Ищем Вулкан!

Оказывается, мысль о существовании планеты между Солнцем и Меркурием носилась в воздухе еще до того, как Леверье обнаружил необъяснимое смещение перигелия Меркурия.

Первый, кто заявил, что он открыл планету рядом с Солнцем (причем не одну, а сразу несколько!), был немецкий математик и астроном, член ордена иезуитов, профессор Христоф Шейнер (1575—1650), преподававший тогда в Ингольштадте. В 1611 г., независимо от Галилея и Иоганна Фабриция, Шейнер открыл пятна на Солнце, но, в отличие от коллег, вначале считал их небольшими планетами, обращающимися на незначительном удалении от поверхности Солнца. Не совсем понятно, как мог опытный исследователь впасть в такое заблуждение. Позже Шейнер детально проследит за движением пятен, определит по ним период вращения Солнца и наклон его оси к эклиптике; он первым обнаружит солнечные факелы, изготовит телескоп новой системы (по схеме Кеплера), откроет механизм аккомодации глаза (изменение кривизны хрусталика). Но история с его «планетами» внутри орбиты Меркурия для меня остается загадкой. Не исключено, что причиной странного заявления Шейнера стало давление на него со стороны руководства ордена. «Начальство предупредило Шейнера, чтобы он не доверял своим наблюдениям, потому что о них ничего не говорилось у Аристотеля. Таким образом, Шейнеру пришлось опубликовать свою работу анонимно, и для того, чтобы не вступать в конфликт с Аристотелем, он заявил, что пятна — это вращающиеся вокруг Солнца маленькие темные тела», — пишет голландский астроном Антони Паннекук в своей «Истории астрономии» (М.: Наука, 1966, с. 248).

Критикуя публикации Шейнера, Галилей даже написал книгу «История и доказательства существования солнечных пятен» (1613 г.), в которой резко нападал на учение Аристотеля в целом. К несчастью, спор Галилея с Шейнером относительно природы солнечных пятен перешел в личную ссору из-за прав на их открытие — ссору, сделавшую Шейнера злейшим врагом Галилея и, быть может, немало способствовавшую развитию враждебного отношения к нему со стороны иезуитов. Несомненное первенство Галилея в области новых научных идей, неуважение, выраженное им по отношению к установленным традицией авторитетам, и едкие насмешки, которыми он осыпал своих оппонентов, создали ему массу врагов в научных и философских кругах, особенно среди многочисленных приверженцев Аристотеля, хотя, как Галилей им неустанно напоминал, их методы мышления и выводы были бы, вероятно, отвергнуты великим греческим философом, будь он жив¹.

Как бы то ни было, из несостоявшегося открытия Шейнера проросли зерна интереса к этой проблеме: о возможных планетах рядом с Солнцем астрономы не забывали. Немецкий аптекарь и любитель астрономии Генрих Швабе (1789—1875) многие годы неутомимо и терпеливо пытался обнаружить гипотетическую планету внутри орбиты Меркурия во время ее прохождения по диску Солнца. Для этого начиная с 1826 г. он систематически в течение 43 лет (!) зарисовывал расположение пятен на солнечной поверхности, надеясь, что одним из них окажется неуловимая планета.

Примерно то же самое, что надеялся увидеть Швабе, нынешние любители астрономии могли наблюдать 7 мая 2003 г., когда по диску Солнца проходил Меркурий, а также 8 июня 2004 г., когда на фоне солнечного диска прошла Венера (рис. 4.23); следующее ее прохождение состоится 6 июня 2012 г. В XIX в. Швабе тщетно вглядывался с помощью телескопа в солнечный диск: он не нашел на его фоне новую планету. Но, потерпев в своих поисках неудачу, упорный аптекарь все же сделал важное открытие: обнаружил возрастание и уменьшение количества солнечных пятен с периодом в 11 лет. Астрономы до сих пор пользуются этим надежным признаком изменения солнечной активности.

