизнь на их поверхности совершенно невозможна. Венера, находящаяся внутри земной орбиты,
и Марс, находящийся за её пределами, — две планеты, которые, кажется, приближаются к нам ближе всего
до требуемых условий. Мы знаем, что обе эти планеты обладают
атмосферой, несколько похожей на нашу, и, по крайней мере, на Марсе, на его поверхности, скорее всего, есть суша и
вода. Венера, конечно, намного
горячее Земли, а Марс намного холоднее, но, возможно, полярные
области Венеры и экваториальные области Марса могут образовать подходящие
обиталища, по крайней мере, некоторых форм животной и растительной жизни.
Однако давайте рассмотрим некоторые другие условия, необходимые для существования жизни на планете. Подходящая температура — это
Конечно, это необходимо, но это ещё не всё. Есть и другие условия, которые необходимо соблюдать. Планета должна вращаться вокруг своей оси, чтобы каждая её часть получала свою долю света и тепла. В каждой точке её поверхности должны быть день и ночь, день для работы и ночь для отдыха. Ось вращения не должна лежать в плоскости орбиты планеты, а должна иметь подходящее наклонение, чтобы в каждом полушарии сменялись времена года: лето и зима, «время посева и сбора урожая».
Кроме того, скорость вращения вокруг своей оси не должна быть слишком высокой.
Если бы Земля вращалась за час с четвертью, тела на экваторе не имели бы веса, и жизнь в этих регионах была бы невозможна.
Планета также должна обладать массой, достаточной для того, чтобы удерживать тела на своей поверхности за счёт силы тяжести. В случае очень маленьких тел, таких как спутники Марса и некоторые малые планеты между Марсом и Юпитером, объекты, подброшенные в воздух, улетят в космос и никогда не вернутся.
Планета также должна иметь среднюю плотность выше, чем у
вода, иначе моря не были бы стабильными, а разрушительные волны быстро уничтожили бы всё живое на их поверхности. Все эти
условия выполняются как на Марсе, так и на Земле.
Однако на планете Сатурн плотность меньше, чем у воды, а на Уране и Нептуне она лишь немного больше.
Планета также должна обладать подходящей атмосферой. Это важнейшее условие для поддержания жизни животных — по крайней мере, для существования человека и высших животных.
Насколько нам известно, эта атмосфера должна состоять из кислорода и азота
Газы механически смешиваются в правильных пропорциях с небольшим
количеством углекислого газа. Если бы кислорода было меньше,
чем в земной атмосфере, жизнь была бы невозможна. С другой
стороны, если бы его было намного больше, чем сейчас, в крови
вызвала бы лихорадка, которая очень скоро положила бы конец
жизни животных. Присутствие других газов в чрезмерном
количестве также сделало бы воздух непригодным для дыхания. Таким образом, мы видим, что сравнительно небольшое изменение в составе атмосферы планеты — насколько нам известно — может привести к
планета непригодна для обитания ни одной из известных нам высших форм жизни.
Для поддержания жизни на планете также абсолютно необходима вода. Без этой полезной жидкости мир вскоре превратился бы в пустыню, а жизнь и растительность быстро исчезли бы с его поверхности.
Необходимо также учитывать геологические условия. Очевидно, что для благополучия людей необходимо, по крайней мере, чтобы в поверхностном слое почвы и горных породах содержались уголь, железо, известь и другие минералы — вещества, практически незаменимые для удовлетворения повседневных потребностей цивилизованного человека.
[Иллюстрация: девять видов моря Часов на Марсе
1, 26 ноября 1864 г.; 2, 29 июня 1873 г.; 3, 28 октября 1879 г.; 4, 2 июня
1888; 5, 20 июня 1890; 6, 6 августа 1892; 7 октября 1894; 8, 3 декабря
1896; 9, 7 декабря 1896]
Невозможно сказать, будут ли соблюдены все или хотя бы некоторые из рассмотренных условий в случае планеты, вращающейся вокруг звезды.
Но когда мы находим звёзды, спектры которых показывают, что в них содержатся химические элементы, идентичные тем, что есть на Солнце и Земле, аналогия заставляет нас предположить, что очень
Возможно, вокруг каждого из этих далёких солнц вращается планета, похожая на нашу Землю. Я говорю «планета», потому что, очевидно, существует только «одно» расстояние от центрального светила — расстояние, зависящее от его размера, — на котором, как и в случае с Землёй, будет поддерживаться температура, необходимая для существования жизни, по всей поверхности планеты. На других планетах звёздной системы жизнь, если она вообще существует, скорее всего, будет ограничена определёнными регионами на поверхности планеты. Таким образом, в каждой системе будет одна планета, и только одна, _особенно_ подходящая для
поддержка жизни животных в том виде, в котором мы её знаем. Это касается света и тепла. Если бы не соблюдались другие условия, то жизнь, вероятно, не существовала бы даже на этой планете. Если бы звезда была больше Солнца, то планета находилась бы на большем расстоянии от неё, чем Земля от Солнца, но в этом случае продолжительность года и времён года была бы больше, чем у нас.
Звезда, которая больше всего похожа на Солнце по характеру излучаемого света, — это яркая звезда Капелла. Арктур имеет
несколько схожий спектр. Но, вероятно, это солнца огромных размеров
размер, если можно полагаться на измерения их расстояния от Земли. Другими яркими звёздами со спектрами солнечного типа являются
Поллукс, Альдебаран, Бета Андромеды, Альфа Овна, Альфа Кассиопеи,
Альфа Лебедя и Альфа Большой Медведицы. Ещё одна звезда — Эта Геркулеса.
Величина этой звезды, измеренная с помощью фотометра, составляет около
3;. Параллакс, обнаруженный Белопольским и Вагнером, указывает на то, что расстояние от неё до Земли в 515 660 раз больше, чем расстояние от Земли до Солнца. Если бы Солнце находилось на таком расстоянии, оно превратилось бы в звезду
третьей величины. Этот результат означает, что Эта Геркулеса — звезда немного меньшего размера, чем наше Солнце, а планета, расположенная немного ближе к звезде, чем Земля к Солнцу, возможно, соответствует условиям для существования жизни.
Количество звёзд, видимых в наши самые большие телескопы, обычно оценивается в 100 000 000. Из них мы, возможно, можем предположить, что
10 000 000 имеют спектр солнечного типа и, следовательно, по своему химическому составу очень похожи на наше Солнце. Если предположить, что
только одна из десяти таких звёзд по размеру похожа на Солнце и имеет
Если вокруг звезды вращается пригодная для жизни планета, то в видимой Вселенной насчитывается в общей сложности 1 000 000 таких миров, пригодных для существования животных.
Поэтому мы можем с высокой степенью вероятности заключить, что среди «многочисленных» звёздных скоплений, вероятно, есть много звёзд, вокруг которых вращаются планеты, пригодные для жизни.
СОЛНЦЕ — ЧТО МЫ МОЖЕМ УЗНАТЬ ИЗ ЕГО АНАЛИЗА. — РИЧАРД А. ПРОКТОР
Солнце, центральное и главенствующее тело планетной системы, а также источник света и тепла для нашей Земли и всех членов этой системы, представляет собой шар диаметром около 852 900 миль.
Если судить по наблюдениям, его фигура идеально сферическая, и между его полярным и сферическим диаметрами не наблюдается никакой разницы. Сэр Дж. Эйри справедливо заметил, что если бы какой-либо наблюдатель
мог с помощью обычных методов измерения убедиться в том, что между
диаметрами существует реальная разница, то этот наблюдатель
доказал бы неточность своей работы, поскольку отсутствие какого-либо
измеримого сжатия является результатом сравнения тысяч наблюдений
за солнечными лимбами, проведённых в Гринвиче и других ведущих
обсерваториях. Объём Солнца превышает
в 1 252 700 раз больше Земли. Его средняя плотность почти в четыре раза меньше плотности Земли, а масса превышает земную примерно в 316 000 раз.
Гравитация на поверхности Солнца примерно в 27,1 раза превышает земную гравитацию, так что тело, брошенное с поверхности Солнца, за первую секунду пролетит 436 футов и приобретёт скорость 872 фута в секунду.
Пусть читатель представит себе земной шар диаметром три дюйма
и найдёт на этом шаре крошечное треугольное пятнышко,
которое представляет собой Великобританию. Затем пусть он попытается представить себе город
в котором он живёт, представлен мельчайшей точкой, которую только можно
уместить на этом пятнышке. Тогда у него сложится некоторое
представление, хотя и неполное, об огромных размерах земного
шара по сравнению с тем, что его окружает в повседневной жизни.
Теперь в том же масштабе Солнце будет представлено шаром,
высота которого примерно в два раза больше высоты обычной гостиной. Комната
около двадцати шести футов в длину, высоту и ширину была бы
необходима для того, чтобы вместить изображение солнечного шара на этом
В таком масштабе земной шар можно было бы поместить в
умеренно большой кубок.
Таково тело, которое управляет движением Солнечной системы.
Самый крупный из его семейства, гигант Юпитер, хотя и превосходит Землю и Венеру по размерам, всё же был бы представлен
шаром диаметром 32 дюйма в масштабе, который придаёт Солнцу
огромный объём, о котором я говорил. Сатурн имел бы
диаметр около 28 дюймов, а его кольцо простиралось бы
примерно на 5 футов в самом широком месте. Уран и Нептун были бы
Его диаметр составляет чуть больше фута, а все малые планеты были бы меньше Земли, диаметр которой составляет три дюйма. Таким образом, мы видим, что Солнце является достойным центром великого мироздания, даже если мы просто рассматриваем его размеры.
[Иллюстрация: Рис. 29. Солнечное пятно, замеченное в 1870 году]
Солнце в семьсот сорок раз превосходит по массе все планеты, которые вращаются вокруг него.
Если рассматривать энергию его притяжения, то мы всё равно увидим, что оно является достойным правителем планетарной системы.
При наблюдении невооружённым глазом Солнце выглядит как светящаяся масса
Солнце излучает интенсивный и равномерный свет, но при наблюдении в телескоп его поверхность часто оказывается испещрённой множеством тёмных пятен неправильной и плохо различимой формы, которые постоянно меняются по внешнему виду, расположению и величине. Иногда эти пятна достигают огромных размеров, так что их можно увидеть даже без телескопа, и их часто бывает так много, что они занимают значительную часть поверхности Солнца. Сэр У.
В 1779 году Гершель наблюдал комету, диаметр которой превышал 50 000 миль, что более чем в шесть раз превышает диаметр Земли. А Шейнер
утверждает, что видел на солнечном диске не менее пятидесяти
пятен. Большинство из них имеют глубокое чёрное ядро, окружённое более светлым пятном, или _умброй_, внутренняя часть которой, ближайшая к ядру,
ярче внешней части. Граница между ядром и умброй в целом
довольно чётко определена; за умброй полоса света кажется
более яркой, чем остальная часть солнца.
[Иллюстрация: рис. 30. Фаза пятна]
Открытие солнечных пятен приписывают Фабрициусу,
Галилею и Шейнеру, а также англичанину
астроном Харриот. Среди этих противоречивых утверждений, пожалуй, невозможно найти истину; но это не так важно.
Это открытие неизбежно последовало за изобретением телескопа, и случайное первенство в наблюдении едва ли можно считать основанием для каких-либо притязаний.
Можно сказать, что изучение физики Солнца началось с открытия солнечных пятен около двухсот шестидесяти лет назад.
В настоящее время установлено, что эти пятна перемещаются по солнечному диску таким образом, что это указывает на то, что Солнце совершает оборот вокруг своей оси примерно за
двадцать шесть дней. И это вращение не покажется нам медленным, если мы вспомним,
что оно подразумевает движение экваториальных частей поверхности Солнца
со скоростью, в семьдесят раз превышающей скорость нашего самого быстрого
экспресса.
Затем было сделано открытие, что солнечные пятна — это не поверхностные образования,
а глубокие впадины в солнечном веществе. Изменения во внешнем виде
пятен по мере их перемещения по солнечному диску привели к тому, что доктор Уилсон сформулировал эту теорию ещё в 1779 году.
Но, как ни странно, эта гипотеза получила признание лишь сравнительно недавно.
В конце концов это было установлено, поскольку даже за последние десять лет была выдвинута теория, которая удовлетворительно объясняла большинство изменений внешнего вида солнечных пятен, предполагая, что они вызваны солнечными облаками, висящими на значительной высоте над истинной фотосферой.
Сэр Уильям Гершель, рассуждая на основе земных аналогий, пришёл к выводу, что полости в пятнах — это отверстия в двойном слое облаков. Он утверждал, что если бы фотосфера Солнца была какой-то другой природы, то было бы невозможно понять, почему в ней образуются огромные отверстия.
Они формируются в ней и остаются открытыми в течение нескольких месяцев, прежде чем снова закрываются.
Независимо от того, рассматриваем ли мы огромную скорость, с которой образуются пятна и меняется их форма, или продолжительность времени, в течение которого многие из них остаются видимыми, мы приходим к выводу, что солнечная фотосфера напоминает слой облаков. В слое приземных облаков могут образовываться просветы из-за атмосферных возмущений, но в спокойном состоянии облака сохраняют любую форму, однажды приобретённую, в течение времени, соответствующего
солнечные пятна сохраняются в течение недель и месяцев.
Поскольку солнечные пятна излучают свет двух разных типов,
слабую полутень и тёмную тень, или ядро, Гершель счёл необходимым предположить, что существуют два слоя облаков:
внешний, самосветящийся, составляющий истинную фотосферу Солнца, и внутренний, отражающий свет, получаемый от внешнего слоя, и таким образом защищающий реальную поверхность Солнца от интенсивного света и тепла, которые она в противном случае получала бы.
Однако недавние открытия подтвердили правоту сэра Уильяма Гершеля
Теория о солнечных облачных оболочках ни в коем случае не подтверждает его точку зрения о том, что тело Солнца может быть холодным.
Напротив, тёмная сердцевина пятна свидетельствует о том, что в этой области Солнце горячее, потому что оно не так легко отдаёт своё тепло.
Сейчас мы увидим, как это происходит. Между тем следует отметить, что при тщательном изучении крупных солнечных пятен было обнаружено наличие
очень тёмного пятна в центре тени. Это тёмное пятно следует
рассматривать как истинное ядро.
Тот факт, что пятна появляются только на двух полосах солнечного диска, соответствующих субтропическим зонам на нашей планете, привёл младшего Гершеля к выводам, не менее важным, чем те, к которым пришёл его отец. Он, как и его отец, рассуждал, опираясь на земные аналогии. На нашей планете субтропические зоны — это регионы, где зарождаются и бушуют самые сильные циклонические штормы. Таким образом, здесь мы имеем дело с аналогом солнечных пятен,
если только мы можем привести основания для того, чтобы считать, что какие-либо причины, напоминающие
те, которые создают земной циклон, воздействуют на те области Солнца, где появляются солнечные пятна.
Мы знаем, что циклон возникает из-за избыткаf — тепло на земном экваторе.
Действительно, этот избыток тепла действует постоянно,
в то время как в субтропическом климате циклоны бушуют не постоянно.
Поэтому обычно избыток тепла не приводит к образованию торнадо.
Возникают определённые воздушные потоки, равномерного движения которых, как правило, достаточно, чтобы скорректировать условия, которые в противном случае могли бы нарушить избыток тепла на экваторе. Но когда по какой-либо причине
равномерное воздействие воздушных потоков либо нарушается, либо становится недостаточным для поддержания равновесия, тогда возникает циклон или вихрь
В возмущённой атмосфере возникают движения, которые распространяются
на обширную область земной поверхности.
Теперь мы понимаем, почему на земном экваторе больше тепла, чем в других местах.
Дело в том, что солнце светит на эту часть Земли более прямо, чем на зоны, расположенные в более высоких широтах.
Можем ли мы предположить, что Солнце, которое не нагревается извне, как Земля, должно проявлять подобную особенность?
Сэр Джон Гершель считает, что можем. Если у Солнца есть атмосфера, простирающаяся на значительное расстояние от его поверхности, то
Нет никаких сомнений в том, что из-за вращения вокруг своей оси эта
атмосфера приобрела бы форму сплюснутого сфероида и была бы
наиболее плотной над солнечным экватором. Таким образом,
на солнечном экваторе удерживается больше солнечного тепла,
чем на полюсах, где атмосфера наиболее разрежена. Таким
образом, избыток тепла на солнечном экваторе, необходимый
для завершения аналогии между солнечными пятнами и
земными циклонами, кажется вполне обоснованным.
Однако следует отметить, что это рассуждение справедливо только в отношении избытка тепла на экваторе Солнца.
сложность заключается в следующем. Если бы над экватором Солнца действительно была более плотная атмосфера, способная удерживать необходимый избыток тепла, то количество тепла, которое мы получаем от экваториальных областей Солнца, было бы заметно меньше, чем количество тепла, излучаемого остальными участками солнечной поверхности. Это не так.
Либо такого избыточного поглощения не происходит, либо солнечный экватор излучает больше тепла, другими словами, он по сути своей горячее, чем остальная часть Солнца. Но это как раз та особенность, которую мы хотим интерпретировать.
Однако можно считать само собой разумеющимся, что между солнечными пятнами и земными циклоническими бурями существует аналогия, хотя мы пока не очень хорошо понимаем её природу.
Далее мы переходим к одному из самых интересных открытий, когда-либо сделанных в отношении Солнца, — открытию того, что количество пятен увеличивается и уменьшается с определённой периодичностью. Этим открытием мы обязаны кропотливым и систематическим наблюдениям господина Швабе из Дессау.
Примерно за десять с половиной лет Швабе обнаружил солнечную
Пятна проходят полный цикл изменений. Они постепенно
становятся всё более многочисленными, достигая определённого максимума, а затем так же постепенно
уменьшаются. В конце концов на Солнце не остаётся не только пятен,
но и заметного потемнения вокруг границы его диска. На короткое время
Солнце представляет собой идеально ровный диск. Затем пятна постепенно
возвращаются, становятся всё более многочисленными, и цикл изменений повторяется.
Астрономы, наблюдавшие за Солнцем из обсерватории Кью
Мы обнаружили, что процесс изменения, в ходе которого пятна перемещаются по солнечному диску в виде «волны роста», характеризуется несколькими незначительными вариациями. Подобно тому, как на поверхности большой морской волны появляется мелкая рябь, постепенное увеличение и уменьшение количества солнечных пятен характеризуется незначительными изменениями, которые достаточно хорошо заметны, чтобы их можно было отчётливо распознать.
[Иллюстрация: рис. 31. Система Птолемея]
По-видимому, есть все основания полагать, что наблюдаемые периодические изменения связаны с влиянием планет на Солнце
фотосфера, хотя то, каким образом это влияние проявляется, в настоящее время до конца не ясно. Некоторые считают, что простое притяжение планет вызывает своего рода приливы в солнечных оболочках. Затем, поскольку высота такого прилива изменяется пропорционально кубу или третьей степени расстояния, было высказано предположение, что планета, находящаяся в перигелии, вызывает гораздо более сильный солнечный прилив, чем находящаяся в афелии. Поскольку период обращения Юпитера почти равен периоду обращения солнечных пятен, было высказано предположение, что притяжение
Этой планеты достаточно, чтобы объяснить большой период появления пятен.
Венера, Меркурий, Земля и Сатурн аналогичным образом были признаны ответственными за более короткие и менее чётко выраженные периоды.
Не отрицая того, что планеты могут быть и, вероятно, являются теми
телами, влиянию которых следует приписывать периоды появления солнечных пятен,
Я всё же осмелюсь выразить очень сильное сомнение в том, что притяжение Юпитера в перигелии настолько сильнее, чем в афелии, чтобы объяснить тот факт, что в одно время года Солнце
показывает много пятен, в другом случае он полностью свободен от них.[23]
Однако в настоящее время нас интересует не столько объяснение
фактов, сколько сами факты. Мы должны скорее рассмотреть
что такое солнце и что оно делает для Солнечной системы, чем почему это
так.
Давайте отметим, прежде чем перейти к другим представляющим интерес обстоятельствам,
связанным с Солнцем, что изменчивое состояние его
фотосферы должно вызывать изменение его яркости, если смотреть с
огромных расстояний. Если бы, например, герр Швабе вместо того, чтобы наблюдать
Наблюдая за солнечными пятнами со своей обсерваторской вышки в Дессау, он мог бы удалиться на такое огромное расстояние, что солнечный диск даже в самый мощный телескоп превратился бы в точку света.
Нет никаких сомнений в том, что единственным эффектом, который он смог бы заметить, было бы постепенное увеличение и уменьшение яркости с периодом около десяти с половиной лет.
Таким образом, если смотреть на наше Солнце из окрестностей любой из звёзд,
то оно, несомненно, будет выглядеть как одна из множества неподвижных звёзд
звёзды были бы «переменными» с периодом в десять с половиной лет.
Кроме того, если бы у наблюдателя, смотрящего на Солнце с такого огромного расстояния, были средства для очень точного измерения его яркости, он
несомненно обнаружил бы, что, хотя основное изменение яркости Солнца происходит в течение десяти с половиной лет, его свет
подвержен незначительным изменениям с более короткими периодами.
Следующее, что мы должны рассмотреть, — это открытие того, что периодические изменения внешнего вида Солнца связаны с периодическими изменениями характера земного магнетизма.
Уже давно было замечено, что в течение одного дня магнитная стрелка совершает едва заметное изменение направления, колеблясь.
И когда характер этой вибрации был тщательно изучен, оказалось, что она соответствует своего рода стремлению стрелки повернуться к солнцу.
Например, когда солнце находится на магнитном меридиане, стрелка занимает среднее положение. Это происходит дважды в день: один раз, когда солнце находится над горизонтом, и один раз, когда оно находится под горизонтом. И снова, когда солнце
На полпути между этими двумя положениями — что также происходит дважды в день — стрелка находится в среднем положении, потому что северный и южный концы стрелки прилагают равные усилия (так сказать), чтобы повернуться в сторону солнца. Таким образом, четыре раза в день стрелка находится в среднем положении или направлена в сторону магнитного меридиана. Но когда солнце находится не в одном из четырёх рассмотренных положений, ближайший к нему конец стрелки слегка отклоняется от среднего положения в его сторону. Изменение положения очень незначительное, и только
Точных методов наблюдения, используемых в наше время, было бы достаточно, чтобы выявить это. Однако это произошло, и эта незначительная и, казалось бы, несущественная особенность оказалась наполненной смыслом.
