Текст книги "Земля и небо"

Автор книги: Александр Волков

сообщить о нарушении

Текущая страница: 7 (всего у книги 12 страниц)

Пояс астероидов

Уже давно астрономы, проведя расчеты, решили, что между Марсом и Юпитером должна находиться еще одна планета. Долго искали эту планету ученые. Одни стали говорить, что такой планеты совсем нет, а другие утверждали, что она есть, но слишком мала, и потому ее не видно в телескопы. И вот в ночь под 1 января 1801 года итальянскому астроному Джузеппе Пиацци удалось открыть первую малую планету, которую назвали Церерой, по имени римской богини плодородия.

Диаметр Цереры оказался немногим меньше 800 километров. Это была крошка по сравнению с другими планетами Солнечной системы. Но, как выяснилось впоследствии, Церера – самая крупная из малых планет, потому ее и открыли первой.

Через год на таком же примерно расстоянии от Солнца, как и Церера, нашли вторую маленькую планету. Ее окрестили именем Паллады – римской богини правосудия. Астрономы немного смутились: по их мнению, там не следовало быть второй планете.

Вскоре астрономы еще больше забеспокоились: в 1804 году была открыта третья маленькая планета – Юнона! И, наконец, в 1807 году обнаружилась еще одна планета, четвертая по счету, – Веста!

Тут ученые серьезно призадумались. Четыре маленькие планеты на том месте, где полагалось быть одной большой… Может быть, маленькие планеты – осколки разрушенной большой? Видимо, когда-то в мировом пространстве между Марсом и Юпитером произошла катастрофа, и большая планета раскололась на мелкие..

Но такое предположение совсем не нравилось многим тогдашним астрономам, оно шло вразрез с религией.

Вот что писал другу знаменитый немецкий математик и астроном Гаусс: «Пусть даже через несколько лет мы узнаем, что Паллада и Церера раньше составляли одно тело. С точки зрения наших человеческих интересов, такой результат был бы нежелателен. Подумайте, какой невыносимый ужас охватил бы людей, какая началась бы борьба благочестия и неверия, как одни стали бы защищать, другие нападать на провидение! Все это было бы неизбежно, если бы на основании фактов было доказано, что планета может быть разрушена. Что сказали бы те, которые так охотно строят свое учение на незыблемой прочности Солнечной системы! Что сказали бы они, если бы увидали, что строили на песке и что во всем царит слепая, случайная игра сил природы! Я лично думаю, что надо воздержаться от таких выводов…»

Паллада, Юнона и Веста оказались меньше Цереры. Поперечники их таковы: у Паллады около 500 километров, у Весты около 400, а у Юноны всего около 200 километров. Из всех этих планет только Весту можно иногда видеть простым глазом, а остальные надо рассматривать в телескоп, и они кажутся просто яркими точками. Вот за это их и прозвали астероидами, то есть звездоподобными небесными телами. Ведь планеты в телескоп кажутся кругами (дисками), и только звезды представляются блестящими точками.

Да, Церера и ее небесные соседки – планеты-карлики. Но время показало, что они гиганты по сравнению с другими членами своей семьи, а семья эта оказалась чрезвычайно многочисленной. Пятый член ее был открыт только через тридцать восемь лет после Весты. До этого считалось, что малые планеты найдены все.

Но вот в 1845 году один любитель астрономии открыл пятую малую планету – Астрею.

Множество любителей астрономии нацелили на небо свои маленькие, большей частью самодельные телескопы. Это было так заманчиво – отыскать новую планету в мировых просторах!

Требовалось только терпение. Надо было каждую ночь смотреть на определенный участок неба и точно отмечать положение каждой звезды на карте, И если окажется, что какая-то звездочка сдвинулась с места по сравнению с соседними, – это и есть астероид!

И так как нельзя было заранее сказать, в каком районе неба окажется новая планетка, то их искали наудачу. Некоторым любителям повезло: они открыли по нескольку астероидов.

Число вновь открываемых астероидов росло с каждым годом. Скоро они стали насчитываться десятками. Уже и римских и греческих богинь не хватило, чтобы дать имена новым планеткам. На небе появились богини финикийские, древненемецкие, норвежские… Стали давать астероидам просто женские имена. Небольшая группа астероидов, значительно отличающихся от всей остальной массы, получила мужские имена: Гермес, Эрот, Адонис…

Множество астероидов открыли советские астрономы, особенно искусные «охотники» за маленькими планетками. Вот имена некоторых астероидов, открытых советскими учеными:

Владилена – названа так в честь Владимира Ильича Ленина. Морозовия – в честь русского революционера Н. А. Морозова. Павловия – в честь знаменитого ученого И. П. Павлова.