Вскоре после того, как Леверье опубликовал свою работу с предсказанием новой планеты внутри орбиты Меркурия, он получил письмо, автор которого сообщал о наблюдавшемся им прохождении какой-то близкой к Солнцу планеты по солнечному диску. Наблюдателем был сельский врач и астроном-любитель Лескарбо (Lescarbault E.M., 1814—1894). Свое открытие он сделал 26 марта 1859 г., почти за год до публикации Леверье, что, вероятно, расстроило великого теоретика: гораздо приятнее, когда теоретический прогноз предшествует открытию. Навестив доктора Лескарбо в его доме в Оржере (к юго-западу от Парижа), Леверье навел справки и, убедившись в честности врача-астронома и пригодности его наблюдательного инструмента, решил, что найденный объект и был новой планетой — Вулканом. Назревала сенсация; в научной печати эту находку сравнивали с открытием Нептуна.

Рис. 4.23. Прохождение Венеры по диску Солнца 8 июня 2004 г. Темный силуэт планеты виден вблизи края солнечного диска. Фото: Stefan Seip (Stuttgart, Germany)

Но восхищение этим открытием разделяли не все. В 1860 г. французский астроном Лие (E. Liais), работавший над составлением карты побережья Бразилии, сообщил, что наблюдал Солнце одновременно с Лескарбо, но не видел никаких следов Вулкана. Лие длительное время изучал солнечный диск и поэтому с полной уверенностью утверждал, что обязательно заметил бы Вулкан, если бы тот действительно пересекал диск Солнца. К тому же Лие пользовался более мощным телескопом, чем Лескарбо. Одним словом, Лие был твердо убежден, что Лескарбо ошибся. Кроме того, он не слишком доверял и гипотезе Леверье. Описывая открытие в 1846 г. немецким астрономом Галле планеты Нептун, он довольно неприязненно пишет о Леверье, теоретически предсказавшем положение этой новой планеты: «Честь открытия принадлежит Галле, а не Леверье, подобно тому как честь открытия закона всемирного тяготения принадлежит Ньютону, а не яблоку».

Возможно, у читателя возник вопрос: почему астрономы предпочитали искать Вулкан не рядом с Солнцем, а на фоне Солнца? Дело в том, что на фоне яркой поверхности Солнца диск планеты выглядит очень контрастным, абсолютно черным. А рядом с Солнцем бледный свет планеты тонет в ярком сиянии земного небосвода. Но и такие поиски Вулкана, безусловно, проводились. Особенно интенсивными они стали с приходом в астрономию фотографии.

Рис. 4.24. Окрестности Солнца, сфотографированные с борта космической обсерватории SOHO. Солнце в центре закрыто круглым экраном. Слева к Солнцу приближается комета.

Любители астрономии знают, что даже Меркурий наблюдать непросто, хотя он и отходит от Солнца на расстояние от 17° до 28° (этот угол максимальной элонгации зависит от взаимного расположения Земли и орбиты Меркурия, поскольку она имеет довольно большой эксцентриситет). Еще труднее наблюдать планету внутри орбиты Меркурия. Практически это возможно только при полных солнечных затмениях. Во время затмений 1901, 1905 и 1908 гг. астрономы, пытаясь обнаружить Вулкан, фотографировали околосолнечные участки неба размерами 15°×15° и 8°×25°. На этих фотографиях имеются сотни слабых звезд (вплоть до 10^m), но планеты среди них нет.

С той поры прошел век, но экспериментаторы продолжают поиск и по-прежнему не очень-то доверяют теоретикам. Казалось бы, теория относительности Эйнштейна полностью объяснила странности в движении Меркурия, но, как мы видим, ученые-практики до сих пор пытаются измерить сплюснутость Солнца и обнаружить Вулкан. В их настойчивости есть свой резон: если не Вулкан, то что-нибудь интересное они обязательно найдут. Убедительный тому пример — попытка изучить солнечные окрестности при помощи автоматической орбитальной обсерватории SOHO (Solar and Heliospheric Observatory), запущенной в конце 1995 г. совместными усилиями NASA и Европейского космического агентства (ESA). Этот аппарат работает в районе точки Лагранжа L₁ системы Солнце — Земля (см. рис. 4.19). На борту спутника есть специальный телескоп, в фокусе которого особая заслонка закрывает яркий диск Солнца, чтобы он не мешал обозревать окрестности светила. При помощи этого инструмента астрономы пытались обнаружить Вулкан; не нашли, зато открыли множество мелких комет, которые регулярно приближаются к Солнцу, оставаясь незамеченными для наземных астрономов (рис. 4.24).

Примечания

1. Берри А. Краткая история астрономии. М.: Изд. И.Д. Сытина, 1904, с. 220.