В результате тщательного наблюдения за малейшими колебаниями магнитной стрелки — день за днём, месяц за месяцем, год за годом — было обнаружено ещё более незначительное колебательное изменение. Они то увеличивались, то уменьшались
в узких пределах колебаний, но всё же безошибочно узнавались. Период этих колебательных изменений не должен был составлять
Однако это было установлено в результате наблюдений, проводившихся в течение нескольких лет. Между
моментом, когда суточная амплитуда колебаний была наименьшей, и моментом, когда она достигла своего максимального значения, а затем вернулась к первоначальному значению, прошло не менее десяти с половиной лет, и ещё больше времени прошло, прежде чем был удовлетворительно установлен периодический характер изменений.
Читатель сразу поймёт, к чему ведут эти наблюдения. Частота появления солнечных пятен меняется в течение десяти с половиной лет.
Магнитные суточные колебания меняются в течение того же периода
продолжительность. Может показаться странным, что эти две периодические серии изменений связаны между собой.
И, несомненно, когда эта идея впервые пришла в голову
Ламонту, он не ожидал, что она подтвердится.
Он изучил все доказательства, имеющие отношение к этому вопросу. Судя по
известным фактам, мы можем найти основания для таких ожиданий в
соответствии суточной вибрации стрелки компаса с видимым движением Солнца, а также в законе, который связывает годовые колебания силы магнита с расстоянием до Солнца. Но
Несомненно, когда Ламонту пришла в голову эта идея, она была чрезвычайно смелой.
И насмешек, которыми было встречено первое заявление о предполагаемом законе, было достаточно, чтобы показать, насколько неожиданной была эта связь, которая теперь так прочно установлена.
Тщательное сравнение этих двух периодов показало, что они идеально совпадают не только по продолжительности, но и по максимуму и минимуму. Когда солнечных пятен больше всего, суточная вибрация магнита наиболее интенсивна.
Когда на Солнце нет пятен, стрелка колеблется в пределах наименьшей суточной амплитуды.
Тогда интенсивность магнитного воздействия зависит от солнечной активности. Было обнаружено, что колебания, которые стрелка указывает
на прогрессирование тех странных нарушений земного магнетизма,
которые известны как магнитные бури, не только чаще всего происходят
во время наибольшей активности солнечных пятен, но и возникают
одновременно с появлением признаков возмущения в фотосфере Солнца. Например, осенью 1859 года
Выдающийся наблюдатель за Солнцем Кэррингтон заметил появление
яркого пятна на поверхности Солнца. Свет этого пятна был
настолько ярким, что он решил, будто тёмное стекло, защищавшее его глаза,
разбилось. По счастливому стечению обстоятельств другой наблюдатель, мистер.
Ходжсон, в тот же момент наблюдал за Солнцем и стал свидетелем того же удивительного явления. Теперь выяснилось, что
саморегистрирующиеся магнитные приборы обсерватории Кью
резко сработали в тот момент, когда было замечено яркое пятно.
А позже стало известно, что эти явления указывают на
Во многих местах наблюдалось развитие магнитной бури.
Телеграфная связь была прервана, а в некоторых случаях телеграфные отделения были подожжены.
В ту ночь полярные сияния наблюдались как в Северном, так и в Южном полушариях.
Казалось, что вся Земля содрогается в ответ на возмущение, затронувшее великое центральное светило Солнечной системы.
[Иллюстрация: рис. 32. Система Коперника: факсимиле рисунка из книги Коперника, опубликованной в 1543 году]
Теперь читатель поймёт, почему я обсуждал отношения, которые до сих пор
Возможно, он думал о чём-то, не имеющем отношения к моей теме.
Он видит, что между нашей Землёй и Солнцем существует связь; что никакое возмущение не может повлиять на солнечную фотосферу, не затронув в большей или меньшей степени нашу Землю. Но если наша Земля, то и другие планеты тоже. Меркурий и Венера, которые находятся гораздо ближе к Солнцу, чем мы, наверняка реагируют на магнитные воздействия Солнца ещё быстрее и отчётливее. Но за пределами нашей Земли и за орбитой безлунного Марса магнитные импульсы движутся со скоростью
скорость света. Огромный шар Юпитера сотрясается от полюса до полюса, когда на него накатывает магнитная волна; затем ударная волна достигает Сатурна, а затем и огромных расстояний, за которыми находятся Уран и Нептун, охваченных постоянно уменьшающейся, но постоянно расширяющейся волной возмущения. Кто знает, какие внешние планеты она затем затронет? Или кто, оглядываясь на пройденный ею путь, скажет, что только планеты ощутили на себе её воздействие? Метеоритные и кометные системы
были затронуты большой магнитной волной, и на рассредоточенных
Члены одной группы и тонкая структура другой группы могли вызвать даже более важные последствия, чем те поразительные явления, которые характеризуют развитие земных или планетарных магнитных бурь.
Когда мы вспоминаем, что верно для относительно сильных солнечных возмущений, таких как то, которое наблюдали господа Кэррингтон и
Ходжсон также прав (хотя и в меньшей степени) в отношении магнитных влияний, которые Солнце оказывает в каждый момент времени. Мы видим, что между членами
Солнечная семья. Солнце не только притягивает их своей огромной гравитацией, не только освещает и согревает их, но и оказывает на них тонкое, но мощное магнитное воздействие. Таким образом, проводится новая аналогия между членами Солнечной системы, которая усиливает другие аналогии, столь убедительно указывающие на то, что цели, ради которых была создана наша Земля, не отличаются от тех, которые имел в виду Творец, когда планировал другие члены Солнечной системы.
Истинная цель и предназначение телескопа, по мнению астронома
Чтобы исследовать небесные объекты, нужно собрать воедино
свет, который исходит от каждой светящейся точки в пространстве.
Мы можем рассматривать окружающее нас со всех сторон пространство
как океан без границ, океан, по которому постоянно прокатываются волны света,
либо испускаемые непосредственно различными телами, существующими в пространстве,
либо отражающиеся от их поверхностей. Другие виды волн также распространяются по этим
безграничным глубинам во всех направлениях, но в настоящее время нас интересуют только световые волны. Наша Земля — это крошечный остров
В океане космоса, у берегов этого крошечного островка, световые волны несут послание от сфер, которые, подобно другим островам, лежат в бездонных глубинах вокруг нас. С помощью телескопа астроном собирает вместе части световых волн, которые в противном случае распространялись бы в разных направлениях. Усиливая таким образом их действие, он позволяет глазу осознать их истинную природу. Точно так же, как узкие проливы вокруг наших берегов вызывают
приливную волну, которая почти незаметно распространяется по открытому океану
Волны поднимаются и опускаются в широком диапазоне вариаций, поэтому телескоп позволяет обнаружить световые волны, которые не видны невооружённому глазу.
Таким образом, телескоп — это, по сути, _собиратель света_.
Спектроскоп используется для другой цели. Его можно назвать _просеивателем света_. Он используется астрономами для анализа света,
который доходит до них из-за пределов космического океана, и
таким образом позволяет им узнать характер небесных тел, от которых исходит этот свет.
Принцип работы прибора прост, хотя для его создания потребовалось немало усилий.
Вывести из него все его возможности довольно сложно.
Луч солнечного света, падающий на стеклянную или хрустальную призму, не выходит из неё неизменным. Различные части луча преломляются по-разному, так что, выходя из призмы, они уже не движутся бок о бок, как раньше. Фиолетовая часть спектра преломляется сильнее всего, красная — меньше всего; различные цвета от фиолетового через синий, зелёный и жёлтый до красного преломляются всё меньше и меньше.
Затем призма _сортирует_ или _просеивает_ световые волны.
Но нам нужно более тщательно просеивать световые волны.
Читатель должен проявить терпение, пока я буду как можно точнее описывать в рамках доступного мне краткого пространства, каким образом грубая работа с призмой превратилась в тонкую и важную работу со спектроскопом. Стоит сформировать чёткое представление об этом, потому что многие чудеса современной науки связаны со спектроскопическим анализом.
Если через небольшое круглое отверстие в ставне в тёмную комнату проникает свет, а призма расположена так, что её преломляющий угол направлен вниз и горизонтально, то получается вертикальный спектр с фиолетовым концом
Самый верхний из них будет сформирован на экране, расположенном подходящим образом для его получения.
Но теперь давайте рассмотрим, что представляет собой этот спектр на самом деле. Если мы возьмём световые волны, соответствующие какому-либо определённому цвету, то из оптических соображений мы знаем, что эти волны выходят из призмы в виде пучка, по форме точно напоминающего пучок белого света, падающий на призму. Таким образом, они образуют небольшое круглое или овальное изображение в соответствующей части спектра. Таким образом, спектр
на самом деле состоит из множества накладывающихся друг на друга изображений, различающихся по
Цвет меняется от фиолетового к красному. Таким образом, он выглядит как полоса с радужными оттенками,
представляющая все градации цвета между предельными границами
видимости на фиолетовом и красном концах.
Если бы у нас было квадратное отверстие для пропускания света, мы бы получили аналогичный результат. Если бы отверстие было продолговатым, изображения всё равно накладывались бы друг на друга.
Но если бы продолговатое отверстие было горизонтальным,
то, поскольку каждое изображение также было бы продолговатым и располагалось бы горизонтально,
наложение изображений было бы меньше, чем в случае с квадратными отверстиями.
Предположим, мы максимально уменьшили наложение изображений. Другими словами
Другими словами, предположим, что мы сделаем продолговатую щель как можно уже. Тогда, если только в действительности не существует бесконечного числа изображений, распределённых по всему спектру сверху донизу, изображения могут быть настолько узкими, что не будут накладываться друг на друга. В этом случае, конечно, в нашем спектре будут горизонтальные тёмные промежутки или пробелы. Или, опять же, если нам не удастся найти подобные пробелы, просто сузив апертуру,
мы можем удлинить спектр, увеличив угол преломления призмы,
или использовать несколько призм, и так далее.
Первое крупное открытие в области физики Солнца было сделано с помощью анализа
Открытие призмы (хотя в то время оно не имело большого значения)
состояло в признании того факта, что с помощью таких
устройств, как вышеупомянутое, в солнечном спектре можно увидеть тёмные промежутки или поперечные линии. Другими словами, световые волны различных оттенков, соответствующих всем цветам спектра от фиолетового до красного,
_не_ доходят до нас от великого центрального светила нашей системы.
Если вспомнить, что эффект, который мы называем цветом, обусловлен длиной световых волн, то эффект красного цвета соответствует световым волнам
Наибольшая длина соответствует фиолетовому цвету, а наименьшая — красному.
Мы видим, что на самом деле Солнце посылает в миры, которые вращаются вокруг него, световые волны разной длины, но не все.
Обычный дневной свет имеет столь сложную и интересную природу.
Но спектроскописты пытались интерпретировать эти тёмные линии в солнечном спектре.
Именно в ходе этого исследования, которое даже им самим казалось почти безнадёжным, а многим — пустой тратой времени, они наткнулись на самый благородный метод исследования, который когда-либо был открыт человеком.
Они изучили спектры света, излучаемого раскалёнными веществами
(раскалёнными добела металлами и т. п.), и обнаружили, что в этих спектрах
нет тёмных линий.
Они изучили спектры света, излучаемого звёздами, и обнаружили, что
эти спектры пересекаются тёмными линиями, похожими на те, что есть в солнечном
спектре, но расположенными иначе.
Они изучили спектры светящихся паров и получили
удивительный результат. Вместо множества тёмных линий на радужной полосе они обнаружили яркие линии разных цветов.
Некоторые газы давали несколько таких линий, другие — много, а некоторые — только одну или
два.
Затем они попробовали спектр электрической искры и обнаружили
здесь также виден ряд ярких линий, но не всегда один и тот же ряд.
Спектр варьировался в зависимости от веществ, между которыми была зажата искра
и среды, через которую она проходила.
Наконец, они обнаружили, что свет от раскалённого твёрдого или
жидкого тела, проходя через различные пары, больше не даёт
спектра без тёмных линий, но что тёмные линии, которые затем
появляются, меняют своё положение в зависимости от природы
пара, через который прошёл свет.
Перед нами был ряд странных фактов, которые на первый взгляд казались слишком противоречивыми и запутанными, чтобы их можно было интерпретировать. Однако только одно открытие могло привести их в соответствие друг с другом.
В 1859 году Кирхгоф, занимаясь наблюдением солнечного спектра,
обнаружил, что определённая двойная тёмная линия, которая, как
уже было установлено, точно соответствовала двойной яркой линии
в спектре раскалённых паров натрия, усиливалась, когда солнечный
свет проходил через эти пары. Это сразу натолкнуло его на мысль,
что наличие
Эта тёмная линия (или, скорее, пара тёмных линий) в спектре Солнца обусловлена наличием паров натрия в солнечной атмосфере.
Эти пары способны поглощать световые волны того же порядка, что и те, которые они излучают. Из этого, конечно, следует, что другие тёмные линии в солнечном спектре обусловлены наличием в его атмосфере других поглощающих паров и что их идентичность может быть установлена таким же образом, при условии, что действует общий закон, согласно которому пар излучает те же световые волны, которые он способен поглощать.
Кирхгоф вскоре смог подтвердить свои взгляды с помощью множества
экспериментов. Общие принципы, к которым привели его исследования —
другими словами, принципы, лежащие в основе спектрального
анализа — заключаются в следующем:
1. Раскаленное добела твердое вещество или жидкость дает непрерывный спектр.
2. Светящийся пар даёт спектр из белых линий, причём у каждого пара свой набор ярких линий, так что по внешнему виду спектра можно определить природу пара или паров, свет которых образует спектр.
3. Нагретое твёрдое тело или жидкость, светящиеся сквозь поглощающие пары
даёт спектр с радужными оттенками, пересекаемый тёмными линиями, которые
находятся в том же положении, что и яркие линии, принадлежащие
спектрам паров; таким образом, по расположению тёмных линий
в таком спектре можно определить природу пара или паров,
окружающих источник света. [24]
Применение нового метода исследования к изучению
солнечного спектра быстро привело к ряду интереснейших
открытий. Было обнаружено, что помимо натрия в атмосфере Солнца содержатся пары железа, кальция, магния, хрома и
другие металлы. Тёмные линии, соответствующие этим элементам, отчётливо видны в солнечном спектре. На Солнце, по-видимому, присутствуют и другие металлы, такие как медь и цинк, хотя некоторые из соответствующих тёмных линий ещё не были обнаружены. До сих пор не было доказано, что на Солнце присутствуют золото, серебро, ртуть, олово, свинец, мышьяк, сурьма или алюминий, хотя мы ни в коем случае не можем утверждать, что они отсутствуют в его веществе. Тёмные линии, принадлежащие водороду, очень хорошо видны
Действительно, в солнечном спектре есть такие линии, и, как мы вскоре увидим,
изучение этих линий дало нам очень интересную информацию
о физическом строении Солнца.
Теперь мы сразу понимаем, насколько важны эти исследования структуры Солнца для темы данного трактата. Было бы действительно интересно рассмотреть текущее состояние центральной орбиты планетарной системы, представить в воображении металлические океаны, существующие на её поверхности, постоянное испарение из этих океанов, образование металлических облаков и выпадение металлического дождя.
Металлические ливни на поверхности Солнца. Но если оставить в стороне подобные соображения и рассматривать открытия Кирхгофа просто в их связи с темой других миров, то нам будет чем заняться.
Если бы удалось доказать, что, по всей вероятности, вещество Солнца состоит из материалов, совершенно отличных от тех, что существуют на Земле, то из этого открытия, очевидно, можно было бы сделать вывод, что другие планеты также устроены иначе. Мы не смогли найти никаких веских оснований для такой веры
На Юпитере и Марсе есть элементы, с которыми мы знакомы.
Но мы обнаружили, что даже центральный шар планетной системы не имеет ничего общего с Землёй. Но теперь, когда мы точно знаем, что в солнечном веществе присутствуют знакомые нам элементы — железо, натрий и кальций, — и когда мы почти с полной уверенностью можем утверждать, что там присутствуют все известные нам элементы, мы сразу понимаем, что, по всей вероятности, другие планеты устроены точно так же.
Конечно, могут быть особые различия: на одной планете пропорциональное распределение элементов может отличаться, и даже очень сильно, от того, что преобладает на другой планете. Но общий вывод остаётся прежним: планеты состоят из элементов, которые уже давно известны как земные. Ведь у нас нет никаких оснований полагать, что только наша Земля из всех сфер, вращающихся вокруг Солнца, по своему общему строению напоминает этот великий центральный шар.
Итак, в этом общем законе есть способ выйти за его рамки
границ Солнечной системы и не имея смутных представлений
о существовании и характере миров, вращающихся вокруг других
солн. Ибо эти сферы, как и наше солнце, содержат в своей субстанции
многие из так называемых земных элементов, и можно с уверенностью
утверждать, что все или почти все эти элементы, а также некоторые
или даже все неизвестные нам элементы присутствуют в субстанции
каждой отдельной звезды, которая сияет для нас в небесной бездне. Отсюда мы делаем вывод,
что вокруг этих солнц также вращаются сферы, устроенные так же,
как и они сами, и, следовательно, содержащие те же элементы, что и мы
знакомо. И разум тут же начинает строить догадки о том, для чего предназначены эти элементы. Если, например, железо присутствует на какой-то благородной планете, вращающейся вокруг Сириуса, мы вполне обоснованно можем предположить, что на этой планете — сейчас, в прошлом или в будущем — есть существа, способные использовать этот металл в полезных целях, для которых его применяет человек.
Воображение сразу же рисует нам существование искусств и наук, ремёсел и производств в этом далёком мире. Мы знаем,
как тесно связано использование железа с прогрессом
человеческой цивилизации, и хотя мы всегда будем пребывать в неведении относительно реального положения разумных существ в других мирах, само присутствие элемента, столь тесно связанного с потребностями человека, заставляет нас с новой уверенностью полагать, что эти миры действительно были созданы для таких существ.
Я бы хотел подробнее остановиться на мыслях, навеянных исследованиями Кирхгофа. Я бы с радостью подробно рассказал о тех интересных открытиях, которые были сделаны в связи с
о полных солнечных затмениях. Однако остаётся один момент, который слишком тесно связан с моей темой, чтобы его обойти.
Я имею в виду солнечную корону.
Было доказано, что солнечные протуберанцы состоят из раскалённых паров, основным компонентом которых является водород. Также было обнаружено, что при сравнении наблюдений мистера Локьера за
протуберанцами со скрупулёзными исследованиями доктора Франкленда, посвящёнными особенностям спектра водорода при
различных давлениях, даже в непосредственной близости от Солнца
В фотосфере эти пары, вероятно, существуют при таком умеренном давлении, что можно предположить, что границы солнечной парообразной оболочки не могут находиться очень далеко (относительно) от внешнего слоя солнечных облаков.
Во время полных солнечных затмений было замечено, что солнечная корона простирается на расстояние, по крайней мере равное диаметру Солнца, от затмившегося диска. Таким образом, если предположить, что корона — это солнечная
атмосфера, то её глубина составит около 850 000 миль.
Кроме того, она притягивается к Солнцу его огромной энергией
притяжения (более чем в 27 раз превышающей энергию
Земля), она не могла не оказывать давления на его поверхность,
во много тысяч раз превышающего давление нашего воздуха на Землю.
На самом деле такая атмосфера, даже если её внешние слои настолько разрежены, насколько мы можем себе представить, всё равно имела бы нижние слои, которые были бы полностью разжижены, если не затвердели бы под воздействием огромного давления, которому они подвергались бы.
Поэтому мы не можем считать эту корону солнечной атмосферой.
[Иллюстрация: рис. 33. Система Тихо Браге]
Однако полностью или частично отделить корону от Солнца невозможно. Я знаю, что выдающиеся физики
Они пытались сделать это, и не только это, но и превратить зодиакальный свет в земное явление. Однако они упустили из виду соображения, которые непреодолимо противоречат такому выводу.
Во-первых, сам факт того, что во время полного затмения Луна в самом сердце короны кажется чёрной, при правильном понимании является самым убедительным доказательством того, что свет короны исходит из-за Луны. Если бы сияние нашей атмосферы
могло каким-либо образом объяснить корону (которая не является
случай), тогда этот блик должен появиться и над диском Луны.
То, что это так, подтверждается тем фактом, что, когда яркий свет действительно
покрывает луну, например, когда солнце находится в легком затмении,
луна не проецируется в виде черного диска на фоне
_sky_ однако там, где ее контур пересекает солнце, он кажется черным,
по контрасту с интенсивностью его света.[25] Суть кажется,
однако, слишком очевидной, чтобы нуждаться в обсуждении.
И, во-вторых, как отметил мистер Баксенделл, во время полного затмения часть земной атмосферы между глазом и короной не
освещённая солнцем. На обширном пространстве вокруг Солнца мы
смотрим сквозь абсолютно тёмную атмосферу. На самом деле, если бы
речь шла только о земной атмосфере, мы должны были бы видеть тёмную
или отрицательную корону вокруг Солнца, а освещённая атмосфера
только начинала бы слабо просвечивать на значительном угловом
расстоянии от Солнца. Этот аргумент, если его правильно
понять, является решающим в данном вопросе.[26]
Но спектроскоп предоставил некоторые весьма противоречивые данные
о свете короны, и нам остаётся только
попытайтесь увидеть, как эти свидетельства связаны с интересной проблемой,
которую корона представляет для нашего рассмотрения.
Во время полного затмения 1868 года американские наблюдатели обнаружили, что
спектр короны непрерывный, но его пересекают определенные
яркие линии. Если мы принимаем отсутствие темных линий, как установлено
доказательства (что сомнительно), этот результат кажется на первый
зрелище очень трудно объяснить. Если обратиться к принципам спектроскопического анализа, изложенным на стр. 338–339, то можно сделать вывод, что корона состоит из раскалённых частиц.
материя, окружённая определёнными светящимися газами. Трудно предположить, что это и есть истинное объяснение феномена.
Мистер Локьер предполагает, что если корона светится, отражая солнечный свет, то непрерывный спектр можно объяснить тем, что свет от светящихся газов вокруг Солнца восполняет недостающую часть там, где находятся тёмные линии солнечного спектра, и что некоторые из этих газов, светящиеся ещё ярче, будут демонстрировать свои яркие линии на непрерывном фоне спектра. Эта точка зрения,
применительно к теории мистера Локьера о том, что корона — это земля,
Это явление несостоятельно по уже приведённым причинам. Но,
независимо от этих причин, есть и другие, которые делают такое
решение проблемы невозможным.
Теперь, помня о том, что у нас есть два установленных факта, которыми мы можем руководствоваться:
(1) факт, что корона не может быть солнечной атмосферой, и
(2) факт, что она должна быть солнечным придатком, — я думаю,
что можно найти путь к удовлетворительному объяснению.
Предположим, что яркие линии в спектре корональных выбросов
соответствуют линиям в спектре полярного сияния.
и что те же линии видны в спектре зодиакального
света, а также в спектре фосфоресцирующего света, который иногда можно увидеть в ночном небе.