Впрочем, теперь принято называть вновь открываемые астероиды только двумя латинскими буквами, стоящими после года открытия: например, 1937TL (малая планета, открытая советским астрономом Неуйминым).

В настоящее время известно более тысячи семисот астероидов.

Много найдено астероидов, но еще больше в пространстве носится неоткрытых малых планет. Ученые предполагают, что их существует несколько десятков тысяч.

Конечно, в первую очередь были открыты самые крупные астероиды. Это известные тебе Церера, Паллада, Юнона, Веста. Далее стали открывать астероиды поперечником в 100 километров, 50 километров, 20 километров… Сейчас известны астероиды поперечником в километр и даже меньше. По сравнению с такими действительно малютками Солнечной системы Церера и ее «подруги» – настоящие гиганты. Ведь окружность Цереры около 2500 километров; надо совершить порядочное путешествие, чтобы ее объехать. Поверхность Цереры около двух миллионов квадратных километров – это шестая часть Европы; на Церере можно было бы разместить Францию, Италию, Германию, Англию и еще осталось бы место для десятка маленьких стран вроде Швейцарии. Но только одна десятая часть площади Советского Союза уместилась бы на Церере.

А «карманный» астероид с поперечником в километр можно обойти за час, и поверхность его составляет всего 300 гектаров; у любого колхоза в несколько раз больше земли. По объему «карманный» астероид в 500 миллионов раз меньше Цереры.

Значит, и в семье астероидов есть свои великаны и свои карлики. А среди неоткрытых астероидов множество таких, диаметры которых всего несколько десятков метров и даже несколько метров. Это просто большие камни, мчащиеся в пространстве.

Существование больших и маленьких астероидов заставляет некоторых астрономов предполагать, что когда-то в мировом пространстве действительно случилась катастрофа и одна из планет разлетелась на части. Но эта планета была невелика – раз в тысячу меньше Земли.

Некоторые астрономы называют ее Фаэтоном, в память юного бога, погибшего, по греческой легенде, во время космической катастрофы.

Интересную мысль высказал известный английский ученый и писатель Артур Кларк. Он считает, что впоследствии, когда люди будут чувствовать себя в космосе, как дома, они используют астероиды как источники ценного сырья.

По расчетам Кларка, одного железного астероида диаметром в 270 метров хватило бы для нужд всей земной промышленности на целый год.

Космонавты будут охотиться за железными, никелевыми, марганцевыми астероидами и, оснастив их ракетными двигателями, направлять на Землю – а еще лучше на Луну – для разработки.

Конечно, это дело далекого будущего.

Юпитер

С Юпитера начинается группа внешних планет-гигантов. Его среднее расстояние от Солнца 778 миллионов километров, что равно 5,2 астрономической единицы. Юпитер – самая большая планета Солнечной системы, недаром он носит имя отца и повелителя римских богов.

Сравнительные величины Юпитера и Земли.

Вот наглядные цифры, показывающие, как велик Юпитер.

Его поперечник в 11 раз больше поперечника Земли и составляет 140800 километров. Пешеходу понадобилось бы 800 дней, чтобы обойти кругом Земли, если бы он проходил по 50 километров в день. Но если бы этот пешеход вздумал обойти Юпитер, то, пойдя в путь молодым, он вернулся бы стариком: у него на путешествие ушло бы двадцать пять лет! И это при условии, что он тоже будет проходить в день 50 километров.

Поверхность Юпитера более чем в 120 раз превосходит земную поверхность.

На уроках географии ты изучаешь части света. Их шесть: Европа, Азия, Африка, Северная и Южная Америка, Австралия, Антарктида.

Представь себе, что на Юпитере оказались бы части света такой же величины, как на Земле; тогда их было бы на поверхности огромной планеты больше семисот. Много пришлось бы там потрудиться географам и путешественникам, чтобы исследовать поверхность родной планеты, много пришлось бы исписать им томов!

А каково доставалось бы школьникам этой планеты изучать ее географию!

