Меркурий — планета ошибок

Давно-давно, может быть, десять тысяч лет назад, а может быть, и больше, босоногие халдейские пастухи, провожая и встречая Солнце, заметали две яркие звездочки, сопровождающие могучее дневное светило. То одна из звезд-спутников ненадолго появлялась вслед за Солнцем после заката, то другая в предутренние часы возвещала восход светила. При этом обе они всегда страшно торопились, будто опасались отстать и потеряться среди остальных блистающих точек на небе.

Древние египтяне, внимательно наблюдавшие за ночным небом, дали быстрым звездочкам имена богов Сета и Горуса — спутников Великого Ра — бога Солнца.

Индусы называли их Буддой и Рохинеей...

Каково же было разочарование древних звездочетов, когда со временем оказалось, что обе звезды — всего-навсего одна и та же планета. Правда, планета очень подвижная. И то, что древние наблюдатели видели ее всегда лишь недалеко от Солнца, заставило их предположить, что даже в геоцентрической системе мира планета, видимая как утренняя и вечерняя звезда, обращается вокруг Солнца. Получилась сложная «египетская система мира», которая, по-видимому, обязана своим существованием замечательному древнегреческому философу Гераклиту Понтийскому.

Римляне назвали юркую планету Меркурием, в честь посланца богов. Наблюдать ее очень трудно. Особенно на севере, в высоких широтах. Сумерки у нас наступают медленно, а горизонт большей частью закрыт облаками. Когда великий Коперник, разрабатывая гелиоцентрическую систему, говорил о том, что не Земля, а Солнце находится в центре мира, его противники ссылались на Меркурий, якобы опровергавший его гипотезу.

— Если Меркурий обращается вокруг Солнца, как и Земля, — говорили они, — то почему мы не видим его фаз, когда он проходит между Солнцем и Землей, так, как мы видим фазы Луны?

И Коперник очень огорчался, потому что ему нечего было возразить на эти слова. В те годы еще не было телескопов и планеты казались людям такими же крошечными, как и остальные звезды. Кроме того, сам Коперник, живя на севере Польши, может быть, никогда не видел Меркурия. Впрочем, надо отдать должное великому астроному, предвидевшему лучшее будущее. «Бог даст, — говорил он, — люди создадут инструменты, которые так усовершенствуют зрение, что позволяет видеть их» (то есть фазы Меркурия). От неудовлетворенности наблюдателей наших северных областей и пошла, наверное, астрономическая поговорка: «Счастлив астроном, видевший Меркурий».

Когда появились телескопы и люди стали много времени проводить за изучением изображений дисков планет, то первым, кто обратил серьезное внимание на Меркурий, был городской судья из города Лилиенталя по имени Иоганн Иероним Шрётер (1745—1816 годы). Шрётер был страстным астрономом. Все свободное время проводил он возле своего телескопа, изучая планеты и поверхность Луны. Прекрасный по тем временам инструмент с объективом в 23 сантиметра позволил ему увидеть даже какие-то детали на поверхности Меркурия. Впрочем, наблюдения далеких небесных объектов тогда шли рука об руку с фантазией. И почтенный судья-астроном выступил с заявлением, что им открыты на поверхности Меркурия горы высотой до двадцати километров, моря и реки... Увы, такие подробности не рассмотришь даже в самый большой в мире советский шестиметровый зеркальный телескоп БТА. Как и следовало ожидать, наблюдения Шрётера не сумел подтвердить больше ни один наблюдатель.

Меркурий часто называют «планетой загадок». Думается, правильнее его назвать «планетой ошибок», потому что ни одно тело Солнечной системы не вводило наблюдателей в заблуждения столь многократно. Правда, каждое из них в конце концов развивало и двигало вперед науку по пути прогресса.

Некоторые ошибки, связанные с Меркурием, настолько интересны и внесли такой значительный вклад в сокровищницу человеческого знания, что о них стоит поговорить подробнее.