Поскольку у нас есть все основания полагать, что полярное сияние возникает из-за электрических разрядов в верхних слоях атмосферы, мы можем предположить, что корональный свет возникает из-за аналогичных разрядов между частицами (какого бы то ни было происхождения), составляющими корону.
Хотя появление полярного сияния связано с каким-то особым
земным явлением (каким бы оно ни было), материальные субстанции
Следует предположить, что разряды происходят между частицами, которые постоянно присутствуют в верхних слоях атмосферы. По всей вероятности, это частицы метеоров, с которыми постоянно сталкивается Земля. А поскольку мы знаем, что вблизи Солнца должно быть гораздо больше метеорных систем, чем вблизи Земли, мы можем считать, что корональное свечение возникает в результате электрических разрядов, возбуждаемых действием Солнца и происходящих между частицами таких систем. Однако помимо этого света обязательно должна присутствовать значительная доля света, отражённого от этих метеорных тел.
Таким образом, можно легко объяснить необычный характер спектра солнечной короны.
Из спектра полярного сияния мы знаем, что основные яркие линии, возникающие в результате электрических разрядов, будут находиться именно там, где мы видим яркие линии в спектре солнечной короны.
Но помимо них будут и менее яркие линии, соответствующие различным элементам, присутствующим в метеорных массах.
Мы знаем, что эти элементы такие же, как и в веществе Солнца.
Таким образом, светлые линии будут располагаться на одном уровне с тёмными
линии солнечного спектра. Следовательно, поскольку свет, отражённый метеорами, даёт обычный солнечный спектр, в результате их взаимодействия должен получиться непрерывный спектр, в котором будут видны упомянутые выше яркие линии, как во время американского затмения.
То, что полярископ показал нам относительно короны, согласуется с этой точкой зрения.
Точно так же можно объяснить природу зодиакального света, не прибегая к гипотезе о том, что это земное явление.
Такое объяснение имеет по крайней мере то преимущество, что оно
основано на хорошо изученных закономерностях. Мы знаем, что полярное сияние
связано с магнетизмом Земли и что метеорные тела
постоянно падают в атмосферу Земли. Мы также знаем,
что Солнце оказывает магнитное воздействие, в тысячу раз
более интенсивное, чем воздействие Земли, и что в его окрестностях должно быть в миллионы раз больше метеорных систем.
Но у нас есть и другие, независимые причины, которые нельзя упускать из виду, для того чтобы считать, что природа короны такова, как я предположил. Леверье показал, что, вероятно, существует
В окрестностях Солнца находится семейство тел, совокупной массы которых достаточно, чтобы заметно влиять на движение планеты Меркурий. Пренебрегать соображениями, подкреплёнными такими доказательствами, было бы небезопасно.
Мистер Баксенделл также показал, что определённые периодические изменения в земном магнетизме указывают на существование такого семейства тел; и он смог определить их положение, которое хорошо согласуется с положением, установленным Леверьером.
Итак, какого бы мнения мы ни придерживались относительно точного характера системы тел, на которую указывают исследования Леверье и
Баксенделл: независимо от того, полагаем ли мы, что эта система образует зону вокруг Солнца, или (как считаю я) система существует просто благодаря скоплению перигелиев метеоров в окрестностях Солнца, мы можем быть совершенно уверены в том, что во время полного солнечного затмения эта система обязательно станет видимой. Следовательно, существует двойное возражение против точки зрения, выдвинутой мистером Локьером и другими. Во-первых, она не может объяснить внешний вид короны.
Во-вторых, она не может объяснить отсутствие системы, которая, согласно
Исследования Леверье и Баксенделла показывают, что планеты вращаются вокруг Солнца.
[Иллюстрация: Рис. 34. Масштаб планет
_Юпитер и Сатурн показаны в их истинном положении относительно оси, Уран и Нептун — в положении относительно оси, определённом по движению их спутников_]
Мы знаем, что Солнце — единственный источник света и тепла, которыми в изобилии наделены планеты, вращающиеся вокруг него. Сразу же возникает вопрос: откуда у Солнца
эти удивительные запасы энергии, которыми оно постоянно
снабжает зависимые от него миры? Мы знаем, что если бы Солнце представляло собой массу горящего
Если бы он состоял из материи, то был бы поглощён за несколько тысяч лет. Мы знаем, что,
будь он просто нагретым телом, постоянно излучающим свет и тепло
в космос, он бы точно так же исчерпал все свои ресурсы за несколько тысяч лет — всего один день в истории его системы.
Откуда же тогда берётся огромное количество энергии, которое он
выделял на протяжении миллионов и миллионов лет и которое, как подсказывает нам разум, он будет продолжать выделять до тех пор, пока в нём будут нуждаться вращающиеся вокруг него миры, — иными словами, на протяжении бесчисленных эпох?
Есть два способа использования солнечной энергии
поддерживается в рабочем состоянии. Простое сокращение солнечного вещества, Гельмгольца
говорит нам, хватило бы для снабжения такого огромного количества тепла
, что если тепло фактически выданные солнце было из-за этого
причина одна, нет не будет, на много тысяч лет, может быть любая
ощутимое уменьшение диаметра Солнца. Но, во-вторых,
постоянное падение метеоритов на Солнце привело бы к выделению
тепла в количествах, достаточных для нужд всех вращающихся вокруг
него миров, в то время как увеличение его массы по этой причине
не было бы заметно ни через тысячи лет, ни каким-либо другим способом.
изменение его видимого размера или изменение движения его семейства планет.
Маловероятно, что оба этих процесса происходят одновременно.
Последнее, безусловно, так, поскольку мы знаем из наблюдений за движением метеоритов, достигающих Земли, что мириады этих тел должны постоянно падать на Солнце. И если корона
и зодиакальный свет действительно обусловлены существованием
метеоритных систем, вращающихся вокруг Солнца, или наличием в его
окрестностях перигелия многих метеоритных систем, то тогда
Должно существовать поступление света и тепла из этого источника, почти достаточное, если не совсем, для объяснения всего солнечного излучения.
Следует также отметить, что связь между метеорами и кометами имеет важное значение для этого вопроса.
Мы знаем, что наиболее примечательной характеристикой комет является огромное рассеяние их вещества.
В этом рассеянии заключён огромный запас силы. Сжатие большой кометы
до размеров, соответствующих очень умеренной средней плотности,
сопровождалось бы выделением огромного количества тепла. И
Стоит задаться вопросом, действительно ли мы можем считать, что метеоры, достигающие нашей атмосферы, являются твёрдыми телами, а не кометной диффузией.
Иначе трудно объяснить свет и тепло, которые они излучают. Трение о разреженные верхние слои нашей атмосферы, безусловно, не может объяснить эти явления.
Как и сжатие атмосферы перед метеорами, на мой взгляд.
С другой стороны, внезапное сжатие рассеянного пара привело бы именно к таким результатам.
Но как бы то ни было, несомненно, что значительная часть вещества каждой кометы находится в крайне рассеянном состоянии.
А поскольку метеорные системы, бесчисленными миллионами вращающиеся вокруг Солнца, по всей вероятности, самым тесным образом связаны с кометами, мы можем признать в этой рассеянности, как и в самом падении метеоров, источник огромного количества света и тепла.
И наконец, если мы обратимся от нашего Солнца к другим светилам, которых в пространстве бесчисленное множество, мы увидим те же процессы
Работайте над ними всеми. У каждого солнца есть своя корона и свой зодиакальный диск, образованные метеорными и кометными системами.
В противном случае каждое солнце быстро перестало бы быть солнцем. Каждое солнце, без сомнения, излучает те же магнитные волны, которые придают зодиакальному свету и солнечной короне их особые характеристики. Таким образом, миры,
вращающиеся вокруг этих сфер, могут быть похожи на наш во всех
отношениях, которые мы связываем с земным магнетизмом, а также в том,
что на них, как и на нашей Земле, должно быть
непрерывное падение мельчайших метеоритов. В этих мирах, возможно,
магнитный компас направляет путешественника через пустынные равнины или бескрайние океаны; в их небесах полярное сияние демонстрирует свои яркие всполохи;
а среди созвездий, украшающих их небеса, внезапно появляются метеориты, и кометы простирают свои огромные хвосты через весь небесный свод, наводя ужас на миллионы, но становясь предметом изучения и исследований для вдумчивых.
ПРИМЕЧАНИЯ:
[23] Профессор Кирквуд опубликовал серию интереснейших исследований, в которых он доказывает, что настоящая тайна планеты заключается в
Влияние заключается в том, что поверхность Солнца неоднородна и что на определённой солнечной долготе влияние планет более эффективно, чем в других местах.
[24] К этому можно добавить следующий закон:
4. Свет, отражённый от любого непрозрачного тела, даёт тот же спектр, что и до отражения.
5. Но если непрозрачное тело окружено парами, то тёмные линии, соответствующие этим парам, появляются в спектре с отчётливостью, пропорциональной степени проникновения света в эти пары до того, как он отразится от них и попадёт к нам.
6. Если отражающее тело само светится, то спектр, принадлежащий ему, накладывается на спектр, принадлежащий отражённому свету.
7. Светящиеся пары, окружающие источник света накаливания, могут вызывать появление ярких или тёмных линий в спектре в зависимости от того, насколько они нагреты.
Они могут излучать ровно столько света, сколько поглощают, и в этом случае их присутствие не будет заметно.
8. Электрическая искра даёт спектр с яркими линиями, состоящий из
спектров, принадлежащих парам этих веществ, находящихся между
в которых и через которые происходит разряд.
В зависимости от природы этих паров и самого разряда относительная интенсивность составляющих спектра будет меняться.
Наконец, внешний вид спектра, принадлежащего любому элементу, будет
меняться в зависимости от давления и температуры, при которых элемент может излучать свет.
[25] Наиболее убедительно это показано на фотографии
затмения в августе 1868 года, сделанной за мгновение до полной фазы.
Здесь мы видим, как блик прорезает лунный диск (остальное пространство чёрное).
как и должно быть теоретически. Как только наступила полнолуние, сияние
достигло края Луны, откуда оно, должно быть, сразу же
быстро исчезло.
[26] На самом деле, если мы воспользуемся методом рассуждения, с помощью которого мистер Локьер
пытался преодолеть некоторые физические трудности, о которых мы сейчас упомянем, мы сможем точно указать на место, где его аргумент терпит неудачу. Он говорит: представьте себе крошечную луну, расположенную так,
что кажется, будто она находится в центре солнечного диска.
Там будут как атмосферные блики, так и прямые солнечные лучи. А теперь представьте себе это
маленькая луна будет расти, пока не закроет собой Солнце. Но всё равно будут блики и небольшая доля прямого солнечного света.
Пока что его рассуждения справедливы. Но когда он позволит своей растущей луне закрыть Солнце и выйти за пределы солнечного диска, как при полном затмении, нельзя будет считать, что атмосферные блики существуют вокруг растущей луны: в тот момент, когда луна только закрывает Солнце, блики начинают покидать луну, и вокруг этого тела образуется постепенно расширяющееся чёрное кольцо. Нужно только принять во внимание
откуда исходит яркий свет, чтобы увидеть, что это должно быть так.
Я не принимал здесь во внимание дифракцию, потому что это было
убедительно доказано, что вокруг Луны во время полного затмения не может образоваться корона заметной ширины
из-за дифракции лучей
света, когда они проходят рядом с конечностью луны.
МЕРКУРИЙ.—Уильям Ф. ДЕННИНГ
Меркурий - ближайшая к Солнцу известная планета. Это правда, что
предполагается существование тела, получившего временное название Вулкан, в
пространстве ниже орбиты Меркурия; но абсолютных доказательств нет
Не хватает чего-то, и с каждым годом эта идея теряет силу из-за отсутствия какого-либо достоверного подтверждения. Ни один из постоянных и лучших наблюдателей за Солнцем в последнее время не обнаружил никакого подобного тела во время его транзита (который, вероятно, происходит довольно часто).
Есть и другие доказательства отрицательного характера.
Можно сказать, что призрак Вулкана был развеян, и мы можем считать доказанным, что на расстоянии 36 000 000 миль, отделяющем Меркурий от Солнца, нет ни одной крупной планеты.
Коперник в тумане над Вислой искал Меркурий в
Тщетно, и в последние часы своей жизни он жаловался, что так и не увидел её.
Тихо Браге на острове Хуэн, по-видимому, добился гораздо большего успеха.
Планета крайне непостоянна в своих проявлениях, но найти её не так сложно, как многие полагают.
Когда горизонт очень чистый, а планета находится в подходящем положении, на небольшой высоте можно заметить сверкающий объект, больше похожий на мерцающую звезду, чем на планету, и проследить за ним до горизонта.
Меркурий совершает оборот вокруг Солнца за 87 дней, 23 часа, 15 минут
и 44 секунды по эксцентричной орбите, так что его расстояние от
этого светила варьируется от 43 350 000 до 28 570 000 миль. Когда планета находится в
верхнем соединении, её видимый диаметр составляет 4;,5; в нижнем соединении — 12;,9, а в вытяжении — 7;. Её реальный
диаметр составляет 3000 миль.
Поскольку он находится так близко к Солнцу, очевидно, что для наблюдателя с Земли он всегда будет находиться в той же области небосвода, что и это светило. Его орбитальное движение позволяет ему последовательно занимать положения к востоку и западу от Солнца.
Это так называемые периоды его наибольшей яркости, которые варьируются от 18° до 28°. В эти периоды он становится видимым либо в утренних, либо в вечерних сумерках.
При благоприятных обстоятельствах он может оставаться над горизонтом в течение двух часов в отсутствие солнца. Лучшее время для наблюдения за планетой — во время её восточного удлинения в первой половине года или во время её западного удлинения во второй половине года. Поскольку в это время она находится к северу от Солнца, она долго остаётся в поле зрения.
Иногда она довольно заметно выделяется на горизонте.
как в феврале 1868 года, когда, как мне казалось, его блеск соперничал с блеском Юпитера, и в ноябре 1882 года, когда он сиял ярче Сириуса.
Планета обычно наиболее заметна _через несколько дней после её западной
экваториальной долготы и за несколько дней до её восточной экваториальной долготы_.
В ходе своего орбитального движения Меркурий проходит все фазы Луны. Вблизи своих вытянутых полюсов диск освещён примерно наполовину и по форме напоминает наш спутник в первой или третьей четверти. Но фазу невозможно определить, если только
обстоятельства благоприятствуют. Телескоп Галилея не смог его обнаружить, а Гевелию, много лет спустя, это далось с трудом.
Это объясняется малым диаметром планеты и тем, что её диск редко виден чётко очерченным. Иногда отмечается, что фаза меньше, чем указывает теория; например, планета наблюдалась в виде полумесяца, хотя должна была иметь форму полукруга.
Несколько наблюдателей также отметили, что его поверхность имеет розоватый оттенок, а терминатор более тёмный и размытый, чем у Венеры.
Атмосфера Меркурия, вероятно, гораздо менее плотная, чем атмосфера Венеры. Можно было бы ожидать, что Венера, находящаяся дальше от Солнца, будет светиться относительно тусклее, чем Меркурий, но на самом деле всё наоборот. Меркурий выглядит тусклым по сравнению с ярко-белой Венерой. 12 мая 1890 года, когда две планеты были видны как вечерние звёзды и находились на расстоянии всего 2° друг от друга, я исследовал их в 10-дюймовом рефлекторе с увеличением 145. Диск Венеры был похож на только что отполированное серебро, а диск Меркурия — на
имел тусклый свинцовый оттенок. Аналогичное наблюдение было сделано мистером.
Нэсмитом 28 сентября 1878 года. По-видимому, объяснение заключается в том, что атмосфера Меркурия очень разреженная и не способна отражать свет в такой же степени, как плотная атмосфера Венеры.
Чтобы увидеть Меркурий невооружённым глазом, его нужно искать у горизонта.
Но для наблюдения в телескоп такой необходимости нет.
Наблюдать в телескоп следует только тогда, когда планета
поднимается над плотными нижними слоями атмосферы и оказывается на достаточной высоте, чтобы инструмент мог стабильно её отображать.
image. Наличие солнечного света не должно сильно ухудшать
чёткость изображения или делать диск слишком тусклым для детального рассмотрения.
Иногда я видел Меркурий примерно через два-три часа после его восхода.
Его очертания были очень чёткими и вполне сравнимыми с превосходными видами Венеры во время восхода или захода солнца. Тем, у кого есть экваториальные телескопы, следует наводить телескоп на планету во второй половине дня и следить за ней до захода солнца, когда в поле зрения попадут горизонтальные испарения. Тем, кто работает с обычными альтазимутальными установками, лучше всего изучать планету в его
западное удлинение в течение второй половины года, когда его можно
увидеть вскоре после восхода невооружённым глазом или в подзорную трубу,
и при необходимости наблюдать в телескоп в течение нескольких часов после восхода.
В утренних сумерках ноября 1882 года Меркурий был виден в нескольких ракурсах, и я провёл серию наблюдений с помощью 10-дюймового рефлектора с увеличением 212. Было замечено несколько тёмных пятен и заметное белое пятно. Общий вид диска был похож на Марс, и я отправил краткое изложение своих результатов
Профессор Скиапарелли из Милана любезно ответил мне следующим интересным письмом:
«Я сам занимался изучением этой планеты в прошлом году
(1882). Вы правы, говоря, что наблюдать за Меркурием гораздо проще, чем за Венерой, и что его внешний вид больше напоминает Марс, чем любую другую планету Солнечной системы. На нём есть несколько пятен, которые частично или полностью затемняются; также на нём есть несколько блестящих белых пятен, положение которых меняется».
В этой работе профессор Скиапарелли использовал 8,5-дюймовый рефрактор.
при некоторых благоприятных условиях смог применить силу в 400 единиц.
Результатом его исследований, которые с 1882 года подкреплялись наличием 18-дюймового рефрактора в его обсерватории, стал любопытный факт: вращение Меркурия происходит в то же время, что и обращение планеты вокруг Солнца! Если этот вывод верен, то Меркурий постоянно обращён к Солнцу одной и той же стороной.
Поведение Луны по отношению к Земле можно считать аналогичным.
Пятна или какие-либо другие отметины на Меркурии встречаются редко
Меркурий. 11 июня 1867 года Принс зафиксировал яркое пятно с
слабыми линиями, расходящимися от него на северо-восток и юг.
Пятно находилось немного южнее центра. 13 марта 1870 года в
Бирмингеме заметили большое белое пятно у восточного края
планеты, а Фёгель в Боткампе наблюдал пятна 14 и 22 апреля 1871 года. Эти случаи
приводятся Уэббом, и они, в сочетании с отметинами, которые
увидели Скиапарелли в Милане и автор в Бристоле в 1882 году,
в достаточной мере подтверждают, что этот объект заслуживает более тщательного изучения.
Одно из самых интересных явлений, хотя и довольно редкое, — это
В связи с Меркурием можно упомянуть прохождение планеты по диску Солнца.
Тогда планета выглядит как чёрное круглое пятно. Наблюдатели заметили одну или две очень маленькие светящиеся точки на чёрном диске, а вокруг него было видно кольцо. Вероятно, это оптические эффекты.
ПЛАНЕТА ВЕНЕРА. — КАМИЛЬ ФЛАММАРИОН
Венера совершает оборот вокруг Солнца за 224 дня, и её движение сочетается с нашим таким образом, что она проходит в нижнем соединении между Солнцем и нами каждые 584 дня. Но плоскость, в которой она вращается, наклонена на 3°23; к плоскости, в которой движется сама Земля.
Когда Венера максимально удаляется от Солнца, она сияет
на западе вечером, а утром — на востоке, с
великолепной яркостью, которая затмевает сияние всех звёзд. Это,
без сомнения, самая величественная звезда на нашем небе. Её свет
настолько яркий, что она отбрасывает тень. Иногда она даже
пробивается сквозь лазурь неба, несмотря на то, что Солнце
находится над горизонтом, и _сияет при дневном свете_.
Максимальная видимость Венеры обусловлена её наибольшей фазой, наибольшим удалением от Солнца и прозрачностью нашей атмосферы.
Блестящая Венера, несомненно, была первой планетой, которую заметили древние, как из-за её яркости, так и из-за быстрого движения.
Едва солнце садится, как она начинает сверкать в сумерках; от вечера к вечеру она удаляется всё дальше на запад и становится всё ярче; в течение нескольких месяцев она царит на небе, затем погружается в солнечный огонь и исчезает. Она была главной звездой вечера, звездой пастухов, звездой нежных признаний. Это была первая из небесных красавиц, и
названия, данные ей, соответствуют непосредственному впечатлению, которое она производила
Это произвело впечатление на созерцательные умы. Гомер называл её «Каллисто», то есть _Прекрасной_; Цицерон называл её _Веспер_, то есть вечерней звездой, и
_Люцифер_, то есть утренней звездой. Это имя также встречается в Библии и
древних мифологиях и относится к предводителю небесной армии.
Самое древнее астрономическое _наблюдение_ Венеры, которое у нас есть, — это
вавилонская запись 685 года до н. э. Она написана на кирпиче и
хранится в Британском музее.
Лучшее время для наблюдения Венеры в телескоп — дневное. Ночью яркое сияние Венеры мешает наблюдению.
Свет этой прекрасной планеты мешает нам чётко различать её фазы.
Когда Венера находится в той части своей орбиты, которая расположена за Солнцем по отношению к нам, — это называется точкой верхнего соединения, — она находится на наибольшем расстоянии от нас и представляет собой диск диаметром 9,5 секунд. Она незаметно приближается к нам, и когда проходит точку квадратуры, находясь на среднем расстоянии, выглядит как полумесяц. Вскоре она достигает максимальной яркости в эпоху, когда находится на расстоянии 39° от Солнца и показывает
третья фаза за 69 дней до нижнего соединения.
Его видимый диаметр составляет 40 секунд, а ширина освещённой части — едва ли 10 секунд. В этом положении мы видим освещённую четверть диска; но эта четверть излучает больше света, чем более полные фазы. Наконец, когда Луна достигает ближайшей к Земле точки своей орбиты, она представляет собой не что иное, как очень тонкий полумесяц, поскольку в этот момент она находится между Солнцем и нами и обращена к нам, так сказать, своей тёмной стороной. В этом положении её видимый размер максимален и составляет 62 секунды.
диаметр. После прохождения точки нижнего соединения фазы повторяются в обратном порядке, как у утренней звезды.
Венера постоянно видна в астрономические инструменты при дневном свете, даже в момент верхнего соединения.
Тогда она круглая и довольно маленькая. В моменты нижнего соединения она предстаёт в виде очень тонкого серпа.
Иногда мы замечаем, что внутренняя часть серпа Венеры, оставшаяся часть диска, менее чёрная, чем фон неба.
Это явление получило название «пепельный свет» (_lumi;re cendr;e_) Венеры.