Из Юпитера можно выкроить тысячу триста шаров такого объема, как наша Земля.

Теперь ты видишь, почему планета Юпитер называется гигантом.

Очень велика сила, с которой Юпитер притягивает к себе предметы, находящиеся на его поверхности. Если бы на Юпитер попал человек, весящий на Земле 60 килограммов, то там он стал бы весить 140 килограммов. Межпланетный путешественник уже не запрыгал бы, как на Луне. Его мускулы оказались бы слишком слабыми, чтобы тащить такое тяжелое тело; вес придавил бы человека к земле, и он еле-еле бы тащился. Он передвигался бы так медленно, что и в сотню лет не обошел бы Юпитер! Лет 200–300 назад те астрономы, которые не были в плену религиозных верований, думали, что на каждой планете живут разумные существа – люди. Астрономы рассуждали так: – Земля – планета; она населена людьми. Меркурий, Марс, Юпитер – тоже планеты. Значит, и на них тоже есть люди.

Вес земного человека на Юпитере (на пружинных весах).

При этом астрономы считали, что на маленьких планетах живут люди маленького роста, а на больших планетах – великаны.

Они сильно ошибались. Если бы на Юпитере были люди, то они-то и были бы карликами: только у карликов хватило бы силы мускулов переносить по поверхности Юпитера их маленькие, немного весящие тела.

Наоборот, на Луне, при малой силе тяжести, вырастали бы великаны. В те времена ученые об этом еще не догадывались.

На Юпитере возможно существование бактерий, которые могут переносить очень низкие температуры и нечувствительны к ядовитым газам.

Устройство, или, как говорят, строение планет-гигантов, совсем не такое, как строение внутренних планет: Земли, Марса, Венеры и Меркурия. Когда в мировое пространство полетят путешественники, они смогут посетить любую планету.

Но для каждой планеты, на которой станут бывать люди, им придется конструировать специальный скафандр с учетом особенностей планеты. Создать универсальный скафандр было бы слишком сложно.

Гигант Юпитер окружен очень плотной атмосферой, состоящей из газов, дышать которыми нельзя. Атмосфера Юпитера страшно холодная: ученые измерили ее температуру и оказалось, что там 140° мороза. Это оттого, что Юпитер получает очень мало солнечного света и тепла: ведь он удален от Солнца больше чем на пять астрономических единиц.

В состав атмосферы Юпитера и других больших планет входят вредные для дыхания газы: аммиак и метан.

Что таится под плотной атмосферой Юпитера, ученые еще не знают: одни предполагают, что внутренность Юпитера горячая, другие думают, что твердое ядро планеты окружено толстой ледяной корой.

Полет на Юпитер – крайне сложная задача. Представим себе, что ракета с Земли опустилась на поверхность этой планеты-гиганта. Для взлета с нее пришлось бы развить скорость более 57 километров в секунду! На такие скорости способны только ракеты колоссальной мощности.

Юпитер делает полный оборот вокруг Солнца один раз в двенадцать земных лет. Это значит, что год Юпитера равен двенадцати земным годам. А сутки на Юпитере очень короткие, всего около 10 часов: 5 часов – день, 5 часов – ночь.

Что было бы, если бы на Земле были такие короткие сутки? Встанешь, позавтракаешь, сходишь в школу – и уже ночь! А когда же гулять, когда уроки учить?

Юпитер отличается от внутренних планет еще и тем, что у него очень много спутников – целых двенадцать. Юпитер со своими спутниками представляет целую систему.

О спутниках Юпитера стоит рассказать подробно.

Ты уже знаешь, что четыре луны открыты Галилеем, который первым направил на небо зрительную трубу. Труба у него была слабая, а все-таки Галилей сразу увидел эти луны, потому что они большие. Две из Галилеевых лун (так их стали называть) больше Меркурия, одна больше нашей Луны и одна чуть поменьше. Спутники Юпитера долгое время после их открытия приносили большую пользу мореплавателям, и благодаря им корабли направляли свой путь в океане.

По этому рисунку можно убедиться, насколько система Юпитера с его спутниками больше системы, Земля – Луна. Юпитер и Луна нарисованы без соблюдения масштаба.

Ты спросишь: как же это могло быть? Я расскажу удивительную историю о том, как Галилеевы луны помогали в старину мореходам находить правильный путь.