Смещение перигелия Меркурия

Вы помните, что в 1846 году известный французский математик и астроном Урбан Леверрье, исследуя неправильности, или невязки, как их называют специалисты, в движении Урана указал место, где следовало искать причину возмущений — неизвестную планету. Так был открыт Нептун.

Однако в движении Меркурия тоже обнаружились невязки, которые никак не могли быть объяснены классической механикой Ньютона.

Еще Леверрье заметил, что ближайшая точка орбиты Меркурия к Солнцу — перигелий орбиты — движется на тридцать одну секунду в столетие быстрее, чем положено. Тридцать одна угловая секунда! Вы представляете себе эту величину? Пари, что нет! Так вот, на расстоянии вытянутой руки тридцать одна секунда дуги — это, примерно, ребро бумажного листа, на котором напечатана эта книга. И все-таки даже такая ничтожная величина означала настоящий скандал в небесной механике. Настолько точна эта наука! Леверрье резонно решил, что объяснить феномен можно только одним — вокруг Солнца по орбите, более близкой, чем у Меркурия, обращается еще одна неизвестная нам планета. Своим полем тяготения вносит она возмущения, подхлестывая перигелий орбиты Меркурия. Авторитет Леверрье после случая с Ураном был чрезвычайно высок в мире науки. И гипотетическая планета получила даже имя. Назвали ее Вулканом. Оставалось ее только обнаружить... Если Вулкан существовал, то время от времени он должен был проходить перед солнечным диском. Тогда его можно было заметить как малюсенькую черную точку, стремительно движущуюся от одного края ослепительного диска к другому. За поиски Вулкана принялись многие наблюдатели.

И многие видели таинственную планету. Но все видели ее почему-то в разных местах. Наконец, собрав около пятидесяти сообщений, Леверрье попытался вычислить орбиту Вулкана и предсказал, что уж 22 марта 1877 года она пройдет по диску Солнца обязательно. Надо ли говорить, что к этому сроку наша Земля буквально «ощетинилась» телескопами... Увы, тщетно! Солнце в тот день выглядело особенно безмятежным и чистым. Так что, скорее всего, большинство наблюдателей принимали за Вулкан круглые солнечные пятна плюс собственную фантазию.

Сейчас доказано, что интрамеркуриальной планеты (то есть находящейся внутри орбиты Меркурия) не существует. А смещение перигелия — оно оказалось даже большим, чем обнаружил Леверрье, — 43″ в столетие — удалось объяснить только с помощью общей теории относительности, созданной Альбертом Эйнштейном. Более того, сегодня смещение перигелия Меркурия считается даже одним из важнейших доказательств справедливости этой теории.

Движение Меркурия относительно Земли

Известный астроном-наблюдатель Джиованни Скиапарелли (1835—1910 годы) отличался исключительно острым зрением и наблюдал Меркурий планомерно в течение восьми лет. В декабре 1889 года на ежегодном заседании Римской академии наук Скиапарелли доложил о нескольких открытиях. Прежде всего он рассказал о пятнах, увиденных на поверхности Меркурия. И даже представил карту этих пятен. Вы тоже можете познакомиться с нею по нашему рисунку.

Впрочем, сорок лет спустя французский астроном Е. Антониади составил не только новую карту Меркурия, но даже дал названия некоторым смутно увиденным деталям на поверхности его диска. При этом он выбрал имена и названия из древнегреческих мифов о Гермесе. С этого и началась география Меркурия, или гермесография. Скиапарелли говорил на заседании академии, что пятна меняют свои очертания и часто мутнеют. Это позволило итальянскому астроному предположить, что у Меркурия есть атмосфера, в которой бушуют бури... Но главное, Скиапарелли утверждал, что Меркурий обращается вокруг собственной оси с периодом, равным времени его облета вокруг Солнца — 88 земных суток. Это означало, что Меркурий, как Луна к Земле, повернут к Солнцу всегда одной стороной.