хотя у неё нет спутника, который мог бы его создать. Мне кажется, что эта видимость, скорее субъективная, чем объективная, возникает из-за облаков на планете, которые белеют на её диске и смутно отражают звёздный свет, рассеивающийся в пространстве. Глаз инстинктивно продолжает очертания полумесяца и скорее воображает, чем видит остальное.
Венера вращается вокруг Солнца по орбите, почти полностью совпадающей с окружностью, без заметного эксцентриситета (0,0068), за 224 дня, 16 часов, 49 минут и 8 секунд.
Дни на Венере также немного короче наших, но не
С 1666 года внимательные наблюдения за планетой привели
Кассини к выводу, что она совершает оборот вокруг своей оси за 23 часа 15 минут.
Эти наблюдения чрезвычайно сложны из-за яркости планеты и незначительности неровностей, видимых на её диске.
Год на Венере, состоящий из 224 земных дней, следовательно, содержит 231 свой собственный день, поскольку день там немного короче, чем здесь.
Эти же наблюдения показывают, что ось вращения этой планеты
наклонена гораздо сильнее, чем у нас, и что этот наклон составляет 55
градусов. Отсюда следует, что сезоны, хотя каждый длится всего 56
земных дней, или 58 венерианских дней, намного более интенсивны в этом
мире, чем в нашем. Они проходят без перехода от лета к
зиме.
Наклон планеты Венера более чем в два раза больше,
чем у нас, нам нужно всего лишь взять земной шар и наклонить его на
ту же величину, чтобы понять климат и времена года, которые будут в результате
. Мы можем легко заметить, что в данном случае жаркая зона простирается до холодной зоны и даже за её пределы. И наоборот, холодная зона простирается до жаркой.
Холодная зона простирается до жаркой зоны и даже вторгается в неё; таким образом, для умеренной зоны не остаётся места. На Венере нет умеренного климата, все широты являются одновременно тропическими и арктическими.
Из всех этих обстоятельств следует, что времена года и климат гораздо более суровые и разнообразные, чем у нас. Этот соседний мир имеет почти такие же размеры, как и наш. Таким образом, эта планета действительно является сестрой-близнецом нашей.
Сходство будет ещё более полным, если мы добавим, что этот мир, несомненно, окружён атмосферой.
Когда мы исследуем с помощью спектроскопа свет, отражённый этой планетой, мы сначала обнаруживаем линии солнечного спектра (и это естественно, поскольку у планет нет собственного света, и они лишь отражают свет Солнца).
Но помимо этого мы замечаем несколько линий поглощения,
похожих на те, что даёт земная атмосфера, в частности линии
облаков и водяного пара.
Мы также можем добавить, что внимательное изучение углублений, видимых на полумесяце Венеры, показало, что поверхность этой планеты такая же неровная, как и поверхность Земли, и даже более неровная.
что существуют Анды, Кордильеры, Альпы и Пиренеи и
что самые высокие вершины достигают высоты 44 000 метров (27
миль). Было даже установлено, что Северное полушарие более
гористое, чем Южное.
Уже началось изучение географии Венеры.
Но рисовать крайне сложно, а часы, когда атмосфера достаточно чистая и можно что-то увидеть, наступают очень редко. Эту
сложность будет легко понять, если мы задумаемся о том, что именно в тот момент, когда Венера находится ближе всего к нам, она наименее заметна.
поскольку его освещенное полушарие всегда обращено к
солнцу, нам представлено его темное полушарие. Чем ближе
оно приближается к нам, тем уже становится полумесяц. Добавьте к этому
его яркий свет и облака, и вы можете представить, с какими трудностями
сталкиваются астрономы, имея с этим дело.
[Иллюстрация: двенадцать видов Юпитера
, сделанных с интервалом в шесть недель подряд]
Однако, наблюдая за ним днём, чтобы избежать бликов, и не дожидаясь, пока полумесяц станет слишком тонким, выбирая квадратуры и используя моменты, когда атмосфера наиболее прозрачна, можно
наблюдателям удается время от времени замечать сероватые пятна,
которые могут указывать на расположение ее морей.
Какой природы обитатели Венеры? Похожи ли они на нас по
физической форме? Они наделены разумом аналог
наш? Проводят ли они свою жизнь в удовольствиях, как говорил Бернарден де Сен-Пьер?
Или, скорее, они настолько измучены суровостью своих
сезонов, что у них нет тонкого восприятия и они не способны
к какому-либо научному или художественному творчеству?
Это интересные вопросы, на которые у нас нет ответа. Всё, что мы можем сказать, это то, что
Организованная жизнь на Венере, должно быть, мало чем отличается от земной.
И этот мир — один из тех, что больше всего похожи на наш.
Воображаемые путешественники по этим небесным мирам всегда
несли с собой свои земные представления. Единственный научный
вывод, который мы можем сделать из астрономических наблюдений, заключается в том, что этот мир мало чем отличается от нашего по объёму, массе, плотности и продолжительности дней и ночей; что он немного больше отличается от нас скоростью смены времён года, интенсивностью климата и
времена года, протяжённость его атмосферы и его большая близость к Солнцу. Следовательно, на нём должны обитать растительные, животные и человеческие расы, мало чем отличающиеся от тех, что населяют нашу планету.
Что касается предположения о том, что он пустынный или бесплодный, то эта гипотеза не могла бы возникнуть в голове ни одного натуралиста. Действие божественного Солнца должно быть там, как и на Меркурии, ещё более плодотворным, чем его земное воздействие, и без того столь чудесное. Можно добавить, что Венера и
Меркурий сформировался позже Земли и поэтому относительно моложе нашей планеты.
Жители Венеры видят, как мы сияем на их небе, подобно
великолепной звезде первой величины, парящей в зодиакальном
поясе и совершающей движения, подобные тем, что демонстрирует
нам планета Марс; но вместо красноватого сияния Земля
светится на небе голубоватым светом. Именно с Венеры мы
сияем ярче всего. Жители Венеры невооружённым глазом видят,
как наша Луна сияет рядом с Землёй и вращается вокруг неё за
двадцать семь дней.
Они образуют великолепную пару. Наша планета, если смотреть оттуда, имеет размер
65 дюймов, а Луна — почти 18 дюймов; если смотреть на Луну с Венеры, то можно увидеть то же самое
Диаметр Меркурия такой же, как у Земли, если смотреть на неё с Солнца. Меркурий очень яркий и по яркости следует сразу за Землёй. Марс, Юпитер и Сатурн также видны отсюда, но немного менее яркие.
Созвездия на всём небе выглядят точно так же, как если бы мы смотрели на них с Земли.
ЗЕМЛЯ КАК ПЛАНЕТА. — ЭЛИСЕ РЕКЛЮЗ
Земля, на которой мы живём, занимает одно из последних мест среди небесных тел. Если бы астроном с какой-нибудь другой планеты исследовал просторы космоса, наша Земля из-за своих небольших размеров могла бы
легко ускользает от его умного взгляда. Простой спутник Солнца,
объем которого в 1 255 000 раз больше, земля - всего лишь точка
по сравнению с огромным эфирным пространством, которое пересекают
планеты на своих курсах вокруг своего центрального шара. Само Солнце — это всего лишь искра, которая кажется затерянной среди восемнадцати миллионов звёзд, различимых телескопом Гершеля в Млечном Пути. Млечный Путь — это огромное скопление звёзд и планет, которое кажется нам широкой полосой света, опоясывающей всю Вселенную. На самом деле это всего лишь туманность. За пределамиНаше небо, другие небеса простираются далеко в бесконечность, а за ними — ещё другие, так что свету, несмотря на его невероятную скорость, требуются века, чтобы пересечь их. Какой маленькой кажется Земля в этой бездонной звёздной пропасти!
По форме своей орбиты, по движениям вокруг Солнца и вокруг своей оси, по смене дней и времён года, а также по всем явлениям, управляемым великим законом притяжения, Земля становится представительницей всех других планет. Изучая её, мы изучаем все небесные тела.
Наша планета — это сфероид, то есть сфера, сплюснутая у полюсов.
Два полюса и расширение к экватору, так что все окружности, проходящие через конец полярной оси, образуют эллипсы.
Предполагаемое углубление каждого полюса составляет около 13 миль, или почти три сотых радиуса Земли; но нет полной уверенности в том, что оба полюса одинаково уплощены.
Возможно, между двумя полушариями существует контраст не только в особенностях их континентов и распределении морей, но и в их геометрической форме. Как бы то ни было, похоже, что
доказано, что кривизна не является абсолютно одинаковой во всех точках
Земля находится на одинаковом расстоянии от полюсов; меридианы, по-видимому, представляют собой неправильные эллипсы.
Размеры Земли, как мы уже видели, ничтожны по сравнению с более крупными небесными телами, и особенно с теми областями космоса, которые можно исследовать с помощью телескопа. Если бы свет, скорость которого используется в астрономии в качестве единицы измерения, мог распространяться по изогнутой линии, он бы за секунду совершил семь оборотов вокруг земного шара. Таким образом, этот стандарт измерения является единственным подходящим для изучения звёздного неба.
совершенно неприменимо к поверхности нашего земного шара.
Изолированная сфера в бескрайнем космосе, которую мы называем Землёй, не является неподвижной, как неизбежно предполагали древние, глядя на неё как на неподвижное основание небесного свода. Наш земной шар, подхваченный вихрем вселенской жизни,
находится в постоянном движении, описывая в эфире ряд
эллиптических спиралей, настолько сложных, что астрономы до сих пор
не смогли рассчитать их различные кривые. Помимо вращения
вокруг своей оси, Земля описывает эллипс вокруг Солнца и
под влиянием этого тела перемещается с одного неба на другое, к далёким созвездиям. Оно также колеблется и раскачивается на своей оси и отклоняется в ту или иную сторону от своего пути, как бы приветствуя каждое небесное тело, которое встречается на его пути. Вполне вероятно, что
она никогда не проходит через одни и те же области атмосферы дважды.
Однако если ей снова придётся пройти по спиральной линии эллипсов, которые она уже описала, то это произойдёт после цикла, длившегося тысячи и миллионы лет, и сама Земля, полностью изменившись, уже не будет прежней планетой.
Движение Земли, непосредственные последствия которого наиболее очевидны для людей, — это суточное вращение вокруг идеальной оси, проходящей через два полюса.
Земля вращается справа налево или с запада на восток, то есть в направлении, противоположном видимому движению Солнца и звёзд, которые, как нам кажется, восходят на востоке и заходят на западе. Поскольку земная ось заканчивается на каждом полюсе, в этих точках движение поверхности минимально.
Чем дальше от центральной оси находится любая часть поверхности земного шара, тем быстрее она движется. В точке
Петербург, в широте 60°, скорость поворота составляет около девяти
мили в минуту; в Париже, он превышает одиннадцать с половиной миль в течение
то же время кратко; на экваториальной линии, которые могут рассматриваться
как кольцо огромное колесо, скорость Земли в два раза
отлично, так как оно находится на 60° северной широты, то есть примерно восемнадцать миль
минуту или 528 ярдов в секунду—скоростью, равной полета
26-фунтовая пушка-мяч вперед на тринадцать килограммов порошка. Благодаря этому вращательному движению Земля поворачивается к Солнцу каждым из
Земля вращается вокруг своей оси, и каждое из её полушарий поочерёдно обращено к сравнительно более тёмным областям космоса. Таким образом, происходит смена дня и ночи. Кроме того, вращение Земли является важным фактором, который необходимо учитывать при определении направления движения жидкостей на поверхности земного шара, таких как ручьи и реки, а также морских и атмосферных течений.
Годовое обращение Земли вокруг Солнца происходит по эллиптической траектории, один из _фокусов_ которой находится в
центральная звезда; эксцентриситет эллипса почти равен
17/1000 большой оси. Расстояние между Солнцем и Землёй
всегда меняется в зависимости от того, в какой точке своей
орбиты движется Земля. В _афелии_, то есть на наибольшем удалении, это расстояние составляет около 93,75 миллиона миль.
В период _перигелия_, когда два небесных тела находятся ближе всего друг к другу, оно составляет примерно 90 259 000 миль. Среднее расстояние, по оценкам астрономов после поправок Энке, Хансена, Фуко и Хинда, составляет 91 839 000 миль.
мили. Солнечные лучи преодолевают это расстояние за 8 минут 16 секунд; звуку потребовалось бы пятнадцать лет, чтобы преодолеть то же расстояние.
Как установил Кеплер в своих знаменитых законах, наша планета движется с возрастающей скоростью по мере приближения к Солнцу и замедляется пропорционально расстоянию от этого светила.
Но её среднюю скорость можно оценить почти в девятнадцать миль в секунду,
или в шестьдесят раз быстрее, чем летит ядро из пушки. К этой скорости, от которой голова идёт кругом, нужно добавить, что
каждая точка на поверхности Земли совершает вращательное движение вокруг полярной оси.
Сделав 366 оборотов вокруг своей оси, наша планета завершает свой орбитальный путь и оказывается в том же положении относительно Солнца, что и в начале пути; таким образом, она совершает _год_.
Это ежедневное вращение Земли вокруг своей оси приводит к смене дня и ночи.
Точно так же её годовое вращение вокруг Солнца вызывает смену времён года. Если
ось Земли, то есть идеальная линия, проходящая через
Если бы два полюса Земли были перпендикулярны плоскости её годовой орбиты, то, очевидно, освещённая Солнцем часть земного шара
неизменно простиралась бы от одного полюса до другого, и в обоих
полушариях дни и ночи всегда состояли бы из двенадцати часов.
Но это не так. Земля совершает свои вращательные движения в наклонном положении; её идеальная полярная ось наклонена примерно на 23°28; от перпендикуляра к её плоскости, и это положение сохраняется до сих пор, если говорить о сравнительно быстрой смене
Дни и времена года можно считать неизменными.
Наклон оси вызывает постоянные изменения в положении Земли по отношению к Солнцу.
Часть Земли, освещённая солнечными лучами, меняется каждый день. Хотя может показаться, что земная ось сохраняет своё положение относительно какой-то точки в бесконечном пространстве, по отношению к Солнцу она постоянно меняет угол наклона из-за непрерывного движения Земли. Дважды в течение года случается так, что
Солнечные лучи падают перпендикулярно на экватор Земли.
В любой другой период годового оборота наибольшее количество света получает то Северное, то Южное полушарие.
Астрономический год начинается 20 марта, в тот самый момент, когда Солнце освещает экватор в вертикальном направлении, а линия, разделяющая свет и тень, проходит через два полюса. Таким образом, период темноты равен периоду света и составляет ровно двенадцать часов во всех точках Земли. Следовательно
название «равноденствие» (равенство ночей). Но после этого дня, который
в Северном полушарии служит началом весны,
Земля продолжает своё поступательное движение. Из-за наклона
своей оси Северное полушарие, обращённое к Солнцу, получает
больше света, в то время как южная половина земного шара
освещена менее ярко. Вертикальные лучи солнца теперь всё чаще падают к северу от экватора, и круг света, не останавливаясь на полюсах, где
День, который длится шесть месяцев, начинает клониться к рассвету и простирается далеко за его пределы в северных регионах. 21 июня, в день
первого солнцестояния, когда ось Земли сильно наклонена
к Солнцу, это светило находится в зените над тропиком
Рака на 23,5° севернее экватора, и его свет освещает
всю арктическую зону, то есть часть земной поверхности, простирающуюся до 23,5° вокруг Северного полюса. Затем весна заканчивается и начинается лето в Северном полушарии. В Южном полушарии
В Северном полушарии, напротив, осень сменяется зимой.
Над экватором преобладают длинные дни, сменяющиеся короткими ночами;
в то время как на юге ночи длятся дольше всего. В арктической зоне
солнце совершает видимый суточный оборот полностью над горизонтом.
Шестимесячный день, с которого начинается весна на Северном полюсе, достигает своего пика в первый день лета. В тот же миг в темноте наступает полночь,
которая угнетает своих антиподов.
Сразу после 21 июня все явления, которые происходили
в течение предыдущего сезона происходят прямо противоположные изменения. Солнце движется по ретроградной траектории к южному горизонту; его вертикальные лучи перестают падать на линию северного тропика и постоянно приближаются к экватору. Зона света на северном полюсе и зона тени на южном полюсе одинаково уменьшаются, а дни в Северном полушарии сокращаются в той же пропорции, в какой они удлиняются в Южном; между двумя половинами Земли постепенно восстанавливается равновесие. 22 сентября позиция
Солнце снова находится точно над экватором, и его свет достигает обоих полюсов. Равноденствие, или абсолютное равенство дня и ночи
во всех частях земного шара, происходит во второй раз в году;
но этот момент равновесия, так сказать, является лишь математической точкой между двумя временами года. Земная ось, которая в течение
прошедших шести месяцев была обращена к Солнцу Северным полюсом,
теперь обращена к нему Южным полюсом; вертикальные лучи центрального
светила падают к югу от экватора Земли, и Южное полушарие, в свою очередь, является наиболее обеспеченным из двух полушарий
Земной шар различается по количеству получаемого света и продолжительности светового дня. В Южном полушарии начинается весна, в Северном — осень. Три месяца спустя, 21 декабря, Солнце проходит прямо над южным тропиком, или тропиком
Козерога, на 23,5° южнее экватора, и вся антарктическая зона оказывается под прямыми солнечными лучами. В Южном полушарии началось лето
В северном полушарии начинается зима, и в то же время в южном полушарии наступает лето. Затем, по мере движения земного шара, эти два времени года сменяют друг друга
Они движутся по своим орбитам, пока наконец Земля не достигает положения, аналогичного тому, с которого она начала движение. Мартовское равноденствие, первый день весны в Европе и первый день осени в Австралии, знаменует собой начало астрономического года.
Эллиптическая форма земной орбиты и неравномерное движение планеты в разных точках её орбиты приводят к значительным изменениям в продолжительности времён года. На самом деле с 20 марта по 22 сентября, то есть весной и летом в Северном полушарии, Земле требуется 186 дней, чтобы совершить оборот вокруг Солнца.
первая и самая большая половина его орбиты, в то время как в зимний период, с 22 сентября по 20 марта, для прохождения второй половины пути требуется всего 179 дней. Летний период в Северном полушарии на самом деле на семь-восемь дней, или примерно на 187 часов, длиннее, чем соответствующий период в Южном полушарии.
Кроме того, из-за того, что Северный полюс дольше остаётся обращённым к Солнцу в регионах к северу от экватора, продолжительность светового дня превышает продолжительность ночи, в то время как на юге продолжительность ночи превышает продолжительность светового дня.
преобладает тьма. Однако это в некоторой степени компенсируется тем, что, хотя в южных регионах Земли лето длится меньше, наша планета в это время находится ближе к Солнцу; она находится в перигелии и, следовательно, получает больше тепла. Однако нет никаких сомнений в том, что, как это подтверждается прямыми наблюдениями за ветрами и течениями, а также за их различными температурами, на одинаковом расстоянии от экватора южные регионы холоднее северных.
Если в настоящее время не существует равенства времён года в двух половинах света, то оно обязательно установится после долгой череды столетий благодаря медленному движению Земли, известному как _прецессия равноденствий_.
Подобно тому, как волчок (если нам будет позволено воспользоваться столь старой иллюстрацией) вращается на земле и последовательно наклоняется во всех направлениях, описывая своей осью идеальный конус, так и Земля вращается в пространстве и медленно меняет положение своих полюсов.
Эта линия, которая всегда наклонена под углом 66°32; к плоскости земной орбиты, поворачивается с небольшим боковым смещением, так что всегда указывает на новую область неба. Если бы она продолжалась бесконечно, то описала бы круг среди далёких звёзд. Поскольку земная ось постоянно меняет своё направление, плоскость экватора должна точно так же менять своё положение относительно Солнца. На самом деле каждый год
точный момент мартовского равноденствия наступает примерно на двадцать минут раньше, чем в предыдущий год.
в предыдущем году. Каждый оборот Земли вокруг Солнца приводит к
сдвигу точки равноденствия на двадцать минут.
И поскольку в течение долгих веков ось Земли не прекращает это колебательное движение, то через 12 900 лет наступит время, когда условия смены времён года полностью изменятся. Полушарие, которое до сих пор получало большую
часть тепла, будет получать меньшую его долю, а та половина
земного шара, которая пережила большее количество зимних дней, будет
теперь, в свою очередь, наслаждается более продолжительным летом. Затем,
после второго периода в 12 900 лет, в течение которого соотношение
между временами года в двух полушариях постепенно меняется,
ось Земли завершает свой круг колебаний, который длился 258 веков,
и положение земного шара по отношению к Солнцу становится почти
таким же, как в начальной точке, после чего начинается второй цикл
времён года.
Мы могли бы назвать этот период _великим земным годом_, если бы в конце его Земля находилась в том же положении, что и в начале.
в самом начале; но это не так. Притяжение Луны и возмущения, вызванные близостью некоторых планет,
постоянно изменяют кривую, которую описывает в звёздном пространстве земная ось, и усложняют её множеством спиралей, различные периоды которых не совпадают с большим периодом колебаний оси. Последовательные волны образуют непрерывную систему переплетённых спиралей. «Это проявление бесконечности».
Но даже это ещё не всё. В дополнение ко всем движениям
Земной шар, на который мы уже указали, — его суточное вращение, его годовое обращение вокруг Солнца, ритмичное колебание его оси, подтверждаемое прецессией равноденствий, нутация, или более быстрое колебание, вызванное притяжением Луны, — теперь мы должны обратить внимание на огромное поступательное движение, которое перемещает его по бесконечным космическим траекториям вслед за Солнцем. Ещё несколько лет назад это движение было совершенно неизвестно астрономам, но оно происходит с невообразимой скоростью — более чем в два раза быстрее, чем
движение планеты вокруг своего центрального светила. За одну секунду Земля проходит около 44 миль в направлении точки на небе, где находится созвездие Геркулеса.
Только за один год она проходит в этом направлении 1 382 миллиона миль.
Наша маленькая Земля перемещается из одного пространства в другое и никогда не завершает цикл своих оборотов. С того самого момента, как
его частицы впервые сгруппировались, он описывает в пространстве бесконечную спираль своих эллипсов, и так будет продолжаться вечно
вращается и колеблется в эфире до тех пор, пока не перестанет существовать как независимая планета. Ибо и у Земли должен быть конец; как и любое другое тело во Вселенной, она возникает и живёт только для того, чтобы умереть, когда придёт её черёд. Уже сейчас скорость её годового вращения уменьшается; конечно, это замедление не очень заметно, поскольку ни один астроном от Гиппарха до Лапласа ещё не определил его точно. Но если только какая-то космическая сила, действующая в противоположном направлении, не компенсирует потерю скорости
Из-за трения приливов о дно и берега океана импульс нашей планеты будет ослабевать с каждым столетием.
