Айзек Азимов - Царство Солнца. От Птолемея до Эйнштейна

Когда Плутон открыли, он» двигался но направлению к перигелию. Он это делает и сейчас. К 1969 г. Плутон оказался к Солнцу ближе, чем Нептун, и с этого момента до 2009 г. он не будет самой отдаленной от Солнца планетой — ею будет Нептун.

Кстати, среднее расстояние Плутона от Солнца укладывается в правило Тициуса — Боде для планеты позади Урана. Число из последовательности Тициуса — 388, а расстояние Плутона — 395. Однако тогда для Нептуна в последовательности места не оказывается. Как бы то ни было, правило Тициуса—Боде уже не принимают слишком серьезно, так что это не имеет значения. Это правило сыграло свою роль, оказав помощь в открытии малых планет и Нептуна. Теперь мы можем оставить его в покое.

Открытие привело Солнечную систему к тому положению, которое нам известно сейчас. В ее входит: Солнце, 9 крупных планет, 31 спутник и около 44 000 малых планет.

Помимо этого, существует некоторое количество комет — возможно, очень большое количество. Одна современная теория говорит о том, что вокруг Солнца вращается громадное облако комет, на расстоянии в тысячу раз большем, чем расстояние Плутона от Солнца. В этом облаке может содержаться до ста миллиардов комет.

Однако кометы — это такие жидкие полупрозрачные штуки, что даже такое громадное их число, вместе взятое, не содержало бы в себе столько вещества, сколько содержится в нашей Луне. Однако кометы могут занимать немало места, потому что разреженный газ некоторых из них занимает даже больший объем, чем само Солнце. Единственной твердой частью кометы является ее ядро, а оно имеет размер планетоида. Ядро кометы Галлея, вероятно, имеет диаметр не более двадцати километров.

Время от времени слабое притяжение одной из планет или даже одной из наиболее близких звезд может возмутить орбиту какой-либо кометы и замедлить ее движение настолько, что она начнет падать по направлению к Солнцу и понесется мимо планет, обогнет Солнце и, возможно, навсегда покинет нашу систему. Или по пути к Солнцу, или обратно комета может еще сильнее подпасть под влияние гравитации одной из планет, мимо которых будет пролетать. Тогда ее могут поймать и сделать постоянным и близким членом Солнечной системы, как это стало с кометой Галлея. На самом деле, оказываясь рядом с планетами, кометы долго не живут. Они слишком нежные, чтобы выдерживать гравитационное притяжение различных тел системы дольше, чем несколько тысяч лет. Несколько комет даже распались прямо в тот момент, когда за ними наблюдали астрономы.

Новые кометы обнаруживают каждый год. Как правило, они настолько тусклые, что их можно увидеть только в телескоп. Их называют в честь тех, кто их открыл, и они также получают номер в соответствии с годом, в который достигают перигелия, и числом комет, открытых в тот год.

И наконец, существуют метеоры, которые заполняют пространство мелкой и очень редкой пылью. Они могут отчасти являться обломками комет, а отчасти — пылью, оставшейся после образования планет. Подавляющее большинство таких метеоров микроскопически малы.

Примерно 100 миллионов из них ежедневно падают на Землю. Почти все они сгорают в атмосфере, не достигнув и ста километров до поверхности Земли. Более крупные оставляют за собой огненный след, благодаря которому их назвали падающими звездами (это было до того, как узнали их подлинную природу).

Самые крупные даже достигают поверхности Земли, не успев полностью испариться. Твердое вещество, падающее на Землю, называют метеоритом. На Землю ежегодно падает 150 — 600 метеоритов, и очень малое их число может оказаться довольно крупным, В Аризоне есть кратер с диаметром примерно около километра, который, вероятно, был образован метеоритом, упавшим десять тысяч лет назад. Есть остатки даже более крупных кратеров, созданных более давними падениями. В двадцатом веке, в 1907 г., великое падение произошло в Сибири. К счастью, не зарегистрировано падений крупных метеоритов на города, хотя существует небольшая вероятность того, что когда-нибудь это произойдет.

Ну, можно ли еще что-то рассказать о нашей Солнечной системе? Да, осталась еще одна история. Не об объекте нашей Солнечной системе, а о том, чего в системе нет, о планете, которой не было.

Дело в том, что, несмотря на все победы ньютоновского закона всемирного тяготения, существовало одно планетное движение, которого он объяснить не мог.

В начале главы 7 я упомянул о том, что Эйлер использовал силы гравитации для того, чтобы объяснить, почему положение перигея Луны медленно вращается вокруг Земли. Гравитация должна была также объяснить и то, что положение перигелия планеты вращается вокруг Солнца, а также скорость этого вращения.

Так случилось, что Меркурий имеет орбиту с большим эксцентриситетом и самый быстро движущийся перигелий. В афелии, когда Меркурий отстоит от Солнца дальше всего, до него 78,3 миллиона километров. В перигелии, когда он ближе всего к Солнцу, расстояние сокращается до 51,3 миллиона километров. Местоположение перигелия в пространстве постоянно смещается, и это смещение вперед можно объяснить за счет гравитационного воздействия ближайших планет, таких, как Венера и Земля.

Однако так можно было объяснить далеко не все движение! Как астрономы ни старались, всегда оставалось еще какое-то смещение вперед, которое объяснить не получалось.

В 1845 г. Леверье (которому вскоре предстояло открыть Нептун) обнаружил это, пытаясь составить таблицы для вычисления движения Меркурия. Он рассчитал, что за 100 лет перигелий сместился вперед на 40 секунд больше, чем ему следовало бы. Это не такое уж большое расхождение. Чтобы было понятно, насколько оно невелико, скажу: ширина Солнца или Луны, видимых с Земли, составляет полных 1800 секунд. Следовательно, потребовалось бы не меньше 4500 лет, чтобы перигелий Меркурия отошел от рассчитанного положения на видимую ширину Солнца или Луны.

Однако астрономы привыкли получать очень важные результаты путем объяснения подобных небольших несовпадений. Когда Кеплер попытался подогнать круговые орбиты к позициям Марса, определенным Тихо Браге, ему это почти удалось. Его подгонка никогда не давала расхождения более 500 секунд. Однако 500 секунд оказалось достаточно, чтобы он попробовал вместо этого воспользоваться эллиптическими орбитами. Перемещение Урана отличалось от теории менее чем на 100 секунд, и этого оказалось достаточно, чтобы открыть Нептун. Ловелл даже попытался вычислить положение Плутона по отклонениям, составлявшим менее 2 секунд.

Конечно же можно и нужно было делать что-то с этими 40 секундами в столетие, которые были лишними в движении Меркурия.