В море идет корабль. Кругом вода на сотни и тысячи километров, а в воде подводные скалы, мели, острова, на которые можно налететь в тумане или в ночной темноте.

Каждый день, ровно в полдень, капитан определяет, где находится его судно: определяет он положение судна по солнцу и по хронометру (так называются точные часы).

Капитан ставит на карте точку:

– Мой корабль здесь!

Сразу видно, есть ли поблизости острова или скалы.

А что, если капитан поставил точку неверно? Он считает, что до скал 40 километров, а на самом деле всего 10! И это легко может случиться, если у капитана неверно идет хронометр: например, отстает.

В наше время это не такая большая беда; капитан каждый день проверяет свои часы по радио. А сто, двести лет назад, когда не было радио да и механизмы у часов были не очень хорошие?..

Вот тут-то и пришли на помощь Галилеевы луны!

Юпитер, освещенный Солнцем, отбрасывает от себя огромную тень. Когда тот или иной спутник Юпитера попадает в эту тень, начинается его затмение.

Астрономы больше двухсот лет назад научились точно вычислять время этих затмений и составили таблицы затмений на много лет вперед. Таблицы печатались в специальных астрономических календарях, и на каждом корабле был такой календарь.

Капитан смотрел в календарь: сегодня будет затмение Европы (есть у Юпитера такая луна); значит, надо проверить часы, если будет ясная ночь.

Когда подходило время, капитан брал зрительную трубу и смотрел на небо. Помощник держал в руках хронометр.

– Затмение началось! – говорил капитан.

– Хронометр показывает 23 часа 14 минут 37 секунд, – отвечал помощник и сейчас же записывал время.

– А по календарю 23 часа 15 минут 16 секунд, – говорил капитан. – Наш хронометр отстал на 39 секунд.

Юпитер и его луны оказались точнейшими небесными часами, которые не надо заводить, отдавать в починку и чистку и которые никогда не ошибались ни на секунду!

Даже в наше время у капитанов кораблей (в особенности парусных) есть астрономический календарь: хорошая вещь – радио, а вдруг оно испортится?..

Вот как астрономия – наука о небе – приносит пользу на Земле. И таких примеров можно привести очень много.

Остальные восемь спутников Юпитера маленькие – их можно видеть лишь в хорошие телескопы, и они интересны только для астрономов.

В последние годы луч радиолокатора пронесся через огромное расстояние, отделяющее Юпитер от Земли, и, отразившись от поверхности гигантской планеты, вернулся обратно. А ведь кратчайшее расстояние между Землей и Юпитером составляет около 630 миллионов километров. Час и десять минут потратил радиолуч, чтобы совершить этот путь, а до Луны он долетает немногим более чем за секунду. Таково могущество новейших средств исследования, которыми вооружена современная астрономия.

Сатурн

Сатурн – гигантская планета, объем которой примерно в 770 раз больше объема Земли.

Сатурн – последняя из планет, которые были известны древним. Сейчас мы знаем еще три планеты, находящиеся дальше Сатурна. Они видны только в телескопы.

Сатурном у римлян назывался отец Юпитера, бог времени; в его честь и назвали эту планету.

Удален Сатурн от Солнца на девять с половиной астрономических единиц. Год на Сатурне продолжается почти тридцать наших земных лет – девяностолетнему земному старику, по сатурновскому счету времени, всего лишь три года!

Но жизни на Сатурне нет. Сатурн, как и Юпитер, одет плотной оболочкой из газов. На поверхности Сатурна более 150 градусов мороза. Сутки на этой отдаленной планете продолжаются немногим больше 10 часов.

На этом и можно бы рассказ о Сатурне кончить, но у него есть замечательная особенность, отличающая его от других планет.

Эту особенность долго не могли разгадать астрономы XVII века с их слабыми зрительными трубами.

Из всех планет Солнечной системы Сатурн – единственная, украшенная системой колец. Эти кольца совсем особого вида.

Сколько земных шаров можно было бы уложить по ширине кольца Сатурна.

Возьми лист картона или плотной бумаги, проведи на нем циркулем из одного центра две окружности. Обрежь ножницами лист по наружной линии, а внутренний круг вырежь – у тебя получится большой круг с дырой посередине, или плоское кольцо. Это и будет простейшая модель колец Сатурна. Кольца Сатурна не надеты на планету: между внутренним кольцом и поверхностью планеты расстояние в несколько десятков тысяч километров.

В большой телескоп Сатурн со своими кольцами представляет изумительное зрелище: на темно-синем бархатном небе Сатурн кажется чудесной игрушкой, прихотью природы, которая решила показать, какие она может создавать разнообразные небесные тела.

Откуда взялись у Сатурна кольца? Это еще не совсем ясно. Астрономы предполагают, что они получились из обломков разрушенных спутников Сатурна. Некоторые ученые думают, что кольца Сатурна из льдинок, но это не доказано.

Уже в XVIII веке исследователи высказывали мнение, что кольца состоят из огромного количества мельчайших спутников, густым потоком обращающихся вокруг планеты. Теоретические расчеты подтверждают, что кольца образованы из отдельных частичек, независимо одна от другой обращающихся вокруг Сатурна по круговым орбитам. Частички эти разной величины, но среди них нет таких, которые можно было бы увидеть с Земли в телескоп. Поэтому наблюдать вращение колец непосредственно невозможно. Такие наблюдения производятся с помощью специальных приборов – спектрометров.

То, что кольца Сатурна не сплошные, доказывается так. Если между глазом наблюдателя и какой-нибудь звездой оказывается часть кольца, то звезду видно сквозь нее довольно ясно. Это, кстати, говорит нам и о том, что кольца Сатурна очень тонкие: толщина их, вероятно, 30–50 километров.

Ты смеешься: тоненькие!

Да, действительно они тонки по сравнению с их огромной шириной. У тебя есть модель колец. Подбери четыре шарика такой величины, чтобы они как раз улеглись поперек колец. Каждый шарик на модели будет изображать нашу Землю. Вот как широки кольца Сатурна!

От Сатурна до Земли приблизительно 1,5 миллиарда километров. И когда кольца повертываются к нам ребром, их невозможно разглядеть даже в самые сильные телескопы – ведь это все равно что рассматривать простым глазом ребро бумажного листа, отойдя от него на целый километр.

Через каждые пятнадцать лет кольца Сатурна исчезают из глаз земных наблюдателей, и тогда Сатурн кажется самой обыкновенной планетой.

Я расскажу интересный случай из истории астрономии.

В 1921 году Сатурн так повернулся к Земле, что его кольца стали невидимыми. В «Астрономическом календаре» было напечатано об исчезновении колец.

«Кольца Сатурна исчезли! – завопила одна буржуазная газета. – Они разлетелись на куски!» (Невежды думали, что они твердые.)

А другая газета подхватила: «Эти куски летят к нам с огромной скоростью! Неизбежна мировая катастрофа!»

Начался страшный шум. Церковники обрадовались и тоже подняли свой голос: «Приближается кончина мира! Молитесь, христиане, кайтесь в своих грехах! Жертвуйте на храмы божий, за это получите после смерти райское блаженство! А деньги вам теперь все равно не будут нужны…»

И люди понесли в церкви щедрые дары: золото, драгоценные вещи. Они не догадывались спросить, зачем все это церковникам, раз гибнет мир.

Каким может казаться кольцо Сатурна земному наблюдателю в разное время.

Вот какая шумиха получилась из-за маленькой заметки астронома!

Конечно, вскоре после «исчезновения» кольца появляются. Сначала они кажутся тоненькой ниточкой, потом все увеличиваются, и, наконец, лет через семь-восемь кольца совсем раскрываются, и их видно лучше всего. Затем кольца снова начинают убывать. Наиболее благоприятны для наблюдения колец Сатурна те годы, когда кольца начинают открываться земному зрителю во всей своей красе.

Если у вас, юные читатели и читательницы моей книжки, есть в школе хороший телескоп или если вы сможете получить доступ в обсерваторию, воспользуйтесь случаем и полюбуйтесь поразительным небесным зрелищем – видом колец Сатурна.

У Сатурна, кроме колец, десять спутников. Самый большой из них, Титан, вдвое больше нашей Луны. Это единственный спутник в Солнечной системе, имеющий атмосферу, которая состоит из метана.

Десятый спутник Сатурна, названный Янусом в честь одного из римских богов, открыт совсем недавно, в последних числах декабря 1966 года.

Вид больших планет с поверхности их спутников (сверху – Юпитер, внизу – Сатурн)