После различных катастроф, которые невозможно предвидеть, Земля в конце концов полностью изменит свой ход развития и перестанет существовать как независимое тело, либо объединившись с другими планетарными телами, либо распавшись на фрагменты. Или же она, возможно, завершит свой путь, упав, как аэролит, на поверхность Солнца.
ЛУНА. ТОМАС ГВИН ЭЛДЖЕР
Из преданий и опубликованных источников мы знаем, что с
С древнейших времён тусклые серые и светлые пятна, украшающие поверхность нашего спутника, вызывали удивление и стимулировали любопытство человечества, порождая более или менее грубые и ошибочные представления об их истинной природе и значении. Это правда,
что Анаксагор за пять веков до нашей эры и, вероятно, другие философы, жившие до него, — и уж точно Плутарх, живший гораздо позже, —
утверждали, что эти едва заметные отметины и различия в оттенках,
очевидные для каждого, у кого есть нормальное зрение, указывают на
существование холмов и долин на её поверхности. Последние, по их
мнению, представляют собой
Неровности очертаний, которые представляет собой «терминатор», или линия
разделения между освещённой и неосвещённой частями
сферической поверхности Земли, обусловлены горами и их тенями;
но прошло более пятнадцати веков, прежде чем истинность этого
мудрого предположения была неопровержимо доказана. Селенография как раздел наблюдательной астрономии зародилась весной
1609 года, когда Галилей направил свою «оптическую трубу» на Луну, а в
следующем году опубликовал «Звёздный вестник», или «Интеллект
«Звёздный вестник» поведал изумлённому и недоверчивому миру о
неожиданных чудесах, которые он открыл.
Светлые и тёмные участки, столь очевидные для невооружённого глаза,
как выяснил Галилей, обусловлены явным различием в характере
поверхности Луны: большая часть северной стороны покрыта
Полушарие и значительная часть юго-восточного квадранта
представляют собой обширные серые однообразные участки, часто
окружённые высокими горами, в то время как остальная часть поверхности
гораздо ярче и, кроме того, включает в себя
гораздо большее количество этих любопытных кольцеобразных гор и
других необычных объектов, чей удивительный вид и своеобразное
расположение впервые привлекли его внимание.
До конца века, когда впервые стала возможной селенография,
Гевелий из Данцига, Шейнер, Лангрена (космограф короля Испании),
Риччоли, астроном-иезуит из Болоньи, и
Доминик Кассини, знаменитый французский астроном, значительно расширил
наши знания о поверхности Луны и опубликовал рисунки
различных фаз и карты, которые, хотя и были очень грубыми и неполными,
Это был явный шаг вперёд по сравнению с тем, чего смог достичь Галилей с его несовершенными оптическими приборами. Лангрен, а вслед за ним и Гевелий дали различным образованиям на Луне особые названия, в основном связанные с физическими особенностями Земли, которые впоследствии Риччоли заменил именами философов, математиков и других знаменитостей. А Кассини с помощью реальных измерений определил относительное положение многих основных объектов на Луне, тем самым заложив основу точной системы лунной топографии.
в то время как труды Т. Майера и Шрётера в XVIII веке
а также Лорманна, Мэдлера, Нейсона (Невилла), Шмидта и других
наблюдателей XIX века, в основном были посвящены изучению мельчайших деталей Луны и её физических характеристик.
Как было очевидно для первых наблюдателей, использовавших телескопы, видимая поверхность Луны чётко делится на сильно контрастирующие области,
отличающиеся как по цвету, так и по структуре. Чуть меньше половины того, что мы видим, состоит из сравнительно ровных тёмных участков.
Некоторые из них простираются на многие тысячи квадратных миль, и монотонность их тёмной поверхности часто нарушается лишь на большом расстоянии.
На этих расстояниях нет ни одного заметного объекта; в то время как остальная часть, повсюду явно более яркая, не только более изрезанная и неровная, но и в гораздо большей степени покрыта множеством квазикруглых образований, сильно различающихся по размеру и классифицируемых как равнины с валами, кольцевые равнины, кратеры, кратерчики, кратерные конусы и т. д. (последние внешне очень похожи на некоторые земные вулканы), а также горными хребтами огромных размеров, изолированными холмами и другими объектами.
Хотя на поверхности Луны никогда не было обнаружено ничего похожего на водоёмы, ни маленькие, ни большие,
Поверхностное сходство больших серых участков, видимых в небольшие телескопы, с тем, как, по нашему предположению, выглядели бы наши земные озёра и океаны для наблюдателя на Луне, естественно, побудило первых селенографов назвать их Мария, или «моря».
Это удобное название сохранилось до сих пор, но оно не подразумевает, что эти области, какими мы их видим сейчас, были или когда-либо будут покрыты водой.
Существует двадцать три таких тёмных участка, которые получили собственные названия. Семнадцать из них полностью или в значительной степени состоят из
Они сосредоточены в северной и юго-восточной частях Южного полушария, а юго-западный квадрант в значительной степени свободен от них. Самым большим является обширный Океан Бурь, простирающийся от высоких северных широт до 10° южной широты в юго-восточном квадранте.
По данным Шмидта, с учётом заливов и изгибов его площадь составляет почти два миллиона квадратных миль, что больше, чем площадь всех остальных Марий, вместе взятых. Следующим по величине является море Нубиум, занимающее примерно пятую часть поверхности.
Море Ясности занимает большую часть юго-восточного квадранта и простирается
значительно к северу от экватора, а Море Дождей полностью
находится в северо-восточном квадранте и занимает площадь около
340 000 квадратных миль. Это самые большие лунные «моря».
Море Плодородия в Западном полушарии, большая часть которого находится в юго-западном квадранте, едва ли в два раза больше Моря Облаков.
Моря Ясности и Спокойствия примерно равны по площади (первое полностью расположено к северу от экватора
а последнее лишь частично простирается к югу от него), ещё меньше.
Арктическое море Фригорис, площадь которого составляет около 100 000 квадратных миль, — единственное оставшееся крупное море. Остальные, такие как море
Вапорум, Срединный синус, море Кризисов, море Гуморов и
Гумбольдтово море, имеют сравнительно небольшие размеры: площадь моря Кризисов не превышает 70 000 квадратных миль, а моря
Humorum (размером примерно с Англию) — 50 000 квадратных миль, в то время как Mare Humboldtianum, по словам Шмидта, занимает всего около 42 000 квадратных миль. К этой области примыкают некоторые образования, не
относится к области Мары.
Среди областей Мары, в которых наблюдается наиболее примечательное расположение хребтов, является Море Облаков, расположенное в юго-восточном квадранте. Здесь, если наблюдать за ними при восходящем солнце, можно увидеть, как несколько таких объектов простираются от региона к северу от кольцевой горы Вителло в виде длинных волнистых линий, примерно концентрических с западной границей «моря», и постепенно уменьшаются в высоте по мере того, как они расходятся во множестве ответвлений на расстояние 200 миль и более к северу. На этом этапе освещения они выглядят поразительно
Они прекрасны в хороший телескоп и напоминают рябь, которую оставляет прилив на мягком песчаном пляже. Как и большинство других объектов этого класса, они очень недолговечны и постепенно исчезают по мере того, как солнце поднимается выше на лунном небосклоне. В конце концов от них не остаётся ничего, кроме призрачной полосы или прожилки чуть более светлого оттенка, чем у окружающей поверхности.
Мария, как и почти любая другая часть видимой поверхности, изобилует кратерами мелкого типа, которые разбросаны здесь повсюду
и там, без какого-либо очевидного закона или установленного принципа
расположения.
Окружённые стенами равнины, более или менее приближенные к круглой форме,
хотя часто значительно от неё отклоняющиеся, являются одними из
крупнейших образований на Луне. Они варьируются от более 150 до 160
мили в диаметре, и часто окружен комплекс
вал значительной величины, растущие в некоторых случаях на высоту
от 12000 футов или еще выше заключенном равнины. Этот вал
редко бывает непрерывным, но обычно прерывается промежутками, пересеченными
поперечные долины и перевалы, а также более поздние кратеры и впадины. Как правило, территория внутри кольцевой валы (обычно называемая «днищем») лишь немного ниже, чем окружающая её область, если вообще ниже.
Как правило, она имеет тёмный оттенок, похожий на оттенок
серых равнин Марии, и, как и они, обычно испещрена холмами,
хребтами и кратерами, а иногда и
рассечён тонкими бороздами, которые называются расселинами или желобками.
Птолемей, находящийся в третьем квадранте и недалеко от центра диска, может служить типичным примером этого класса.
Здесь мы видим обширную равнину, простирающуюся на 115 миль от края до края и окружённую массивной, но сильно разрушенной стеной, которая на одном из участков возвышается более чем на 9000 футов над уровнем земли. На ней можно увидеть детали весьма примечательного характера. Соседний Альфонсус — ещё один объект того же типа, но несколько меньшего размера, как и Альбатегиниус и
Арзахель; и Платон, расположенный в высоких северных широтах, с его благородным многовершинным валом и изменчивой серо-стальной окраской, Гримальди,
расположенный у восточного края (возможно, это самая тёмная область на Луне),
Шиккард, почти такой же большой, как и Гримальди, на юго-восточном краю, и Байи, ещё больше
чем либо (ещё южнее в том же квадранте), хотя по размеру они
приближаются к некоторым из более мелких «морей», они относятся к той же
категории. Заметная центральная гора, которая так часто ассоциируется
с другими типами кольцевых образований, далеко не всегда
встречается на равнинах, окружённых стенами; хотя, как в случае с
Петавиусом, Лангреном, Гассенди и несколькими другими примечательными примерами, она там очень заметна. Восход солнца на всех этих объектах представляет собой великолепное зрелище. Очень часто, когда лучи
Если смотреть на их кажущийся ровным пол под углом от 1° до 2°, то можно заметить, что он грубый, крупнозернистый и покрыт мелкими возвышенностями.
Однако примерно через час он становится гладким, как стекло.
Более массивные и протяжённые горные хребты Луны находятся в Северном полушарии и (что важно) в той его части, где мало признаков других поверхностных нарушений. Наиболее развитые системы — Альпы, Кавказ и Апеннины — образуют мощный западный барьер.
Море Имбриум, из-за которого вся равнина кажется окружённой стеной,
имеет мало общего с какой-либо земной горной цепью.
Первые включают в себя множество пиков, среди которых Монблан возвышается на 12 000 футов, а второй пик, расположенный на некотором расстоянии к западу от Платона, почти такой же высоты. Другие пики имеют высоту от 5000 до 8000 футов. Они простираются в юго-западном направлении от Платона до
Кавказа, обрываясь несколько резко, немного западнее
центрального меридиана примерно в Северной широте. 42°. Один из самых интересных
Одной из особенностей этого хребта является так называемая Великая Альпийская долина, которая пересекает его к западу от плато.
Кавказ представляет собой массивную горную гряду клиновидной формы,
выступающую на юг и частично отделяющую море Имбриум от
моря Серенитатис, которые она окаймляет. Хотя здесь нет таких высоких пиков, как в Альпах,
недалеко от кольцевой равнины Калипп есть гора, которая возвышается на 19 000 футов и
превосходит все остальные горы этой системы. Однако Апеннины —
самый величественный горный хребет на видимой стороне света.
Поверхность, включающая в себя около 3000 пиков, простирается почти непрерывной дугой длиной более 400 миль от горы Хэдли на севере до прекрасной кольцевой равнины Эратосфен на юге.
Большой мыс Гора
Хэдли возвышается более чем на 4500 метров, в то время как соседний мыс на юго-востоке от него достигает высоты 4200 метров, а другой, расположенный неподалёку, ещё выше. Гора Хайгенс, также на 20-м градусе северной широты, и гора Вулф квадратной формы, расположенная у южной оконечности
В этой горной цепи есть вершины высотой 18 000 и 12 000 футов соответственно.
Они возвышаются над равниной, к которой их склоны спускаются под крутым углом.
Контрфорс Апеннин, ширина которого местами достигает 160 миль с востока на запад, спускается к Паровому морю с относительно небольшим уклоном. Повсюду она изрезана извилистыми долинами
очень сложного типа, все они тянутся на юго-запад и
включают в себя несколько очень ярких кратеров и горных колец.
Действительно ли время от времени наблюдаются различия в видимости лунных деталей при наблюдении в одинаковых условиях?
Время от времени по какой-то неизвестной причине возникают лунные кратеры. Это один из тех сложных вопросов, которые будут решены только тогда, когда Луна будет систематически изучаться опытными наблюдателями с помощью самых совершенных инструментов на исключительно хороших станциях. Но никто из тех, кто изучает существующие записи о лунных кратерах, сделанные Грюйтузеном, Лорманном, Мэдлером, Шмидтом и другими наблюдателями, не может не прийти к выводу, что выявленные в них аномалии указывают на вероятность существования некоего фактора, который время от времени изменяет их внешний вид или полностью скрывает их.
они скрываются из виду. Короче говоря, чем больше прямых наблюдений с помощью телескопа
и чем тщательнее изучаются мельчайшие детали, тем сильнее становится убеждение в том, что, несмотря на отсутствие заметной атмосферы, в некоторых частях поверхности может быть что-то похожее на низко расположенные испарения, которые время от времени становятся достаточно плотными, чтобы затемнить или даже полностью скрыть область под ними.
Сэр Джон Гершель утверждал, что «фактическая освещённость лунной поверхности ненамного превышает освещённость выветренного песчаника
скала при ярком солнечном свете. Я, — говорит он, — часто сравнивал
луну, заходящую за серым перпендикулярным фасадом Столовой
горы, освещённой солнцем, которое только что взошло в противоположной
части горизонта, с едва различимой по яркости скалой, соприкасающейся с ней. Солнце и луна находятся почти на одной высоте, а в атмосфере нет ни облаков, ни испарений, поэтому оба светила выглядят одинаково. Тщательные исследования Цёлльнера по этому вопросу
полностью согласуются с приведёнными выше результатами наблюдений.
Хотя он и считает, что самые яркие части
Поверхность Луны такая же белая, как и самые белые объекты, с которыми мы знакомы.
Однако, если рассматривать отражённый свет в целом, можно
признать, что Луна скорее чёрная, чем белая. Самый яркий объект
на поверхности — центральный пик кольцевой равнины Аристарх,
самый тёмный — дно Гримальди или, возможно, часть дна
соседнего Риччоли. Между этими крайностями есть все оттенки
тонов. Проктор, обсуждая этот вопрос на основе экспериментов Цёлльнера, касающихся отражения света различными веществами,
приходит к выводу, что только что упомянутая темная область должна быть заметно темнее
, чем темно-серый сиенит, который фигурирует в его таблицах, в то время как
пол Аристарха белый, как только что выпавший снег.
МАРС. —АГНЕС М. КЛЕРК
Самая удаленная от солнца планета земной группы - Марс, "звезда
силы”. Ни одно другое небесное тело, кроме Луны, не расположено так удачно
для наблюдения с нашей позиции в космосе.
Диаметр Марса составляет 4200 миль; его поверхность равна
двум седьмым, а объём — одной седьмой поверхности Земли. Но из-за меньшей средней плотности девять таких сфер поместились бы на Марсе.
чтобы составить массу нашего мира. Поверхностная сила тяжести на Марсе по сравнению с её значением на Земле составляет 38 к 100. Человек мог бы перепрыгнуть там через стену высотой 2,5 метра без особых усилий, как если бы здесь ему нужно было перепрыгнуть через двухметровый забор.
Планета совершает оборот за 24 часа 37 минут вокруг оси, отклоняющейся от вертикали на 24° 50;. Следовательно, его времена года
похожи на наши, за исключением того, что они почти в два раза длиннее, поскольку марсианский год составляет 687 дней.
Диск Марса окрашен в три оттенка — красноватый,
или тускло-оранжевый, тёмно-серовато-зелёный и чисто-белый. Последний цвет преобладает
в основном в двух диаметрально противоположных областях. Каждый полюс окружён
блестящей шапкой, что наводит на мысль об отложении льда или снега
в холодных областях, соответствующих нашим арктическим и антарктическим регионам.
И это ещё не всё. Каждый из полярных капюшонов сжимается до
размеров, соответствующих местному лету, но восстанавливает свой первоначальный размер, когда снова наступают зимние холода. Здесь и нигде больше в планетной системе мы не наблюдаем сезонных изменений.
а смена времён года связана с жизненными возможностями. Опять же,
на земном шаре, на котором заметно тает снег, должна быть вода; следовательно,
зелёные пятна не могут не напоминать нам о морях и заливах,
разделяющих континенты, светлый оттенок которых может быть вызван
какими-то особенностями почвы. Оно никоим образом не связано с растительностью, поскольку не тускнеет и не становится ярче с наступлением весны.
Атмосферное происхождение исключается тем обстоятельством, что у края оно становится размытым из-за белёсой дымки, как раз там, где
Самые плотные слои атмосферы пересекает линия прямой видимости.
Пятна на Марсе не имеют таких чётких очертаний, как лунные кратеры и _марии_; тем не менее они в основном постоянны. Некоторые из них можно
узнать по рисункам, сделанным более двухсот лет назад; и эти
древние записи помогли современным астрономам с точностью до
минуты определить период вращения планеты. Континенты
обозначены довольно расплывчато. Значительная их часть имеет неопределённый и изменчивый оттенок, как будто подвержена наводнениям. Эта особенность,
Тщательная проверка, проведённая во время благоприятного противостояния в 1892 году, выявила
существенное различие между Марсом и Землёй. Земные океаны
остаются в отведённых им границах. На соседней планете, как
заметил в 1892 году г-н Фэй, «вода, кажется, свободно перемещается»,
время от времени затапливая территории размером с Францию. Несовершенное
разделение двух элементов напоминает условия, преобладавшие
в каменноугольную эру на Земле.
Большая часть суши на Марсе расположена в Северном
полушарии. Она занимает две трети всей поверхности планеты.
На самом деле это не суша, а скорее сеть из суши и воды.
Огромный континентальный блок — о чём свидетельствует его оранжевый оттенок —
разделен во всех возможных направлениях сложной системой
того, что кажется водными путями, идущими абсолютно прямо —
то есть по большим окружностям земного шара — на расстояния от
350 до более чем 4000 миль. Часто можно увидеть их дубликаты,
строго параллельные друг другу, на расстоянии от 30 до 300 миль
от первоначальных образований. Это загадочное явление носит
временный или, скорее, периодический характер.
Каналы неизменно соединяют два водоёма, поэтому им не нужны шлюзы или гидравлические механизмы. Они проходят по одному уровню.
Самые широкие из них сопоставимы с Адриатическим морем, а те, что находятся на пределе видимости и тянутся, как тончайшие паутинные нити, через весь диск, имеют ширину восемнадцать миль. «Каналы, — говорит Скиапарелли, — могут пересекаться под любым углом, но чаще всего они сходятся в небольших местах, которые мы называем озёрами. Например, видно, что семь сходятся в
Lacus Ph;nicis, восемь в Trivium Charontis, шесть в Lun; Lacus и шесть в Ismenius Lacus».
Эти «озёра», очевидно, являются неотъемлемой частью системы каналов.
Они напоминают огромные железнодорожные развязки; и самое большое из них —
«Глаз Марса» (Lacus Solis Скиапарелли) — по выражению мистера Лоуэлла, похож на ступицу колеса с пятью спицами. Мистер У. Х. Пикеринг в 1892 году и мистер Персиваль Лоуэлл в 1894 году были поражены их невероятным количеством.
«На оранжево-охристом фоне континентальных регионов планеты, — писал последний, — разбросано множество тёмных
круглые пятна. Невозможно сказать, сколько их может быть, так как чем лучше видимость, тем больше их кажется.
Однако, несмотря на их большое количество, нет ни одного
пятна, не связанного с каналом. Более того, по-видимому, нет ни
одного пятна, которое не находилось бы на пересечении нескольких каналов. С другой стороны, все пересечения, по-видимому, снабжены пятнами».
Большинство этих очагов имеют диаметр около 120 миль и кажутся наиболее
круглой формы, когда видны наиболее чётко. «Если нанести их на глобус, —
продолжает мистер Лоуэлл, — то они и соединяющие их каналы образуют
самая любопытная сеть на всех оранжево-охристых экваториальных участках планеты, масса линий и узлов, причём одни из них встречаются так же часто, как и другие. Действительно, пятна — такая же своеобразная и отличительная черта Марса, как и сами каналы.
Как и каналы, они появляются периодически, в той же, но более замедленной последовательности. Таким образом, они «во-первых, являются сезонными явлениями, а во-вторых, их существование зависит от наличия каналов».
Мистер Лоуэлл называет их «оазисами» и не стесняется в выражениях.
Значение термина.
Самым важным результатом многочисленных наблюдений за Марсом,
проведённых во время противостояний в 1892 и 1894 годах, стало
выявление закономерностей в изменениях, зависящих от смены
сезонов. Скиапарелли давно предвидел этот результат; он
обычно опережает своё время. Более того, эти изменения,
если внимательно за ними наблюдать, говорят сами за себя. Поочередное таяние
северных и южных полярных шапок инициирует и в некоторой степени определяет их. С наступлением лета в любом полушарии начинается таяние
За соответствующим белым пятном можно наблюдать в режиме реального времени.
«Снежные области постепенно покрываются
трещинами по краям; внутри них образуются чёрные дыры и огромные разломы;
от основной массы отделяются огромные изолированные фрагменты протяжённостью в несколько миль, которые затем растворяются и исчезают.
Короче говоря, мы сразу видим те же изменения и движения в этих ледяных полях, которые происходят летом в наших арктических регионах».
Действительно, оледенение на Марсе длится гораздо меньше, чем на Земле. В
В 1894 году южная снежная шапка растаяла до последнего пятнышка через 59 дней после солнцестояния, а от того, что обычно остаётся, едва ли можно сделать удобную шапку для Бен-Невиса. Таким образом, высвобождается огромное количество воды. Полярные моря выходят из берегов; гигантские наводнения, усиленные, несомненно, другими источниками, распространяются до тропиков;
Болотистые или топкие участки Сиртиса становятся более тёмными и приобретают отчётливый водный оттенок.
В поле зрения появляются каналы, которые становятся неоспоримой реальностью.
Кажется, мы вынуждены поверить, что они выполняют функцию проводников паводковых вод.
Мистер Лоуэлл без колебаний заявляет, что они имеют искусственное происхождение.
И если исходить из этого предположения, то цель их
связи с его «оазисами» становится предельно ясной. Они
поставляют этим Тадморам в пустыне воду, благодаря которой
они «цветут, как розы». Нам говорят, что места соединения
не увеличиваются, когда до них доходит весенняя влага; они
только темнеют из-за внезапного роста растительности. Эти круглые
«районы, искусственно орошаемые системой каналов», разбросаны
по обширным пустынным территориям, оранжево-охристые участки которых
Марс, покрывающий большую часть своей поверхности, но глубоко погребённый в тысячелетней пыли из разрушенных пластов красного песчаника.
