Материалы по истории астрономии

На правах рекламы:

Чистка Колодцев Раменском kolodec-ramenskoe58.ru.

Венера — планета под чадрой

«Вечерней звездой» и «утренней звездой» называли древние греки самое яркое после Солнца и Луны небесное светило, видимое на ночном небе. Едва заходит Солнце, как на розовом от вечерней зари фоне уже блестит алмазным блеском вечерняя звезда.

Появляется она и перед восходом Солнца и долго остается на светлеющем небе, купаясь в солнечных лучах. Случалось, что утренняя звезда оставалась даже на голубом дневном небе — так она бывала ярка. Долгие годы предки наши отождествляли Венеру с двумя разными светилами: утренним и вечерним, пока не поняли своей ошибки.

Венера названа в честь богини любви. С незапамятных времен существовал обычай, по которому девушки ожидали восхода Венеры, чтобы прошептать ей самые заветные свои желания. Богиня любви — покровительница всех влюбленных.

В сентябре 1610 года Галилей, наблюдая Венеру через свою трубу, увидел вместо диска — серп. Эти наблюдения показались ему не слишком достоверными. Ведь труба Падуанского профессора давала прескверное изображение. Тем не менее, чтобы закрепить за собой приоритет и иметь время для подтверждения своего открытия, осторожный Галилей опубликовал анаграмму — зашифрованное сообщение: «Haec immatura ame jam frustra legintur, o». В переводе на русский язык это означало: «Эти вещи, не оконченные и скрываемые еще от других, прочитаны мною». Таков был обычай. Окружающие понимали, что нужно как-то переставить буквы, чтобы понять скрытый смысл туманной фразы. Многие пытались это сделать, чтобы присвоить себе честь открытия. А пронырливый иезуит патер Кастелли, вызнавший, что Галилей занят наблюдением планет, спросил Галилея прямо: не видел ли он фазы Венеры или Марса? На что ученый уклончиво ответил:

— Много исследований надобно было провести мне на небе, но, пребывая в скверном состоянии здоровья, я чувствую себя гораздо лучше в постели, чем на вечерней росе.

Лишь через полтора месяца, изготовив лучшую трубу и убедившись в правильности своего открытия, он расшифровал анаграмму так: «Cinthial figuras emulatur mates amorum» — то есть: «Фазам Цинтии подражает мать любви». Цинтией называли Луну.

Открытие фаз Венеры явилось мощным ударом по тем, кто восставал против Коперниковой системы. Ведь как раз одним из главных возражений выдвигали противники отсутствие фаз у Венеры и Меркурия. И вот пожалуйста — фазы «матери любви» налицо.

Некоторые люди, обладающие особенно острым зрением, могут различать венерианские фазы даже невооруженным глазом.

Однажды немецкий математик Гаусс решил удивить свою мать видом Венеры в телескоп. Почтенная фрау Гаусс ничуть не удивилась тому, что светило видно в виде серпа, и только спросила, почему этот серп в трубе перевернут1. Оказалось, что она различала фазы Венеры и без помощи телескопа.

Наблюдать Венеру неудобно. В нижнем соединении, когда планета ближе всего к нам, она находится против Солнца и обращена к Земле неосвещенной стороной, поэтому ее наиболее крупная фаза невидима. Лучше всего наблюдать ее, когда спустя три декады после венерианского новолуния, или «нововенерия», угловой диаметр планеты достигает 40", а ширина серпа — 10". В эти дни она светит в 13 раз ярче Сириуса и является действительно одним из самых ярких алмазов земного неба.

Время от времени Венера пересекает солнечный диск, создавая ситуацию, похожую на затмение нашего светила. Но Венера слишком далека от Земли и потому слишком ничтожны ее угловые размеры, чтобы затмить дневное светило. Явление это чрезвычайно редкое. Поэтому можно понять, с какой тщательностью готовится астрономический мир к наблюдениям прохождения Венеры через солнечный диск.

Впервые Петербургская академия наук приняла решение участвовать в наблюдениях Венеры наравне с лондонским Королевским обществом и Парижской академией наук в 1761 году. Из Франции пригласили наблюдателя Шаппа д'Отероша. В те годы ведущие посты в нашей академии занимали иностранцы.

Михаил Васильевич Ломоносов вознегодовал, узнав, что конференц-секретарь академик Миллер вкупе с директором обсерватории Эпинусом решили отстранить русских астрономов от участия в наблюдениях.

— Я к сему себя посвятил, чтоб до гроба моего с неприятелями наук российских бороться! — гремел в залах академии мощный голос Ломоносова. После бурного заседания он отправился в сенат. «Честь и слава Академии Санкт-Петербургской требует, чтобы дело сие произвести самим, без помощи французов», — писал он в бумаге, поданной дежурному чиновнику.