Такая точка зрения породила удивительную двуликую природу планеты в представлениях астрономов. Дневная, солнечная, сторона, раскаленная лучами близкого светила до 430 градусов, противопоставлялась ночной, теневой, стороне планеты, где температура не поднималась выше минус 263 градусов по той же шкале Цельсия. Такой избыток тепла должен был заставить большинство газов, выделившихся из раскаленных недр, переместиться в холодное, ночное, полушарие. Здесь они замерзли, образовав толстую корку. Резкий перепад температур мог породить страшные бури на планете, пока мороз теневой стороны не выморозил всю атмосферу Меркурия.

Таким астроном Скиапарелли у видел Меркурий в свой телескоп

Странная картина представлялась исследователям. На одной стороне — оловянные реки и свинцово-цинковые болота. Целые моря чистых расплавленных металлов сверкают под черным небом в лучах яростного Солнца. На другой стороне, во тьме вечной ночи, потоки жидких газов переносят льдинки из замерзшего метана и кислорода, громоздят их торосами друг на друга. А между раскаленной, дневной, и замороженной, ночной, половинками располагается зона света и тени — зона терминатора. Из-за покачивания планеты она представляет собой полосу шириной до трехсот километров. И в этой полосе, по мнению некоторых специалистов, могла бы даже существовать жизнь! Впрочем, фантазировать так фантазировать и дальше. Почему бы не предположить существование живых существ и на горячей стороне Меркурия? Жарко? Ну и что же, ведь они могут иметь не обязательно земную структуру. На нашей планете основой органической жизни являются углеводороды плюс вода. На горячей стороне Меркурия у странных существ основа жизни — кремний! И вот уже воображению рисуются странные малоподвижные кремниевые существа с полукристаллической кожей и жидким стеклом вместо крови... Вы скажете: «Но там же нет атмосферы!» А может быть, кремниевым существам дышать и не требуется. Может быть, они усваивают энергию непосредственно из солнечного света, как кремниевые батареи на искусственных космических спутниках Земли...

1965 год открыл астрономам много нового в судьбе «планеты ошибок». И прежде всего рухнул миф об одностороннем положении Меркурия относительно Солнца. Помогли радиоастрономия и радиолокация. Радиоастрономы установили, что период обращения Меркурия вокруг своей оси равен не восьмидесяти восьми земным суткам, а только пятидесяти девяти! И сразу все изменилось в мрачном облике планеты. Пятьдесят девять суток означали, что Меркурий плывет вокруг Солнца, медленно поворачиваясь, подставляя его лучам не одно полушарие, а всю поверхность. Значит, и температурный режим на планете не должен быть таким жестоким. Высшая температура снизилась, низшая — поднялась. Исчезли моря расплавленных металлов и льды из замерзших газов. В общем, условия стали, на наш, земной, взгляд, куда более приемлемыми.

Занимает сегодня астрономов и еще одна особенность Меркурия. Существует предположение, что плотность этой планеты гораздо больше, чем плотность Земли. А это значит, что Меркурий должен быть богаче тяжелыми элементами. И вот на «посланца богов», как на будущую кладовую ценных полезных ископаемых, уже сейчас бросает взор неугомонное человечество. Пожалуй, еще на нашем с вами веку отправится первый автомат на его поверхность и расскажет людям, что там есть. Правда, полет на Меркурий — проблема чрезвычайной сложности. Дело тут не только в том, что он далеко. Лететь надо по направлению к Солнцу. А ведь наше светило — мощный источник радиопомех. Как же тут управлять на расстоянии приборами космической станции? Конечно, советские специалисты имеют опыт. Но и они считают, что полет на Меркурий — задача на целый порядок более высокой сложности, чем все, что было сделано до сего дня. Короче говоря, «планета ошибок» пока еще ждет своих исследователей.