«Итак, — замечает мистер Лоуэлл, — у нас есть цель и причина существования каналов, и самая естественная из всех возможных — а именно, что каналы построены с единственной целью — удобрять оазисы. Когда мы рассматриваем удивительную систему каналов, мы приходим к такому же очевидному выводу, как и сама вода.
То, что мы видим, — это не сам канал, а растительность вдоль его берегов.
Соотношение воды к суше гораздо меньше, на Марсе, чем на
земля. Только две седьмых части диска покрыты темной
территории, и в конце водный характер некоторых, если не всех,
это была всерьез поставлена под вопрос. Профессор Пикеринг
своими наблюдениями в 1892 и 1894 годах был убежден, “что
постоянная акватория на Марсе, если она вообще существует, чрезвычайно
ограничена по своим размерам”. По его оценкам, оно примерно в два раза меньше Средиземного моря. Профессор Шеберле тоже не верит в это.
Если тёмные пятна — это моря, спрашивает он, то как объяснить их неправильную форму
градаций тени в них? Как, прежде всего, объяснить их явное
пересечение с хорошо выраженными каналов? Профессор Барнард, наблюдавший
с высоты тридцати шести дюймов в 1894 году, различил на поверхности Марса
поразительное богатство деталей, “таких сложных, маленьких и
изобилие, что сводило на нет все попытки правильно его очертить ”.
Было неловко обнаружить, что эти мельчайшие детали принадлежат скорее
“морям”, чем ”континентам". При самых благоприятных условиях тёмные области теряли всякое сходство с однородными массами.
Их внешний вид напоминал гористую местность, изрезанную
Каньон, разлом и горный хребет, вид с большой высоты. Эти эффекты были особенно заметны в «океанической» области моря Часов.
Очевидно, что соотношение твёрдого и жидкого на этой далёкой планете ненормальное; его нельзя полностью объяснить земными аналогиями. Тем не менее ряд хорошо задокументированных явлений можно объяснить только при условии, что Марс в каком-то реальном смысле является водно-сухим шаром. Там, где тает снег, должна быть вода.
Происхождение Роны из огромного ледника едва ли более очевидно для наших органов чувств, чем превращение марсианских ледяных шапок в озёра и
потоки.
Спектроскоп подтверждает это. Доктор Хаггинс
в 1867 году обнаружил в спектре Марса отчётливые следы поглощения воды, и этот факт, хотя и был поставлен под сомнение профессором Кэмпбеллом из Лика в 1894 году, был подтверждён как в Талс-Хилле, так и в Потсдаме. То, что в разреженном марсианском воздухе образуются облака и поднимается туман, не вызывает сомнений. Во второй половине октября 1894 года территория, которая была намного больше Европы, оставалась в плотной облачности.
Независимо от того, шёл ли в то время дождь или нет
О море Маральди и прилегающем к нему континенте бесполезно строить догадки.
Мы знаем только, что из-за низкого атмосферного давления на поверхности Марса температура кипения воды должна быть пропорционально ниже (Фламмарион называет цифру в 115 °Fahrenheit), а это значит, что вода быстро испаряется и легко переносится.
Если марсианская атмосфера имеет ту же пропорциональную массу, что и атмосфера нашей Земли, то её поверхностная плотность может составлять не более одной седьмой от плотности земной атмосферы. То есть она более чем в два раза разреженнее воздуха на вершинах Гималаев. Соответствующая высота
Земной барометр показал бы давление в четыре с половиной дюйма.
Однако из-за меньшей силы тяжести на Марсе эта тонкая оболочка чрезвычайно обширна. На чистом небе, едва затянутом облаками,
Солнце, уменьшившееся на наших горизонтах почти вдвое,
вероятно, демонстрирует свои корональные потоки и протуберанцы как неотъемлемую часть своего полуденного великолепия.
Атмосферная циркуляция протекает настолько спокойно, что не нарушает покой земли, «на которой всегда полдень».
По её поверхности не проходят циклоны, только мягкие пассаты дуют в сторону экватора, восполняя объёмы
Потоки воздуха, мягко поднимаемые силой солнца, переносят водяной пар на север и на юг. Воздушные потоки, по сути, являются
земными, но протекают с гораздо меньшей интенсивностью.
Яркие выступы над терминатором Марса впервые были отчётливо видны в обсерватории Лик в 1890 году. Они были повторно обнаружены в Ницце, Арекипе и Флагстаффе (в обсерватории мистера Лоуэлла).
Как правило, они появляются в поле зрения, когда складываются благоприятные условия для их наблюдения. Они очень похожи на лунные пики и
кратеры, ловящие первые лучи солнца, в то время как окружающая их поверхность всё ещё погружена во тьму; и профессор Кэмпбелл связывает их с «горными цепями, лежащими _поперек_ терминатора планеты», а в некоторых случаях, возможно, покрытыми снегом. Он оценивает их высоту примерно в десять тысяч футов. Их присутствие было неожиданным,
поскольку ровная поверхность является обязательным условием для
мелкомасштабного пересечения суши водой, которое, по-видимому, преобладает на Марсе.
Хотя мощность солнечного излучения на Марсе в два раза меньше, чем здесь,
Марсианский климат, на первый взгляд, выгодно отличается от нашего. Полярные ледники менее обширны и более быстро тают, а за пределами арктических и антарктических регионов выпадает мало снега. Тем не менее теоретическая средняя температура составляет минус 4 °C, или 61 °F ниже нуля. Это означает, что планета покрыта льдом. Самое холодное место на поверхности Земли значительно теплее этого сурового среднего показателя.
К счастью, оно существует только на бумаге. Значит, у Марса должен быть какой-то компенсаторный запас тепла, и вряд ли он может быть
Это объясняется разреженностью воздуха. Возможно, внутреннее тепло всё ещё действует, и мы видим на Марсе пример того геологического периода, когда в Гренландии цвели виноградные лозы и магнолии, а на побережье Хэмпшира созревали финиковые пальмы.
Климат Марса, по мнению Скиапарелли, «должен напоминать ясный день на высокой горе. Днём очень сильное солнечное излучение, которое почти не смягчается туманом или паром.
Ночью обильное излучение от почвы в космическое пространство и, следовательно, очень заметное похолодание.
Таким образом, климат здесь экстремальный.
значительные перепады температуры от дня к ночи и от сезона к сезону. И, как и на Земле, на высоте от 17 000 до 20 000 футов атмосферный пар конденсируется только в твёрдой форме, образуя те самые белёсые массы взвешенных кристаллов, которые мы называем перистыми облаками.
Поэтому в атмосфере Марса редко можно встретить скопления облаков, способные вызвать сколько-нибудь значимый дождь. Разница температур в разные времена года будет заметно увеличиваться из-за их продолжительности.
Таким образом, мы можем объяснить сильное замерзание и таяние снега, которое происходит на полюсах при каждом полном обороте планеты вокруг Солнца».
В 1830 году немецкий астроном Мэдлер искал марсианский спутник.
Хотя диаметр его телескопа составлял менее 10 сантиметров, он
убедился, что спутника диаметром более 37 километров не существует. Как оказалось, он был прав. Пара лун, обнаруженная профессором Асафом Холлом с помощью 26-дюймового рефрактора в Вашингтоне 11 и 17 августа 1877 года, — это
несомненно, они меньше этого предела по размеру. Ни один из них не может быть больше десяти миль в поперечнике. Их названия, «Деймос» и «Фобос», взяты из «Илиады», где Страх и Паника представлены как спутники бога войны. Деймос совершает оборот за 30 часов 18 минут на расстоянии 14 600 миль от центра Марса. А поскольку планета совершает оборот за 24 часа 37 минут, суточное движение
сферы с востока на запад почти полностью нейтрализуется орбитальным движением
спутника с запада на восток, так что между его восходом и заходом проходит почти 132 часа. В течение
За это время он четыре раза меняет фазу от новолуния до полнолуния и _vice versa_.
Фобос более эффективен в плане освещения, поскольку он больше и находится ближе. На марсианском экваторе его яркость составляет 1/60 от яркости нашей Луны, но за пределами 69° широты он постоянно скрыт от глаз из-за кривизны земного шара.
ПЛАНЕТОИДЫ. — КАМИЛЬ ФЛАММАРИОН
В первый день прошлого века (1 января 1801 года) Пьяцци, астроном, посвятивший себя изучению неба, наблюдал в Палермо за маленькими звёздами в созвездии Тельца и отмечал их точное положение.
когда он заметил одну из них, которую никогда раньше не видел. На следующий вечер (2 января) он снова направил телескоп в ту же область неба и заметил, что звезда больше не находится в том месте, где он видел её накануне, и что она отклонилась на 4;. Она продолжала отклоняться до 12-го числа, затем остановилась и начала двигаться в прямом направлении, то есть с запада на восток. Что это была за движущаяся звезда? Мысль о том, что это может быть планета, пришла наблюдателю в голову не сразу, и он принял её за комету, как и Уильям Гершель в 1781 году, когда он
открыл Уран.
Однако искусный сицилийский наблюдатель был членом ассоциации, целью которой был поиск неизвестной планеты
между Марсом и Юпитером. С самых ранних времён современной астрономии
Кеплер описывал диспропорцию, пустоту, существующую между
орбитой Марса и орбитой Юпитера. Если не учитывать орбиты малых планет или астероидов, то можно заметить, что четыре планеты — Меркурий, Венера, Земля и Марс — в некоторой степени расположены довольно близко к Солнцу, в то время как Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун находятся дальше.
Нептун простирается далеко в бесконечность. Закон Тиция указывает на то, что число 28 не представлено ни одной планетой.
В 1772 году этот _учёный_ опубликовал это соотношение в немецком переводе «Созерцания природы» Шарля Бонне. Боде, директор Берлинской обсерватории, был настолько
удивлён этим совпадением, что объявил это арифметическое
соотношение настоящим законом природы и говорил о нём так,
что оно стало известно под его именем. Он даже организовал
объединение из двадцати четырёх астрономов для изучения каждого
Зодиакальный пояс и поиск неизвестного. Это систематическое исследование
ещё не принесло никаких результатов, когда по чистой случайности Пьяцци
увидел движущуюся звезду и сначала принял её за комету. Но когда Боде
получил известие, он убедился, что это и есть искомая планета.
Новая планета находилась на расстоянии 2,77 и совершала оборот за несколько дней до предсказанного периода. Пьяцци дал новому небесному телу имя _Цереры_, божества-покровителя Сицилии в «старые добрые времена» мифологии.
Таким образом, пробел на расстоянии 28 был восполнен открытием
Церера. Никто не думал, что там могут быть другие планеты; и если бы Пьяцци так предположил, он мог бы сразу открыть дюжину малых тел, вращающихся в этой области.
Астроном из Бремена Ольберс наблюдал эту планету вечером 28 марта 1802 года, когда он заметил в созвездии Девы звезду седьмой величины, не отмеченную на карте Боде, которой он пользовался. На следующий день он обнаружил, что она переместилась, и понял, что это вторая планета. Но она была намного
Дать ей гражданство было сложнее, чем её старшей сестре,
потому что, когда пробел был заполнен, в этом не было необходимости, и это было скорее неудобно, чем приятно. Они смотрели на неё как на комету, пока её движение не доказало, что она вращается в той же области, что и
Церера, на расстоянии 2,77 и за 1685 дней (период обращения Цереры составляет
1681 день). Они дали ей имя _Паллада_.
Неожиданные открытия Цереры и Паллады заставили астрономов пересмотреть каталоги звёзд и небесные карты. Хардинг был одним из тех, кто усердно занимался пересмотром. Вскоре он был вознаграждён за свои усилия.
неприятности. 1 сентября 1804 года, в десять часов вечера, он увидел
в созвездии Рыб звезду восьмой величины, которая
не была отмечена в "Истории Селесты" Лаланда. 4 сентября
он обнаружил, что она заметно изменила свое местоположение: это была новая планета
. Она получила название _Juno_. Его расстояние от Солнца
выражается числом 2,67, а оборот вокруг Солнца он совершает за
1592 дня.
После этих трёх открытий Ольберс заметил, что орбиты
этих планет пересекаются в созвездии Девы,
выдвинул гипотезу, что они могут быть не чем иным, как фрагментами
большой разрушенной планеты. Механика показывает, что в этом случае
фрагменты будут снова проходить каждый год — то есть при каждом
обороте — через то место, где произошла катастрофа.
Затем Ольберс
приступил к тщательному изучению созвездия Девы и 29 марта 1807 года
обнаружил четвёртую небольшую планету, которой дал название _Веста_. Его расстояние до Солнца составляет всего 2,36, а период обращения — всего 1,326 дня. Это самая яркая из малых планет, и она
Иногда её можно увидеть невооружённым глазом (если знать, где она находится), как звезду шестой величины.
Удивительно, что после этих блестящих начинаний прошло тридцать восемь лет без открытия хотя бы одной планеты.
Лишь в 1845 году была открыта пятая планета, _Астрея_, Хенке (которого не следует путать с астрономом
Энке), простой астроном-любитель, почтмейстер из Берлина, который развлекался тем, что составлял карты звёздного неба.
Основная причина этого кроется в отсутствии хороших карт звёздного неба, поскольку
Чтобы найти эти маленькие движущиеся точки, прежде всего необходимо иметь очень точную карту той области Зодиака, которую мы наблюдаем.
Это нужно для того, чтобы увидеть, движется ли одна из наблюдаемых звёзд.
Самые ранние хорошие карты Зодиака были опубликованы Берлинской академией в 1830 году на основе зон Бесселя, продолженных Аргеландером.
Более совершенные карты Парижской обсерватории начали публиковать только в 1854 году.
Все эти малые планеты видны только в телескоп и невидимы невооружённым глазом, за исключением Весты, а иногда и Цереры, которые хорошо видны
Иногда нам удаётся их различить: они имеют седьмую, восьмую, девятую, десятую и одиннадцатую звёздную величину и даже меньше.
Именно по этой причине между четвёртым и пятым открытиями прошло так много времени. Вероятно,
все малозначимые малые планеты уже открыты,
но ещё предстоит открыть большое количество — возможно, несколько сотен — таких, средняя яркость которых не превышает яркость звёзд двенадцатой величины, а диаметр составляет всего несколько миль. Диаметр самой большой из них, Весты, можно оценить в
400 километров (248 миль).
Хенке последовательно открыл 5-ю и 6-ю планеты в 1845 и 1847 годах;
Хинд, английский астроном, 7 и 8 декабря 1847 года; Грэм, английский наблюдатель, 9 декабря 1848 года; Гаспарис, итальянский астроном, 10 и 11 декабря 1849 и 1850 годов, а затем ещё семь человек. Хинд
обнаружил ещё восемь астероидов; немецкий художник
Гольдшмидт (натурализованный француз) открыл четырнадцать астероидов в период с 1852 по 1861 год[27].
Сейчас астероиды открывают целыми группами; один только Пализер с 1874 года обнаружил шестьдесят восемь
армия божеств земли и древнего неба; но ещё до того, как список был исчерпан, некоторые научные или даже национальные и политические обстоятельства привели к тому, что предпочтение было отдано более современным именам. Так, 11-я комета, открытая в Неаполе, получила название Парфенопы; 12-я, открытая в Англии, — Виктории; 20-я — Массилии; 21-я —
Лютеция; 25-е — Фокея, ещё до того, как Уран был возвращён на небосвод; 45-е — в честь императрицы
французской; 54-е — в честь прославленного Александра фон
Гумбольдт и др. 87-я, 107-я, 141-я, 154-я и 169-я были названы в честь молодого астронома, посвятившего свои лучшие годы развитию астрономии.
Довольно любопытный факт: они назвали их Мудростью (_Sapientia_)
на небе только 275-я планета, открытая в 1888 году; Беллона находится там с 28-го числа (1854).
Из всех этих планет ближе всего к Солнцу находится № 149,
Медуза, расстояние до которой составляет 2,17, то есть примерно в два раза больше, чем до Земли; а самая дальняя — № 279,
Туле, расстояние до которого составляет 4,26, примерно в 4; раза дальше от нас.
Многие из этих малых тел примечательны своим большим эксцентриситетом и высоким наклоном к эклиптике.
Наклон настолько велик, что некоторые из них покидают Зодиак.
Так, Паллада (2) отклоняется от эклиптики на 34 градуса; Эвфросина (31), Анна (265) и Истрия (183) — на 26 градусов. Иногда это северные
околополярные звёзды, которые всегда находятся над горизонтом, иногда — южные
звёзды, которые не поднимаются над горизонтом Парижа. Все эти орбиты настолько переплетены друг с другом, что, если бы они были материальными кольцами, мы могли бы с помощью одного или двух случайно выбранных поднять все остальные.
Это глобусы? Да, несомненно, по большей части. Но некоторые из них
меньшие по размеру могут быть многогранными и могли образоваться в результате
последующих взрывов; изменения яркости, которые были
иногда наблюдаемые, по-видимому, подразумевают неровные поверхности.
Являются ли они _мирами_? Почему бы и нет? Разве капля воды, показанная в
микроскоп, не населена множеством различных существ? Не
камень на лугу скрыть мира, кишащих насекомых? Разве лист растения не является миром для тех видов, которые на нём обитают и питаются?
Несомненно, среди множества маленьких планет есть такие, которые
должны оставаться пустынными и бесплодными, потому что условия для жизни (любой) там не сложились. Но мы не можем сомневаться в том, что на большинстве из них вечно действующие силы природы создали, как и в нашем мире, творения, подходящие для этих крошечных планет. Более того, давайте повторим, что для природы не существует ни большого, ни малого. И нет необходимости тешить себя мыслью о том, что мы презираем
эти маленькие миры, ведь на самом деле жители Юпитера имеют больше
прав презирать нас, чем мы — презирать Весту, Цереру и другие планеты.
Паллада, или Юнона: разница между Юпитером и Землёй больше, чем между Землёй и этими планетами.
ПРИМЕЧАНИЯ:
[27] Гольдшмидт страстно любил астрономию, и я нашёл среди его бумаг, которые мне оставила его семья, множество наблюдений и заметок, показывающих, как сильно он любил изучать небо. Его
самым большим желанием поначалу было обзавестись небольшим телескопом,
чтобы проводить наблюдения, и лучшим днём в его жизни
был тот, когда он нашёл телескоп у торговца старыми вещами.
Он поспешил направить его в небо из своей скромной мастерской.
Он расположен на одной из самых оживлённых улиц Парижа (Rue de
l’Ancienne-Com;die), над кафе Procope, которое раньше было местом встреч литературных звёзд. Там, _из своего окна_, он
в 1852 году открыл 21-ю малую планету, которая получила от Араго
название Лютеция; затем, в 1854 году, 32-ю (Помона); затем, в 1855 году,
36-ю (Атланта); а затем ещё одиннадцать, и все из своего окна.
Часто уезжая в поисках чистого воздуха, он в конце концов поселился в Фонтенбло, где лес со всех сторон открывал перед ним восхитительные сюжеты для живописи. Здесь он и умер в 1866 году.
ЮПИТЕР. — АГНЕС М. КЛЕРК
Юпитер, безусловно, самый важный член Солнечной системы.
Совокупная масса всех остальных планет составляет лишь две пятых от его массы, а для того, чтобы уравновесить его, потребовалось бы 316 Земель. Его размеры ещё более колоссальны, чем его масса, поскольку по объёму он в 1380 раз превосходит наш земной шар. Его полярный и экваториальный диаметры составляют соответственно 84 570 и 90 190 миль, что даёт средний диаметр в 88 250 миль и полярное сжатие в 1/16. Соответствующая экваториальная выпуклость достигает 2000 миль, так что эллиптическая
Фигура планеты поражает наблюдателя с первого взгляда.
Это сразу указывает на быстрое осевое движение; соответственно, Юпитер совершает оборот вокруг своей оси за девять часов пятьдесят пять минут с погрешностью в пару минут.
Приведённые выше цифры говорят о том, что эта великая планета имеет довольно лёгкую структуру, а её средняя плотность на самом деле немного меньше, чем у Солнца. Солнце тяжелее равного по объёму количества воды
в соотношении 1,4 к 1, Юпитер — в соотношении 1,33 к 1. Таким образом, Земля более чем в четыре раза тяжелее
последний шар. Три Юпитера поддерживали бы в равновесии четыре равных друг другу
водяных шара, в то время как земля перевела бы весы против пяти
с половиной водных моделей самой себя. Эта низкая плотность, неизменная
характеристика всех планет-гигантов, наполнена смыслом.
Это сразу дает нам понять, что, пересекая зону
астероидов, мы попадаем в планетарный регион, отличный от того, который остался
позади. Вращающиеся там тела имеют гораздо больший масштаб, чем те, что находятся на этой стороне; они скорее похожи на Солнце
Они плотнее Земли, вращаются гораздо быстрее и, как следствие, имеют более эллиптическую форму. Они не имеют твёрдой поверхности и, скорее всего, никогда её не имели. Их сопровождают целые свиты спутников.
Юпитер обращается вокруг Солнца за 11,86 года по орбите, отклоняющейся от плоскости эклиптики менее чем на полтора градуса, но с эксцентриситетом, в три раза превышающим эксцентриситет эллипса, по которому движется Земля. Среднее расстояние от Солнца составляет 483 миллиона миль.
Соответственно, в перигелии оно сокращается до 462 миллионов миль.
удаляется на 504 миллиона миль в афелии. Сезонов у него нет,
и они не оказали бы существенного влияния, даже если бы были более выраженными.
При благоприятных обстоятельствах Юпитер приближается к Земле на 369 миллионов миль. Это происходит, когда он находится в оппозиции почти в эпоху прохождения перигелия. Максимальное расстояние от него до Земли в оппозиции составляет 411 миллионов миль. В это время он находится в афелии. Таким образом,
при наиболее благоприятном противостоянии он находится на 42 миллиона миль ближе к нам,
чем при наименее благоприятном. Влияние на его яркость очевидно
для глаза. Когда его полночная кульминация приходится на октябрь, он
фактически посылает нам в полтора раза больше света, чем когда это
происходит в апреле. Достаточно вспомнить необычайное великолепие
его появления в сентябре и октябре 1892 года, когда его блеск был
вдвое ярче, чем у Сириуса. Период его противостояния, как мы можем его назвать, составляет 399 дней.
Внутреннее сияние его поверхности удивительно, особенносоюзник
если учесть, что он слегка окрашен.
Минимальный диаметр видимого диска значительно превышает максимальный диаметр Марса. Даже при небольшом увеличении он представляет собой красивый и интересный объект для наблюдения в телескоп. Его отличительной особенностью является наличие поясов, количество и расположение которых сильно варьируются. Иногда их насчитывают до тридцати, изящно опоясывающих диск от полюса до полюса. Они всегда
параллельны экватору, но в остальном очень изменчивы и не могут быть
изучены слишком тщательно как показатель физического состояния планеты
Структура. Особенно примечательны два из них. Они называются северным и южным экваториальными поясами и окружают блестящую экваториальную зону. Полюса затенены тёмными облаками.
Однако при наблюдении в один из крупнейших телескопов мира эта общая схема распределения пятен настолько перегружена мелкими деталями, что иногда её едва можно распознать. За деревьями не видно леса. Прекрасные цветовые эффекты также проявляются при наилучших условиях чёткости и прозрачности воздуха. Тропические пояса можно условно назвать красными, но они имеют сложную
Структура, а также второстепенные особенности и образования отмечены
полосами и пятнами ярко-красного, розового, фиолетового, тусклого и коричневого цветов.
Промежуточное пространство разделено на две полосы линией или узкой
лентой, почти совпадающей с экватором, розового или ярко-алого цвета.
Полярные шапки иногда имеют нежный винный оттенок, иногда — бледно-серый.
В 1889 году профессор Килер провёл тщательное исследование планеты с помощью 36-дюймового телескопа
Лик и сделал серию ценных рисунков.
Диск, по его словам, имел мощность 320 и был «прекраснейшим объектом, покрытым множеством деталей, которые невозможно точно передать на рисунке». Большая часть поверхности была «покрыта хлопьевидными облаками неправильной формы. Края экваториальной зоны были ослепительно белыми и состояли из округлых, похожих на облака масс, которые в некоторых местах тянулись длинными полосами до красного пояса. Они представляют собой самую примечательную и любопытную особенность экваториальных регионов. Они являются причиной двойного
или тройной аспект, который красные пояса демонстрируют в небольшие телескопы».
Вблизи своих начальных точек полосы были белыми и чётко очерченными, но постепенно становились размытыми на красноватой поверхности поясов. Когда они вытягивались, то неизменно двигались назад
_против_ вращения, и было сделано предположение, что это облачные
массы, выброшенные из экваториальной области и постепенно
оставляемые позади по мере её продвижения. Эта гипотеза была подтверждена движением
некоторых ярких точек, или узлов, на дрейфующих облаках. «Участки
экваториальной зоны, окружающие корни хорошо заметных дрейфующих облаков
«Они были несколько ярче, — продолжает профессор Килер, — чем в других местах, и любопытно, что они почти всегда были окрашены в бледно-оливково-зелёный цвет, который, по-видимому, был связан с сильным возмущением и редко встречался в других местах».
Теперь, если бы материал, из которого состояли полосы, был просто поверхностным слоем, он должен был бы нести с собой в более высокие широты избыточную линейную скорость вращения и, следовательно, продвигаться вперёд по мере продвижения на север и юг. Но вместо этого он упал
позади; его скорость была меньше, а не больше, чем у поясов, с которыми он в конце концов соединился. Что мы можем
вывести из этого факта? Очевидно, что течения, идущие на север и на юг,
имели вулканическое происхождение. Их движение со скоростью в
мили в секунду было медленным, потому что они принадлежали к глубоким слоям недр планеты.
Их обратное движение измеряло глубину, с которой они были выброшены вверх.
Пятна красного, белого и чёрного цветов, постоянно видимые на поверхности Юпитера, вызывают величайшее любопытство. Они бывают самых разных видов и
Их качества, истории и приключения столь же разнообразны, как и они сами. Некоторые из них быстро исчезают, другие сохраняются годами.
Иногда они появляются бесчисленными стаями, как стада овец,
а затем какое-нибудь одинокое пятно становится известным само по себе. Белые пятна появляются в обоих случаях; чёрные пятна чаще встречаются группами.
Примечательно, что первые чаще встречаются в Южном полушарии, а вторые — в Северном. Красные
пятна тоже появляются довольно часто, но внимание к ним привлек один поразительный экземпляр.
Большое красное пятно существует уже по меньшей мере девятнадцать лет.
И вопрос о том, не наблюдал ли его появление Кассини более двух веков назад, остаётся открытым.
Однако в современном виде оно появилось в 1878 году.
Тогда оно было полностью кирпично-красного цвета и имело чётко очерченный контур. Его размеры составляли 30 000 на почти 7000 миль, и оно вполне могло бы вместить в себя три таких тела, как Земля. С тех пор он несколько раз оказывался на грани исчезновения и частично восстанавливался.
Но никогда не было такого времени, когда он переставал доминировать
конфигурация поверхности планеты. Не раз она
замещалась голым эллиптическим контуром, как будто в результате
выделения белого вещества в форму, ранее заполненную красным веществом;
именно такой набросок наблюдал Гледхилл в 1870 году. Красное пятно
с полярной стороны примыкает к южному экваториальному поясу.
Его можно было бы назвать почти вплотную прилегающим к нему; огромный
залив, ограниченный с одного конца выступающим мысом, кажется
выдолбленным в шоколадного цвета материале пояса, чтобы
уступить ему место. Тем не менее абсолютный контакт кажется невозможным.
Пятно окружено сияющим ореолом, который, по-видимому, защищает его от посягательств и действует как _chevaux-de-frise_, сохраняя его целостность. Образовавшаяся таким образом формация ведёт себя как
непреодолимое препятствие на пути сильного течения. Материя пояса сталкивается с его сопротивлением и поднимается в виде выступа или «плеча»,
свидетельствующего о прочном существовании пятна, даже если оно временно скрыто. Большое красное пятно, белый ореол и коричневатое плечо неразрывно связаны.
Пятно — это не просто облачный конденсат. Однако оно не имеет реального
неподвижность. Период его вращения непостоянен. В 1870–1880 годах он составлял 9 часов 55 минут 34 секунды; в 1885–1886 годах он был длиннее на 7 секунд. Объект ретроградно двигался со скоростью, соответствующей одному полному обороту вокруг Юпитера за шесть лет или вокруг Земли за семь месяцев. Он не пришвартован, а дрейфует, повинуясь течениям и ветрам, преобладающим в том странном регионе, по которому он плывёт.
О спокойном состоянии говорит приблизительное постоянство периода его вращения в течение последних десяти лет. С бледностью его
Цвет меняется, его «собственное движение» замедляется или прекращается. Это должно означать, что в периоды наибольшего возмущения он является местом выброса из больших глубин, которые, привнося с собой более низкую линейную скорость, вызывают наблюдаемые запаздывания. Он не светится сам по себе и не демонстрирует никаких признаков того, что он находится ниже общего уровня поверхности Юпитера.
У Юпитера нет определённого и единого периода вращения. Почти все пятна, которые время от времени появляются на его диске, находятся в относительном движении и, таким образом, дают лишь отдельные результаты.
Красное пятно движется медленнее всех (за редким исключением),
в то время как чёрные скопления в Северном полушарии опережают всех
соперников. В результате долгих исследований мистер Стэнли Уильямс
выделил девять атмосферных поверхностей с определёнными периодами.
Они хорошо различимы и, очевидно, в некоторой степени постоянны,
однако скорости, присущие каждой из них, распределены крайне неравномерно.
Так, две узкие смежные зоны отличаются по скорости движения на 400 миль в час. Очевидно, что такое положение вещей должно поддерживаться какой-то постоянно действующей силой, поскольку трение, если
Если бы это не сдерживалось, то такие огромные расхождения были бы устранены очень быстро.
Зоны вращения расположены несимметрично; нет соответствия между зонами к северу и югу от экватора Юпитера.
И хотя экваториальный дрейф происходит быстрее, чем в любой из тропических зон, на широте от 20° до 24° северной широты он замедляется.
Экваториальное вращение Юпитера, как показывают наблюдения за пятнами,
занимает 9 часов 50 минут; но спектрографические определения Белопольского и
Деландра показали, что скорость приближения и удаления несколько ниже соответствующей скорости.
[Иллюстрация: три вида Сатурна
с разными аспектами кольца, снятые с разными интервалами: 1 — 2 февраля 1862 года; 2 — 3 ноября 1858 года; 3 — 23 марта 1856 года]
Как бы то ни было, вращение этой огромной планеты, хоть и плохо упорядоченное (если такое выражение допустимо), явно относится к солнечному типу. Это само по себе «полусолнце», у которого нет и следа твёрдой поверхности, а есть лишь непрерывная череда облачных масс, извергаемых изнутри. Низкая средняя плотность Юпитера, если рассматривать её отдельно от всех остальных факторов, уже сама по себе доказывает, что
примитивная природа его состояния. В теле, подобном Солнцу, циркуляция происходит внутри тела и вертикально. То, что процессы, происходящие на Юпитере, относятся к этому типу, не вызывает сомнений. Обмен горячими и холодными веществами происходит не за счёт поверхностных потоков, а за счёт восходящих и нисходящих потоков. Параллельность его поясов экватору делает это видимым невооружённым глазом. Случайная косая полоса указывает на течение в широте, но это исключение, которое можно назвать нетипичным.
Истинная атмосфера Юпитера находится под нарушенным слоем паров
Наблюдается в телескоп. Его общее поглощающее действие на свет
проявляется в потемнении края планеты — ещё одно сходство с Солнцем.
В то же время его особое, или избирательное, поглощение
можно обнаружить только с помощью спектроскопа.
Активная сила света Юпитера очень велика. Она в девять раз превышает силу света Луны и в двадцать четыре раза — силу света Марса.
Лозе также установил, что Южное полушарие в два раза более активно с химической точки зрения, чем Северное. Это превосходство, несомненно, связано с большей физической активностью в том же регионе. A
серия фотографий Юпитера, снятые в 1891 году с большим лизать
рефрактор, были первыми, какую-либо ценность для целей расследования.
Спутники Юпитера были первыми трофеями телескопическая
наблюдение. Они, действительно, достаточно яркие для восприятия невооруженным глазом
могут ли они быть удалены с диска, который затемняет
их своим чрезмерным блеском; и первый и третий имеют
на самом деле был замечен, несмотря на яркий свет, несколькими людьми с
феноменально хорошим зрением. Мифологические названия Галилеян
группа — Ио, Европа, Ганимед и Калипсо (исходя изнутри
outward) — были заменены прозаическими числами.
Семейство Юпитериан представляет собой оживленное и привлекательное зрелище.
Самый маленький из его первоначальных членов (Нет. II) почти в точности соответствует размеру
нашей Луны; самая большая (№. III), с диаметром 3550 миль,
значительно превышает скромные размеры Меркурия. Спутник I
совершает оборот за 42 с половиной часа на том же среднем расстоянии от поверхности Юпитера
, что и наша Луна от поверхности Земли. Нет. II имеет
период обращения 3 дня 13 часов, а его расстояние от центра Юпитера составляет
415 000 миль. Обе эти орбиты являются практически круговыми; и №. III
и IV движутся по эллиптическим орбитам с очень малым эксцентриситетом: одна на среднем расстоянии 664 000, другая — 1 167 000 миль, с периодами обращения соответственно 7 дней 4 часа и 16 дней 16,5 часов. Все четыре астероида вращаются строго в плоскости экватора Юпитера.
Они образуют систему, связанную между собой особыми динамическими
отношениями, в силу которых они никогда не могут быть полностью
затмлены или выстроены в ряд по одну сторону от своей главной
звезды в одно и то же время. Однако все они могут одновременно
скрываться за ней или находиться в её тени; хотя такое безлунное
состояние наблюдается редко
телескопическая редкость.
Прохождение спутников по диску Юпитера выглядит очень необычно из-за сложных и изменчивых эффектов света и тени как на фоне планеты, так и на самих маленьких круглых объектах. Обычно они кажутся яркими вблизи тёмного края, затем исчезают во время прохождения через центр и снова становятся яркими на противоположной стороне.
Но вместо того, чтобы исчезнуть, как положено, они то и дело темнеют, становясь почти неотличимыми от собственных теней, которые
им предшествуют или за ними следуют. Эту разницу в поведении нельзя полностью объяснить различиями в блеске участков диска, через которые проходит свет; в противном случае это можно было бы предсказать. Но никто никогда не пытался это сделать; «чёрные транзиты» происходят тогда, когда их меньше всего ожидаешь. Третьему и четвёртому спутникам в основном свойственны эти фазы; второй спутник никогда их не демонстрировал, и они лишь незначительно влияют на первый. Действительно, все спутники, за исключением, пожалуй, №.
II, полосатые или пятнистые; это приводит к кажущимся деформациям
Их форма, а также колебания яркости свидетельствуют о том, что эти пятна имеют атмосферное происхождение и, следовательно, изменчивы.
Их чёткое и точное восприятие стало возможным благодаря превосходным характеристикам 36-дюймового рефрактора Лика.
Спутники Юпитера, похоже, похожи на него по составу. Первые три спутника обладают такой же высокой отражающей способностью. Нет. II так же ярка, как и самые яркие участки планеты, так что её альбедо не может быть меньше 0,70. И даже № IV (ранее называвшийся «Калипсо» из-за частых затемнений) в самом тёмном состоянии полностью соответствует этому показателю.
фазы, серо-голубые полярные шапки его первичной. В среднем спутники имеют примерно такую же среднюю плотность, как Юпитер.
№ I значительно легче для своего объёма; а их
спектры, согласно наблюдениям Фогеля в 1873 году, состоят из
солнечных лучей, изменённых точно так же, как и те, что отражаются планетой.
Открытие «пятого спутника» Юпитера 9 сентября 1892 года стало одним из самых ярких астрономических сюрпризов за всю историю.
Профессор Барнард воспользовался возможностью, которую предоставило особенно благоприятное
В 1892 году он решил исследовать систему на предмет новинок.
Он затемнял поле зрения телескопа с помощью металлической пластины, расположенной таким образом, чтобы закрывать великолепный планетарный диск, и ночь за ночью искал то, что могло появиться.
Наконец, 9 сентября он уловил нужный отблеск и 10 сентября убедился, что это действительно указывает на присутствие нового спутника.
Это небольшое тело совершает оборот за 11 часов 57 минут 23 секунды на среднем расстоянии 112 160 миль от центра Юпитера, или 67 000 миль от его выпуклой экваториальной поверхности. Следовательно, по праву оно должно
Его следует называть «№ I», а не «№ V». Большая ось эллипса, по которому он движется, из-за возмущения, вызванного сфероидальной формой Юпитера, смещается так быстро, что совершает оборот за пять месяцев. Подразумеваемый эксцентриситет его орбиты, как показал господин Тиссеран, лишь немного превышает эксцентриситет орбиты Венеры, однако наблюдения Барнарда за разницей между его восточным и западным вытяжением показали, что это не так. Его орбитальная скорость в 16,5 миль в секунду намного превышает скорость любого другого спутника
Солнечная система. Близкое расположение к такой огромной массе, как Юпитер, требует
уравновешивающей скорости. Однако период обращения Юпитера вокруг своей оси на один час больше, чем период его вращения, поэтому он ведёт себя как обычно: восходит на востоке и заходит на западе.
С другой стороны, поскольку его движение по сфере измеряется разницей между двумя периодами, он проводит пять юпитерианских дней в пути от одного горизонта до другого, за это время проходя все свои фазы четыре раза. Однако он никогда не бывает полным.
Объёмная тень Юпитера закрывает от него солнечный свет почти на одну пятую часть каждого оборота.
САТУРН. — АГНЕС М. КЛЕРК
Почти на таком же расстоянии от Солнца, как Юпитер, вращается планета, обширная орбита которой до 1781 года считалась самой дальней границей Солнечной системы. Средний радиус этой орбиты
составляет 886 миллионов миль; но из-за её эксцентриситета
Солнце смещается от её середины на 50 миллионов миль,
и Сатурн, соответственно, на 100 миллионов миль ближе к нему
в перигелии, чем в афелии.
Путь к «сатурнианской» планете занимает 29,5 лет при медленном вращении со скоростью шесть миль в секунду. Таким образом, его сезоны в двадцать девять раз длиннее наших и номинально более выражены, поскольку его ось вращения отклонена от вертикали на 27°. Но солнечное тепло, как бы оно ни распределялось, играет незначительную роль в его внутренней экономике. Во-первых, его количество составляет всего 1/91 от количества
на Земле; во-вторых, Сатурн, как и Юпитер — даже в большей степени,
чем Юпитер, — является термодинамически самодостаточным.
Чтобы убедиться в этом, достаточно сравнить объём его шара с его массой.
Средний диаметр Сатурна составляет 71 000 миль, или в девять раз (почти) больше диаметра Земли. Если бы плотность Сатурна была такой же, как у Земли, его масса была бы в девять раз больше, то есть в 729 раз больше той же единицы измерения. Фактическая пропорция,
однако, составляет 95; следовательно, средняя плотность планеты составляет всего 95/729, или от 1/7 до 1/8 плотности Земли, и, поскольку она состоит из вещества, лёгкого, как пробка, она будет плавать в воде.
Более того, профессор Г. Х. Дарвин на основе движения её крупнейшего спутника продемонстрировал, что её плотность заметно возрастает с глубиной.
внутренняя часть планеты, так что её поверхностные слои должны быть легче любого известного твёрдого или жидкого вещества.
Когда Сатурн находится ближе всего к Земле, он размером с шестипенсовую монету, если держать её на расстоянии 210 ярдов. Но вместо того, чтобы быть круглым, как шестипенсовая монета, он сильно сплюснут — даже сильнее, чем Юпитер. Спектры этих двух планет почти идентичны. Оба
спектра содержат следы водного поглощения и «красную звёздную линию».
Сатурн выглядит как большая тусклая звезда; его лучи совершенно не похожи на сверкающие лучи Юпитера.
Но при телескопическом наблюдении можно заметить аналогичную структуру поверхности.
Наиболее заметными элементами являются тропические тёмные пояса сероватого или зеленоватого оттенка; экваториальная область светло-жёлтая, с размытыми белыми пятнами; а на полюсах видны обширные бледно-голубые зоны.
Кажущееся спокойствие диска можно отчасти объяснить огромным расстоянием, с которого он виден; но не только.
Согласно измерениям, проведённым Барнардом в 1895 году, экваториальный диаметр Сатурна составляет 76 470, а полярный диаметр — 69 770 миль, что даёт средний диаметр 74 240 и сжатие около
1/12. Гравитация на его поверхности всего в 1/5 раза сильнее, чем на Земле.
Таким образом, Сатурн не только принадлежит к тому же небесному виду, что и
Юпитер, но и является его близким родственником.
Нет никакой вероятности, что он хоть в какой-то степени состоит из твёрдых тел. Оба светила имеют
одинаковый тип пятен; оба выдают внутренние бури извержениями
пятен, которые своими разнообразными движениями указывают на
глубину их происхождения; оба обладают идентичным составом
атмосфер и незначительно затемнены атмосферным поглощением.
Сатурн, однако, отличается обладанием уникальным набором
придатков. Ничего подобного им больше нигде не видно на небесах.
и когда они хорошо раскрыты, они образуют вместе с земным шаром, который они закрывают,
и свитой спутников, ожидающих снаружи, странный и
замечательный телескопический объект. Кольца, поскольку они лежат в плоскости
экватора Сатурна, наклонены на 27 ° к орбите Сатурна и на
28 ° к эклиптике. Однако Земля по сравнению с Сатурном находится так близко к Солнцу, что их взаимное расположение, если смотреть с Земли, меняется.
В общих чертах их можно считать такими же, как если бы мы смотрели на них с Солнца.
Они точно соответствуют сатурнианским временам года. В сатурнианские равноденствия кольца освещаются по краям и исчезают полностью или почти полностью; в сатурнианские солнцестояния солнечный свет падает на них почти под прямым углом в 27°, сначала _снизу_, затем _сверху_. В эти периоды мы видим, что придаток расширяется, превращаясь в эллипс, ширина которого примерно в два раза меньше длины. Два концентрических кольца
(обычно называемые A и B) очень легко различимы.
внутреннее существо ярче. Черная трещина, которая их разделяет,
называется “разделением Кассини", потому что этот выдающийся наблюдатель был в
1675 году первым, кто заметил это. Пропасть, известная как “разделение Энке”,
во внешнем кольце (А) представляет собой скорее утоньшение, чем пустое пространство;
и временные промежутки часто появляются в A, А B является полностью
освобождаются от них. Таким образом, существуют два чётко выраженных и постоянных ярких
кольца, и больше ничего; но с ними связано тёмное образование,
обнаруженное У. К. Бондом 15 ноября 1850 года и описанное Ласселом
как «нечто вроде вуали из крепа, закрывающей часть неба внутри
внутреннего кольца» Она полупрозрачная, и сквозь неё отчётливо виден край Сатурна.
Внешний диаметр системы колец составляет 172 800 миль, а ширина — 42 300 миль. Ширина колец A и C составляет 11 000 миль.
Ширина кольца B — 18 000 миль, деление Кассини — 2270, а
явный промежуток между кольцом C и поверхностью планеты составляет чуть менее 6000 миль. Каждое кольцо, включая C, наиболее яркое на своём внешнем краю;
но между сияющими и тёмными структурами нет зазора.
B постепенно переходит в C, но при этом сохраняет
отличие от него. Самые ранние точные определения
были сделаны Брэдли в 1719 году, и с тех пор они не претерпели
значительных изменений. Теоретически неизбежное разрушение
системы происходит крайне медленно.
Толщина колец
совершенно незначительна. Они представляют собой плоские
листы без (так сказать) третьего измерения. По этой причине
они полностью исчезают из поля зрения большинства телескопов, когда их плоскость
проходит через Землю, что происходит дважды в каждый сатурнианский год. Только
при исключительных условиях в качестве указателя их местонахождения сохраняется узкая, узловатая, часто туманная полоса. 26 октября 1891 года профессор Барнард, вооружившись рефрактором Лика, обнаружил, что их невозможно увидеть на небе, несмотря на то, что их тень сильно падала на планету. Только через три дня стали видны «тонкие нити света». Соответствующая толщина формации оценивалась менее чем в 50 миль.
Явление исчезновения кольца не повторится до 29 июля 1907 года.
Состав этой удивительной структуры больше не вызывает сомнений.
Она представляет собой то, что можно назвать неподвижной формой вращающегося множества крошечных тел. Это было продемонстрировано Клерком
Максвеллом в эссе, получившем премию Адамса в 1857 году. Его вывод оказался
неопровержимым. Игольчатый состав колец Сатурна — одна из
доказанных научных истин. Неисчислимое множество крошечных
спутников, вращающихся независимо друг от друга по разным орбитам в
строго определённые периоды, зависящие от их расстояния до планеты,
объединены в уникальные придатки _tergeminus Галилея
planeta_. Локальные различия в их яркости зависят от
распределения составляющих их сателлитов. Там, где они
плотно прилегают друг к другу, как на внешних краях колец A и B,
солнечный свет отражается в изобилии; там, где промежутки
между ними широкие, чернота неба едва рассеивается скудными
лучами, отражёнными от немногочисленной космической пыли. Появление кольца из крапов в виде _тёмной_ полосы на планете, как отметил мсье Зелигер,
связано не с прохождением самих объектов, а с непрерывным перемещением их теней по диску.
Альбедо этих частиц настолько велико, что маловероятно,
что они имеют земную или каменистую природу, как метеориты
которые проникают в нашу атмосферу. Образуемые ими кольца в
целом более блестящие, чем шар Сатурна; но это превосходство
объясняется отсутствием поглощения в атмосфере. Их спектр
аналогичен спектру немодифицированного солнечного света.
Затмение Япета, восьмого спутника Сатурна, на фоне планеты и колец Сатурна, произошедшее 1 ноября 1889 года, было весьма поучительным с точки зрения природы тёмного придатка. Спутник ни на минуту не исчезал из поля зрения во время затмения.
Его прохождение за этим кольцом становилось всё более и более размытым по мере того, как оно удалялось от центра. Затем, в момент попадания в тень кольца B, оно внезапно исчезло. Таким образом, была получена уверенность в том, что частицы, образующие матовое кольцо, наиболее редко расположены на его внутреннем крае, который, тем не менее, совершенно чётко очерчен, и постепенно достигают максимальной плотности на его внешнем крае. Однако, несмотря на отсутствие даже самого маленького прозрачного промежутка, чёткая граница отделяет его от соседнего яркого кольца. Профессор Барнард был единственным
Наблюдатель за этими любопытными явлениями. Распределение составляющих колец, как и астероидов, подчиняется закону соизмеримых периодов.
Спутники Сатурна заменяют Юпитер в качестве возмущающей и регулирующей силы.
«Теория спутников» колец Сатурна получила подтверждение
из, казалось бы, наименее перспективных источников. Профессор Зеелигер из Мюнхена в ходе фотометрических экспериментов в 1888 году доказал, что их постоянный блеск при углах освещения от 0° до 30° является убедительным доказательством того, что они состоят из дискретных мелких
тела. И профессор Килер из Аллегани, применив прекрасный и отточенный
спектроскопический метод, пришёл к тому же результату в апреле 1895 года.
«При двух разных гипотезах, — заметил он, — о том, что кольцо является твёрдым телом, и о том, что это рой спутников,
относительное движение его частей будет существенно различаться».
В первом случае неизбежно увеличение скорости _по направлению к центру_,
во втором — увеличение скорости _по направлению от центра_, по той же причине,
по которой Меркурий движется быстрее Земли, а Земля — быстрее Меркурия
Сатурн; в то время как части твёрдого тела, у которого может быть только один период вращения, должны двигаться быстрее, _в милях в секунду_, чем дальше они находятся от центра притяжения. Проверка по прямой видимости
теоретически возможна, но на практике это оказалось непростой задачей. Однако трудности преодолевались одна за другой, и успешная фотография спектров Сатурна и его колец дала необходимую информацию в неопровержимой форме. Из
измерений наклонов пяти тёмных лучей, содержащихся в нём
По отношению к стандартной горизонтальной линии скорость движения была определена как 12,5 миль в секунду для внутреннего края кольца B и 10 миль в секунду для внешнего края кольца A. Согласие с теорией было практически точным; экспериментально было доказано, что компоненты колец движутся независимо друг от друга в соответствии с законами Кеплера.
Для планеты Сатурн профессор Килер тем же изысканным методом определил период вращения, равный 10 часам 14 минутам 24 секундам, что точно соответствует значению, указанному на белом
Пятно 1876 года, которое, судя по всему, не имело собственного движения, а просто плавало на охристой экваториальной поверхности, как водяная лилия на стоячем водоёме. Этот результат, насколько он показателен, намекает на то, что Сатурн может быть не только внешне, но и внутренне менее бурным, чем Юпитер.
Те, кто предсказывает будущее небесных тел, считают, что кольца Сатурна, подобно жабрам головастика, являются признаком ранней стадии развития и исчезнут до того, как планета достигнет зрелости. Их можно рассматривать только как аномалию
наросты. Ни одна другая планета не удерживает материю, вращающуюся вокруг неё, в такой тесной относительной близости. Рош из Монпелье доказал, что ни одно значимое вторичное тело не может существовать на расстоянии менее 2,44 средних радиусов от своего первичного тела; внутри этого предела оно было бы разорвано на части приливными силами. Но вся система колец находится в пределах указанной границы; следовательно, находясь _там_, где она есть, она может существовать _так_, как она есть, — в виде потоков отдельных частиц. Однако останется ли он там, где сейчас?
«Клерк Максвелл, — писал мистер Каупер Рэнъярд, — использовал для описания
Представьте себе кольца как поток кирпичей, среди которых неизбежно будут происходить постоянные столкновения. Теоретическим результатом таких столкновений будет расширение кольца как внутрь, так и наружу.
Расширение наружу со временем вынесет метеориты за пределы
предела Роша, где, по всей вероятности, они, как предполагает профессор
Дарвин, будут медленно накапливаться, и сформируется крошечный спутник. Распространяющееся внутрь кольцо со временем перенесёт метеориты с внутреннего края кольца в атмосферу планеты, где
они раскалятся добела и исчезнут, как метеориты в нашей атмосфере».
Однако, возможно, столкновения в этом скоплении «кирпичей» происходят нечасто.
Существует сильнейшее предположение, что все они движутся в одном направлении по почти круговым орбитам, едва отклоняющимся от плоскости экватора Сатурна.
Те, кто движется по заметно эксцентричным траекториям, должно быть, уже давно исчезли. Таким образом, столкновения могут происходить только из-за гравитационных возмущений, вызываемых спутниками Сатурна, и они должны быть незначительными.
в зависимости от очень незначительных различий в скорости. Первым признаком
«растекания вовне» должно стать формирование внешнего «кольца
с драпировкой», от которого пока не осталось и следа.
Кольца Сатурна совершенно невидимы из его полярных областей, но
вызывают длительные и сложные эффекты затмения в умеренных
и экваториальных зонах. Они были полностью описаны с геометрической точки зрения мистером Проктором в книге «Сатурн и его система».
Из восьми спутников этой планеты[28] первым был открыт самый большой — Титан (No.
VI) (Гюйгенсом в 1655 году), а самым маленьким —
Гиперион (№ VII), последний (обнаружен Ласселом и Бондом в 1848 году).
Остальные пять были обнаружены Дж. Д. Кассини и Уильямом Гершелем.
Титан, единственный из всей группы, по размеру равен нашей Луне.
По словам профессора Барнарда, его диаметр составляет 2720 миль.
Период его обращения вокруг Сатурна составляет почти шестнадцать дней, а расстояние от центра Сатурна — 771 000 миль. Орбита Япета (№ VIII) — самая большая, а его период обращения — самый долгий среди всех вторичных небесных тел Солнечной системы.
Он совершает оборот за 79; дня на расстоянии 2 225 000 миль, что равно 59; экваториальных радиусов Сатурна. Следовательно, его путь составляет около
те же _пропорциональные_ размеры, что и у нашей Луны.
Япет примечателен своей изменчивостью в плане освещения.
Его минимальный блеск может увеличиваться в три или четыре раза.
Сэр Уильям Гершель заметил, что эти максимумы совпадают с положением на западной стороне планеты, и сделал вывод о вращении, подобном лунному. «Из изменений
в этом теле, — утверждал он в 1792 году, — мы можем сделать вывод, что
некоторая часть его поверхности, и эта часть намного больше, отражает
гораздо меньше света, чем остальная поверхность, и что ни самая тёмная, ни самая светлая сторона не являются
повернут к планете, но частично одной стороной, а частично другой, хотя, вероятно, светлой стороной повернут меньше».
Однако он признал, что это объяснение неполное.
Наблюдалась и наблюдается значительная изменчивость, которая, по-видимому, указывает на наличие атмосферы и образование облаков. Но никаких достоверных сведений о физическом состоянии спутников Сатурна пока нет. Тем не менее мы можем предположить, что, поскольку приливное трение нарушило вращение (в случае с Сатурном) самого удалённого члена семейства, оно не пощадило и тех, кто находился ближе
к его измельчающему действию. Все предположительно вращаются в одно и то же время.
что они вращаются.
Пять внутренних спутников движутся по приблизительно круговым орбитам;
три внешних - по эллипсам, примерно в два раза превышающим земной
путь. Все, за исключением Япета, строго придерживаются плоскости
колец. И поскольку это составляет угол 27 ° с орбитой планеты,
затмения здесь происходят гораздо реже, чем в системе Юпитера. Они могут возникать только тогда, когда Сатурн находится на определённом расстоянии (различном для каждого спутника) от узла орбиты спутника. Даже Мимас (№ I)
хотя он вращается вокруг кольца с интервалом всего в 34 000 миль, он часто выходит за пределы наклонно проецируемого теневого конуса.
Его расстояние от центра Сатурна составляет 118 000 миль, и он совершает оборот за 22,5 часа.
Постоянно окутанный сиянием своего великолепного светила, он является очень скромным объектом, который можно увидеть только в самые лучшие телескопы во время его робких вылазок. Как и все спутники Сатурна, кроме Титана и, в редком случае, Япета, он слишком мал, чтобы его можно было увидеть во время транзита по диску планеты.
Движения этих тел были тщательно изучены, а их взаимные возмущения в некоторой степени разгаданы. Они оказались чрезвычайно интересными для исследователей небесной механики.
В этой области в первую очередь следует учитывать Титан.
Он оказывает на систему Сатурна такое же подавляющее влияние, какое Юпитер оказывает на Солнечную систему.
ПРИМЕЧАНИЯ:
[28] Девятый спутник, Феба, был открыт в 1904 году.
О его существовании подозревали уже много лет, и он был обнаружен
в обсерватории Арекипа, Перу, 14 марта 1899 года с помощью
фотография. С тех пор он несколько раз терялся и был найден заново. — Э. С.
УРАН И НЕПТУН. — УИЛЬЯМ Ф. ДЕННИНГ
Когда сэр Уильям Гершель был музыкантом в Бате, он задумал провести телескопическое исследование небесных тел. Занимаясь этим, он
случайно сделал открытие огромной важности: в ночь на 13
марта 1781 года в поле зрения его 6,3-дюймового телескопа попал
объект, который в итоге оказался новой крупной планетой нашей
системы.
Острый глаз Гершеля сразу же заметил странное
Он обнаружил небесное тело, которое показалось ему необычным, поскольку у него был заметный диск и оно не могло быть ни неподвижной звездой, ни туманностью.
Позже он обнаружил, что объект движется, а его внешний вид был «туманным и неопределённым».
Благодаря очень мощным телескопам он пришёл к выводу, что это комета, и сообщил о своём открытии Королевскому обществу на его заседании 26 апреля 1781 года.
Предполагаемая комета вскоре попала в поле зрения других астрономов, в том числе королевского астронома Маскелайна и «Комету Феррета» из Парижа. Последний в письме к Гершелю писал:
«Нет ничего сложнее, чем поймать его, и я не могу себе представить,
как вам удалось несколько раз попасть в эту звезду или комету, ведь мне
было совершенно необходимо наблюдать за ней в течение нескольких дней
подряд, прежде чем я смог бы понять, что она движется».
По мере накопления наблюдений стало ясно, что параболическая орбита не подходит. В конце концов тайна была раскрыта.
Было обнаружено, что единственной орбитой, по которой может двигаться новое тело, является приблизительно круговая орбита, расположенная далеко за пределами орбиты Сатурна.
Вывод о том, что предполагаемое новое тело находится за пределами орбиты Сатурна, стал неоспоримым.
«Комета» на самом деле должна быть новой первичной планетой, вращающейся на
окраине Солнечной системы. Этот вывод был обоснован
убедительным фактами, и его обнародование вызвало немалый
ажиотаж в научном мире. Все телескопы были направлены
на ту часть небосвода, где находился новый шар, и его бледно-
голубой диск, окутанный крошечными пропорциями, рассматривали
снова и снова со всем восторгом, который могла вызвать столь
великая новинка. С самого раннего периода древней истории не было сделано ни одного подобного открытия
было произведено действие. Халдеи были знакомы с пяти больших планет,
в дополнение к земле, и их количество остается неизменным до
от зоркого ока Гершель расширил наши знания, и Сатурн был
освобожден как Sentinel планете происходит его патронов на дальних
границы нашей системы.
Когда были вычислены элементы нового тела, был проведён поиск в записях предыдущих наблюдателей.
Оказалось, что планету Гершеля видели много раз, но неизменно принимали за неподвижную звезду. Флемстид наблюдал её
В период с 1690 по 1715 год он наблюдал его шесть раз, в то время как Ле Монье видел его двенадцать ночей в период с 1750 по 1771 год.
Похоже, что именно небрежность со стороны Ле Монье помешала ему
опередить Гершеля в одном из величайших открытий современности.
Новой планете было дано название Уран, хотя сам первооткрыватель называл её Georgium Sidus, а другие называли её Гершелем в честь человека, благодаря проницательности которого она была открыта.
Уран совершает оборот вокруг Солнца за 30 687 дней, что совсем немного
превышает 84 земных года. Среднее расстояние от Солнца составляет
1 782 000 000 миль, но этот интервал варьируется от 1 699 до 1 865 миллионов миль. Видимый диаметр планеты практически не меняется; среднее значение составляет 3;,6, но у разных наблюдателей оно может отличаться. Его истинный
диаметр составляет примерно 31 000 миль, а полярное сжатие — около 1/13, хотя это значение не является общепринятым.
Планета вблизи противостояния сияет, как звезда шестой величины, и её можно увидеть невооружённым глазом. Она излучает голубоватый свет.
Занимаясь наблюдениями за метеорами, я иногда следил за
В течение нескольких месяцев он наблюдал за планетой невооружённым глазом и отмечал изменения в её положении относительно ближайших звёзд. Из этого ясно, что Уран можно было обнаружить ещё до изобретения телескопа.
Сначала предполагалось, что Уран окружён светящимся кольцом, подобным кольцу Сатурна, и Гершель несколько раз высказывал предположение о существовании такого объекта. Но оно едва ли пережило его более поздние исследования, а современные наблюдения окончательно опровергли его.
В мае и июне 1883 года профессор Янг, имея преимущество в
С помощью 23-дюймового рефрактора в Принстонской обсерватории были обнаружены два слабых пояса, по одному с каждой стороны от экватора, очень похожие на пояса Сатурна. 18 марта 1884 года господа Толлон и Перротен с помощью 14-дюймового экваториального телескопа в Ницце заметили тёмные пятна, похожие на те, что есть на Марсе, ближе к центру диска, а на краю было видно белое пятно. Были замечены два разных оттенка: северо-западное полушарие было тёмным, а юго-восточное — голубовато-белым.
В апреле наблюдения продолжились, и было замечено белое пятно
«скорее как светящаяся полоса, чем как простое пятно», но наиболее заметным оно было у края.
Наблюдатели решили, что это явление указывает на период вращения около десяти часов.
Братья Генри в Париже в 1884 году неизменно замечали два пояса, расположенных параллельно друг другу и включающих между собой более яркую экваториальную зону планеты.
Их результаты, по-видимому, показывают, что угол между плоскостью экватора Урана и плоскостью орбит спутников составляет около 41°.
М. Перротен с помощью большого 30-дюймового экваториального телескопа в Ницце провёл повторное наблюдение
в мае и июне 1889 года. Он писал, что несколько раз замечал тёмные параллельные полосы, которые были очень похожи на пояса Юпитера.
М. Перротен отмечает, что полосы Урана не всегда выглядят одинаково. Они различаются по размеру и количеству в разных частях окружности.
В течение многих лет считалось, что у Урана шесть спутников,
все они были открыты сэром Уильямом Гершелем, но более поздние
наблюдения показали, что четырёх из них не существует. Это были
маленькие звёзды рядом с планетой. Но два спутника Гершеля были
Все они были полностью подтверждены, а два новых спутника были открыты Ласселом и Струве.
У Урана четыре спутника, и, вероятно, существует множество других, хотя они слишком малы, чтобы их можно было различить даже в самые мощные из существующих инструментов.
Ниже перечислены известные спутники: 3-й Ариэль, открытый в 1847 году;
4-й Умбриэль, открытый в 1847 году; 1-я Титания, открытая в 1787 году, и
2-й Оберон, открытый в 1787 году.
Титания и Оберон — два самых ярких спутника, но ни один из них не виден без больших телескопов. По результатам наблюдений с помощью больших
с помощью современных приборов представляется весьма вероятным, что четыре известных
спутника должны быть значительно больше любых других, которые могут быть
вращающихся вокруг планеты. Любопытным фактом в связи с этими
спутниками является то, что их движение является ретроградным.
Ведущие события в повествовании об открытии Урана
и Нептуна представляют собой большое различие — Уран был открыт
случайно, Нептун - преднамеренно. Телескопическая мощность показала первое,
в то время как теория раскрыла второе. В одном случае оптические приборы
стали прямым путём к успеху, а в другом — безошибочным
Это стало возможным благодаря точности математического анализа. Телескоп сыграл
второстепенную роль в открытии Нептуна, поскольку этот инструмент
использовался просто для того, чтобы реализовать или подтвердить то, что доказала теория.
Определённые отклонения в движении Урана можно было
объяснить только предположением о существовании необнаруженной планеты,
находящейся за пределами известных границ системы. Два талантливых геометра
занялись изучением этих отклонений, чтобы определить местоположение
возмущающего фактора. Это было сделано независимо друг от друга господами Леверье и Адамсом, а также доктором Галле
Берлин, получив от Леверье основные результаты его вычислений и информацию о том, что долгота предполагаемой планеты составляет 326°, обнаружил её с помощью своего телескопа в ночь на 23 сентября 1846 года на долготе 326° 52;. Расчётное место, указанное профессором Адамсом, на ту же дату составляло 329° 19;. Новой планете было дано название Нептун. Когда элементы были вычислены, оказалось, что они сильно отличаются от тех, что теоретически рассчитали Леверье и Адамс. Также было обнаружено, что планета ранее наблюдалась Лаландом на
8 и 10 мая 1795 года, но его истинный характер остался незамеченным.
Этот астроном наблюдал за звездой восьмой величины 8 мая; но 10 мая, не обнаружив ту же звезду на том же месте, которое он отметил в предыдущий вечер, он отверг первое наблюдение как неточное и принял второе, отметив его как сомнительное. Лаланд, как и Ле Монье, ничего не подозревавший первооткрыватель Урана, упустил из рук ценное открытие.
Нептун совершает оборот вокруг Солнца за 60 126 дней, что составляет
чуть больше 164,5 наших лет. Среднее расстояние от Солнца составляет
Его расстояние от Солнца составляет 2 792 000 000 миль, а обычный диаметр — 2;7. По размерам он превосходит Уран, его реальный диаметр составляет 37 000 миль.
Наши знания об этом далёком небесном теле крайне ограничены из-за его
очевидно, крошечных размеров и слабой яркости. На его миниатюрном диске никогда не было замечено никаких отметин, и мы можем рассчитывать на то, что ничего не узнаем, пока в работе не будет задействован один из больших телескопов. Без сомнения,
эта планета имеет такой же пояс, как и Уран,
и есть все основания полагать, что у неё множество спутников.
Как только была открыта новая планета, мистер Ласселл направил на неё свой большой телескоп-рефлектор и попытался что-то узнать о её внешнем виде и, возможно, обнаружить один или несколько её спутников. 3 и 10 октября 1846 года он был поражён видом диска, который явно не был сферическим. Впоследствии он подтвердил это впечатление и пришёл к выводу, что планету окружает кольцо, наклонённое примерно на 70°.
Профессор Чаллис поддержал эту точку зрения, но более поздние наблюдения в условиях более чистого неба заставили мистера Ласселла отказаться от этой идеи. Таким образом, кольцо
Нептун, как и кольцо Урана, хотя и казался очевидным с самого начала, исчез в свете более современных исследований.
Но если мистеру Ласселлу не удалось доказать существование кольца, то ему всё же удалось открыть спутник, принадлежащий этой планете. Это произошло 10 октября 1846 года. Было установлено, что новый спутник
совершает оборот вокруг планеты за 5 дней, 21 час и 3 минуты и находится на расстоянии около 220 000 миль от неё.
КОНЕЦ ПЕРВОГО ТОМА
ПРИМЕЧАНИЕ ПЕРЕВОДЧИКА
Сноска [13] дважды упоминается на странице 102.
Очевидные опечатки и пунктуационные ошибки были исправлены после тщательного сравнения с другими случаями в тексте и обращения к внешним источникам.
Некоторые дефисы в словах были удалены, а некоторые добавлены, если в оригинальной книге предпочтение отдавалось одному из вариантов.
За исключением изменений, отмеченных ниже, все орфографические ошибки в тексте, а также непоследовательное или архаичное употребление слов были сохранены.
Стр. 3: «Халиф Аль-Мамум» заменено на «Халиф Аль-Мамун».
Стр. 20: «Девятнадцатый век» заменено на «Девятнадцатый век».
Стр. 21: «Карта» заменена на «Схема».
Стр. 21: «Море Песочных Часов» заменено на «Девять видов моря Песочных Часов».
Стр. 74: «cose che redire» заменено на «cose che ridire».
Стр. 74: «N; sa, n;» заменено на «N; sa, n;».
Стр. 100: «Гесиод» заменено на «Гесиод».
Стр. 122: «знакомый большинству» заменено на «знакомый большинству людей».
Стр. 150: «состоящий из мириад» заменено на «состоящий из мириад людей».
Стр. 223: «может быть похоронен» заменено на «может быть сделан вывод».
Стр. 238: «Будет ли какой-нибудь смертный» заменено на «Будет ли какой-нибудь смертный».
Стр. 292: «его орбитальное движение» заменено на «его орбитальное движение».
Стр. 380: «Маре Хуморум» заменено на «Маре Хуморум».
Стр. 390: «представляют себя» заменено на «представляют самих себя».
Стр. 391: «Мистер Лоуэлл отмечает,*» заменено на «Мистер Лоуэлл отмечает,».
(якорь * не имел сноски и был удалён).
Стр. 396: «закрыто навсегда» заменено на «закрыто навсегда».
Стр. 418: «is a thining-out» заменено на «is a thinning-out».
*** КОНЕЦ ЭЛЕКТРОННОЙ КНИГИ ПРОЕКТА «ГУТЕНБЕРГ» «ИСТОРИЯ ВСЕЛЕННОЙ, РАССКАЗАННАЯ ВЕЛИКИМИ УЧЁНЫМИ И ПОПУЛЯРНЫМИ АВТОРАМИ». ТОМ 1 (ИЗ 4), ЗВЁЗДНОЕ НЕБО. ***
Свидетельство о публикации №226012701467