Трудно сегодня сказать, с помощью каких слов добился он отстранения Эпинуса от руководства предстоящими наблюдениями. Не исключено, что, несмотря на бюрократизм сенатских чиновников, в душе они сочувствовали возмущению русского академика. И вот в разные концы Российской империи поехали астрономические экспедиции. Профессор Никита Иванович Попов и адъюнкт Степан Яковлевич Румовский — в Сибирь: в Иркутск и Селенгинск. Шапп д'Отерош — в Тобольск, Андрей Красильников и Николай Курганов против воли директора засели в академической обсерватории. Сам Ломоносов, «в сердцах на Эпинуса», остался дома. Дома на Мойке была у него наблюдательная площадка. Михаил Васильевич приготовил для наблюдений трубу собственного изготовления.

Утро в Санкт-Петербурге выдалось отменное. Ломоносов заметил, как при вступлении планеты на солнечный диск край Солнца сделался размытым. Потом вокруг Венеры появился «обод светлый». А когда, миновав солнечный диск, планета приближалась к другому краю светила, «появился на краю Солнца пупырь. Вскоре тот пупырь потерялся, а Венера показалась вдруг без края», — писал Михаил Васильевич в дневнике наблюдений.

«По сим примечаниям господин советник Ломоносов рассуждает, что планета Венера окружена атмосферою воздушною знатною, таковою (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного». Интересный и правильный вывод. Ломоносов первым понял, что светлый обод вокруг темного тела планеты и искажение края Солнца вызвано простым преломлением солнечных лучей в атмосфере Венеры.

Венеру не зря называют «планетой под чадрой». В любой телескоп мы увидим на ее поверхности только расплывчатые пятна. Причиной тому — «знатная атмосфера». Облачный покров нашей соседки — надежная маска. И хотя со времени изобретения телескопов Венеру много и разносторонне наблюдали как астрономы-профессионалы, так и любители, достоверных сведений о ней до самого последнего времени было очень мало.

Еще пятнадцать лет тому назад в ответ на вопрос: «С какой скоростью вращается Венера?» — специалисты пожимали плечами. Кто ее знает. Может быть, она и вообще не вращается. Но, скорее всего, вращается очень медленно. Во всяком случае, многие наблюдатели замечали на диске планеты смутные пятна, которые медленно перемещались от одного края к другому. Были и такие специалисты, которые уверяли, что венерианские сутки равны ее году. То есть что Венера обегает Солнце, повернувшись к нему всегда одной стороной. Точно так же, как движется вокруг Земли Луна. Не видя поверхности, астрономы пользовались приближенными, косвенными методами, чтобы определить и наклон оси вращения Венеры, и ее диаметр.

Было известно давно, что по размерам, по массе Венера очень сходна с Землей. Это обстоятельство еще больше сбивало с толку исследователей, подхлестывая воображение, побуждая к созданию самых невероятных гипотез.

Вы, наверное, читали не один фантастический роман о путешествиях на Венеру. Вспомните хотя бы «Прыжок в ничто» А. Беляева. Мир, в который попадают путешественники на чужой планете, очень похож на земной времен мезозойской эры. Растут древовидные папоротники, разгуливают, плавают и летают ящеры. Такое описание не просто выдумка автора-фантаста. Теория, считающая Венеру младшей сестрой Земли, имела довольно много приверженцев в начале нашего столетия. Впрочем, были у нее и противники. Пользуясь спектральным анализом, астрономы никак не могли отыскать в атмосфере Венеры следов водяного пара. И тогда родилась другая гипотеза: Венера — бескрайняя, безводная пустыня, раскинувшаяся от полюса к полюсу. Страшные ураганы подымают песок и пыль на десятки километров вверх, образуя непроницаемую завесу для наблюдений. С этой гипотезой удачно сочеталось и предположение о том, что Венера всегда обращена к Солнцу одной стороной. Перегрев освещенной дневной стороны и переохлаждение ночной должны были вызвать неистовые ветры, бушующие по всей планете.

Но постепенно наши сведения о соседнем мире пополнялись. Часто новые открытия рождали новые гипотезы. Так, например, когда в атмосфере Венеры обнаружилось большое содержание углекислого газа, американские астрономы Уиппл и Мензел предположили, что некогда многочисленные венерианские вулканы, как это было, возможно, и на Земле в отдаленную геологическую эпоху, выбросили из расплавленного нутра планеты огромные массы углекислого газа. Но если у нас в процессе остывания Земли его избыток соединился с расплавленными металлами, образовав устойчивые карбонаты, то на Венере произошло нечто иное. Одновременно с углекислым газом всю поверхность планеты залила кипящая вода, закрыв газу доступ к металлам. В воде углекислый газ растворяется плохо, вот он и остался в атмосфере, прикрывая бескрайний клокочущий океан крутого кипятка. Пар создал тучи и облака, которые скрыли поверхность Венеры от глаз земных наблюдателей.

Известный английский астроном Ф. Хойл из Кембриджского университета некоторое время придерживался совсем «дикой», на первый взгляд, гипотезы. Он полагал, что высокая температура, царящая на поверхности «сестры Земли», способствовала созданию океанов... но не воды, а нефти. Нефть, испаряясь, закрыла небо густыми жирными тучами, выпадая на поверхность бензиновым дождем...

Можно привести много различных гипотез. Большинство из них имеют сегодня чисто исторический интерес.

В середине пятидесятых годов за изучение Венеры взялись радиоастрономы. Радиолокационные исследования позволили точно определить период вращения планеты. Венерианские сутки оказались длинными — 243 ±0,5 земных. Но главная неожиданность заключалась в том, что направление вращения Венеры оказалось обратным орбитальному движению планеты! Это было совершенно неожиданно. Тем более, что все остальные планеты вращаются согласно своему движению вокруг Солнца. Интересно, что каждый раз, находясь в нижнем соединении, наша соседка повернута к Земле всегда одной и той же областью. Так случается через каждые 584 дня. А вот почему существует столь странная закономерность, пока никто не знает. Это предстоит еще изучить астрономам.

Радиотелескопы подтвердили, что на Венере гораздо жарче, чем у нас на Земле. Но цифры специалисты называли разные. И уже совсем ничего определенного никто не мог сказать по поводу химического состава венерианской атмосферы и ее давления. А это едва ли не главные характеристики, по которым можно судить, похожа Венера на Землю или нет. Вот если бы дотянуться до таинственной планеты рукой, разместить на ее поверхности приборы и аппараты...

12 февраля 1961 года в сторону Венеры стартовала первая автоматическая межпланетная станция «Венера-1», запущенная с космодрома Советского Союза. Начался новый этап в изучении нашей космической соседки — этап «ракетной астрономии».

За первой АМС последовали другие: советские и американские. Чтобы четко представлять себе трудности посылки станции на другую планету, надо помнить, что эта операция напоминает стрельбу из одного летящего самолета по другому. Только «снаряд» при этом со второй космической скоростью летит до цели около четырех месяцев, покрывая расстояние порядка ста миллионов километров!..

Автоматические межпланетные станции существенно изменили наши представления о «сестре Земли». Температура у поверхности планеты оказалась порядка 420—500 градусов Цельсия, а среднее давление достигает 100—110 атмосфер. Это значит, венерианский «воздух» такой густой и плотный, что аппарат, спускающийся на поверхность Венеры, должен обладать прочностью батискафа, предназначенного для работы в океане на глубине более километра, да еще дополнительно должен быть защищенным от жары. Это значит, что именно на Венере можно встретить озера жидкого олова и свинца, цинковые болота.

Но самым важным и самым интересным результатом этих полетов явилось непосредственное определение химического состава венерианского «воздуха». Атмосфера Венеры почти целиком оказалась состоящей из углекислого газа. Из примесей — не больше двух процентов азота, чуть-чуть меньше одного процента водяного пара вблизи слоя облаков и доли процента кислорода. Все! Мертвый, не пригодный для жизни мир. Мир ядовитой атмосферы, жестокой жары и чудовищных давлений. Климат — как в автоклаве.

Сейчас всех ученых-планетологов волнует вопрос: какие же процессы привели к развитию столь своеобразных и уникальных условий на Венере? И конечно, у многих уже готовы рабочие гипотезы. Но потребуется еще немало напряженного труда, прежде чем они перейдут в ранг теорий.

А теперь, под конец рассказа, прежде чем попрощаться с планетой, обманувшей чаяния биологов, вспомним об одной любопытной гипотезе.

Итак, на поверхности негостеприимной планеты «колыбель» органической жизни не устроишь. Ничто живое не выдержит таких климатических условий. Но... разве обязательно жить на поверхности? Давайте начнем подниматься над венерианской равниной, повторяя в обратном направлении путь советских автоматических станций: давление падает, температура снижается. Сквозь густые тучи начинает проглядывать Солнце, столь необходимое для фотосинтеза и для жизни. Еще выше — и вот уже у кромки облаков мы попадаем в «пояс воды». Да, да, и не удивляйтесь! Вода в виде крошечных капелек и кристалликов льда держится на большой высоте. Там же есть и следы кислорода. Так почему же не предположить и возможности жизни на тех же высотах? Может быть, обитатели Венеры — это некие «живые пузыри», которые носятся в «обитаемых слоях» венерианской атмосферы, не опускаясь вглубь?

Впрочем, это тоже пока гипотеза. Одна из многих, которые ждут новых исследований. Часть — для того, чтобы, получив подтверждение, превратиться в теории. Часть — чтобы отпасть, уступив место новым.

Примечания

1. Большинство телескопов переворачивают изображение. Астрономы привыкли к этому и не обращают внимания, отмечая на фотографиях и рисунках планет юг вверху, а север внизу изображения.

Предыдущая страница К оглавлению Следующая страница
«Кабинетъ» — История астрономии. Все права на тексты книг принадлежат их авторам!
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку