«АННОТАЦИЯ Книга Я. И. Перельмана знакомит читателя с отдельными вопросами астрономии, с её замечательными научными достижениями, рассказывает в увлекательной форме о ...»

К числу вещей, которые никак нельзя изобразить на бумаге, принадлежит точный план нашей солнечной системы. То, что под именем плана солнечной системы приводится в книгах по астрономии, есть чертёж планетных п у т е й, а никак не солнечной системы: самих планет на таких чертежах изобразить нельзя без грубого нарушения масштаба. Планеты по сравнению с разделяющими их расстояниями так ничтожно малы, что трудно даже составить себе сколько-нибудь правильное представление об этом соотношении. Мы облегчим работу воображения, если обратимся к уменьшенному подобию планетной системы. Тогда станет ясно и то, почему нет возможности представить солнечную систему ни на каком чертеже. Всё, что мы в состоянии сделать на чертеже – показать сравнительные размеры планет и Солнца (рис. 63).

Изберём для земного шара самую скромную величину – булавочную головку: пусть Земля изображается шариком около 1 мм поперечником.

Точнее говоря, мы будем пользоваться масштабом примерно 15 000 км в 1 мм, или 1:15 000 000 000. Луну в виде крупинки в мм диаметром надо будет поместить в 3 см от булавочной головки. Солнце величиной с мяч или крокетный шар (10 см) должно отстоять на 10 м от Земли. Мяч, помещённый в одном углу просторной комнаты, и булавочная головка в другом – вот подобие того, что представляют собой в мировом пространстве Солнце и Земля. Вы видите, что здесь в самом деле гораздо больше пустоты, чем вещества. Правда, между Солнцем и Землёй есть две планеты – Меркурий и Венера, но они мало способствуют заполнеРис. 63. Сравнительные размеры планет и Солнца. Диаметр диска Солнца в нию пространства; в нашей комнате прибавляются лишь две крупинки:

одна в мм поперечником (Меркурий) на расстоянии 4 м от мячаСолнца и вторая – с булавочную головку (Венера) – в 7 м от мяча.

Но будут ещё крупинки вещества по другую сторону от Земли. В 16 м от мяча-Солнца кружится Марс – крупинка в мм поперечником.

Каждые 15 лет обе крупинки, Земля и Марс, сближаются до 4 м; так выглядит здесь кратчайшее расстояние между двумя мирами. У Марса – два спутника, но изобразить их в нашей модели невозможно: в принятом масштабе им следовало бы придать размеры бактерий! Почти столь же ничтожные размеры должны иметь в нашей модели а с т е р о и д ы – малые планеты, известные уже в числе свыше полутора тысяч, кружащиеся между Марсом и Юпитером. Их среднее расстояние от Солнца в нашей модели – 28 м. Наиболее крупные из них имеют (в модели) толщину волоса (1/20 мм), мельчайшие же – величиной с бактерию.

Исполин-Юпитер будет представлен у нас шариком величиной с орех (1 см) в 52 м от мяча-Солнца. Вокруг него на расстоянии 3, 4, 7 и 12 см кружатся самые крупные из 12 его спутников. Размеры этих больших лун – около мм, остальные представляются в модели опять-таки бактериями. Наиболее удалённый из его спутников, IX, пришлось бы поместить в 2 м от ореха-Юпитера. Значит, вся система Юпитера имеет у нас 4 м в поперечнике. Это очень много по сравнению с системой Земля – Луна (поперечник 6 см), но довольно скромно, если сопоставить такие размеры с поперечником орбиты Юпитера (104 м) на нашей модели.

Уже и теперь очевидно, насколько безнадёжны попытки уместить план солнечной системы на одном чертеже. Невозможность эта станет в дальнейшем ещё убедительнее. Планету Сатурн пришлось бы поместить в 100 м от мяча-Солнца в виде орешка 8 мм поперечником. Прославленные кольца Сатурна шириной 4 мм и толщиной 1/250 мм будут находиться в 1 мм от поверхности орешка. 9 спутников разбросаны вокруг планеты на протяжении м в виде крупинок диаметром в 1/10 мм и менее.

Пустыни, разделяющие планеты, прогрессивно увеличиваются с приближением к окраинам системы. Уран в нашей модели отброшен на 196 м от Солнца; это – горошина в 3 мм поперечником с 5 пылинкамиспутниками, разбросанными на расстоянии до 4 см от центральной крупинки.

В 300 м от центрального крокетного шара медлительно совершает свой путь планета, ещё недавно считавшаяся последней в нашей системе, – Нептун: горошина с двумя спутниками (Тритоном и Нереидой) в и 70 см от неё.

Ещё далее обращается небольшая планета – Плутон, расстояние которой в нашей модели выразится в 400 м, а поперечник – около половины земного.

Но и орбиту этой последней планеты нельзя считать границей нашей солнечной системы. Кроме планет, к ней принадлежат ведь и кометы, многие из которых движутся по замкнутым путям около Солнца. Среди этих «волосатых звёзд» (подлинное значение слова «комета») есть ряд таких, период обращения которых доходит до 800 лет. Это – кометы 372 г. до нашей эры, 1106, 1668, 1680, 1843, 1880, 1882 (две кометы) и 1887 гг. Путь каждой из них на модели изобразился бы вытянутым эллипсом, один конец которого, ближайший (перигелий), расположен всего в 12 мм от Солнца, а дальний (афелий) – в 1700 м от него, в четыре раза дальше Плутона. Если исчислить размеры солнечной системы по этим кометам, то наша модель вырастет до 3 км в поперечнике и займёт площадь 9 км2 при величине Земли, не забудьте, с булавочную головку! На этих 9 км2 помещается такой инвентарь:

Вещество комет – как бы они ни были многочисленны – в расчёт не принимается: их масса так мала, что они справедливо названы «видимое ничто».

Итак, наша планетная система не поддаётся изображению на чертеже в правильном масштабе.

Какая может быть связь между присутствием на планете атмосферы и продолжительностью её оборота вокруг оси? Казалось бы, никакой. И всё же на примере ближайшей к Солнцу планеты, Меркурия, мы убеждаемся, что в некоторых случаях такая связь существует.

По силе тяжести на своей поверхности Меркурий мог бы удерживать атмосферу такого состава, как земная, хотя и не столь плотную.

Скорость, необходимая для полного преодоления притяжения Меркурия на его поверхности, равна 4900 м/сек, и этой скорости при невысоких температурах не достигают быстрейшие из молекул нашей атмосферы 1). И тем не менее Меркурий лишён атмосферы. Причина та, что он движется вокруг Солнца наподобие движения Луны около Земли, т. е.

обращен к центральному светилу всегда одной и той же своей стороной.

Время обхода орбиты (88 суток) равно времени оборота вокруг оси. Поэтому на одной стороне Меркурия, – той, которая всегда обращена к Солнцу, – непрерывно длится день и стоит вечное лето; на другой же стороне, отвёрнутой от Солнца, царят непрерывная ночь и вечная зима.

Легко вообразить себе, какой зной должен господствовать на дневной стороне планеты: Солнце здесь в 2 раза ближе, чем на Земле, и палящая сила его лучей должна возрасти в 2 2, т. е. в 6 раз. На ночную сторону, напротив, в течение миллионов лет не проникал ни один луч Солнца, и там должен господствовать мороз, близкий к холоду мирового пространства 2) (около –264° С), так как теплота дневной стороны не может проникать сквозь толщу планеты. А на границе дневной и ночной стороны существует полоса шириной в 23°, куда вследствие либрации 3) Солнце заглядывает лишь на время.

См. гл. II, стр. 56 («Почему на Луне нет атмосферы?»).

Под условным выражением «температура мирового пространства» физики разумеют ту температуру, которую показал бы в пространстве зачернённый термометр, заслонённый от лучей Солнца. Эта температура несколько выше точки абсолютного нуля (–273° С) вследствие греющего действия звёздного излучения. См. книгу Я. И. Перельмана «Знаете ли вы физику?».

О либрации см. очерк «Видимая и невидимая стороны Луны» (гл. II, стр. Ошибка!

Закладка не определена.). Для либрации Меркурия по долготе имеет силу то же приближённое правило, которому подчинена Луна: Меркурий постоянно обращен одной и той же стороной не к Солнцу, а к другому фокусу своей довольно вытянутой орбиты.

При таких необычайных климатических условиях что же должно произойти с атмосферой планеты? Очевидно, на ночной половине под влиянием страшного холода атмосфера сгустится в жидкость и замёрзнет. Вследствие резкого понижения атмосферного давления туда устремится газовая оболочка дневной стороны планеты и затвердеет в свою очередь. В итоге вся атмосфера должна в твёрдом виде собраться на ночной стороне планеты, вернее – в той её части, куда Солнце вовсе не заглядывает. Таким образом, отсутствие на Меркурии атмосферы является неизбежным следствием физических законов.

По тем же соображениям, по каким недопустимо существование атмосферы на Меркурии, должны мы отвергнуть и догадку, нередко высказываемую, будто имеется атмосфера на невидимой стороне Луны.

Можно с уверенностью утверждать, что если нет атмосферы на одной стороне Луны, то не может её быть и на противоположной 1). В этом пункте расходится с истиной фантастический роман Уэллса «Первые люди на Луне». Романист допускает, что на Луне есть воздух, который в течение сплошной 14-суточной ночи успевает сгуститься и замёрзнуть, а с наступлением дня вновь переходит в газообразное состояние, образуя атмосферу. Ничего подобного, однако, происходить не может. «Если, – писал по этому поводу проф. О. Д. Хвольсон, – на тёмной стороне Луны воздух затвердевает, то почти весь воздух должен перейти от светлой стороны в тёмную и там также замёрзнуть. Под влиянием солнечных лучей твёрдый воздух должен превращаться в газ, который немедленно будет переходить на тёмную сторону и там затвердевать... Должна происходить непрерывная дистилляция воздуха, и нигде и никогда не может достигнуть сколько-нибудь заметной упругости».

Если для Меркурия и Луны можно считать доказанным отсутствие атмосферы, то для Венеры, второй от Солнца планеты нашей системы, присутствие атмосферы совершенно несомненно.

Установлено даже, что в атмосфере, точнее – в с т р а т о с ф е р е Венеры, много углекислого газа – в десять тысяч раз больше, чем в земной атмосфере.

Известный математик Гаусс рассказывает, что однажды он предложил своей матери взглянуть в астрономическую трубу на Венеру, ярко сиявшую на вечернем небе. Математик думал поразить мать неожиданностью, так как в трубу Венера видна в форме серпа. Удивиться, однако, пришлось ему самому: приставив глаз к окуляру, женщина не выразила никакого изумления по поводу вида планеты, а осведомилась лишь, почему серп обращен в трубе в обратную сторону... Гаусс не подозревал до того времени, что мать его различает фазы Венеры даже и невооружёнСм. примечание на стр. 58.

ным глазом. Такое острое зрение встречается очень редко; до изобретения зрительной трубы никто поэтому не подозревал о существовании фаз Венеры, подобных лунным.

Особенность фаз Венеры та, что поперечник планеты в разных фазах неодинаков: узкий серп по диаметру значительно больше полного диска (рис. 64). Причина – различное удаление от нас этой планеты в различных фазах. Среднее расстояние Венеры от Солнца 108 миллионов км, Земли – 150 миллионов км. Легко понять, что ближайшее расстояние обеих планет равно разности 150–108, т. е. 42 миллионам км, а самое дальнее – сумме 150+108, т. е. 258 миллионам км. Следовательно, удаление Венеры от нас изменяется в этих пределах. В ближайшем соседстве с Землёй Венера обращена к нам неосвещённой стороной, и потому наиболее крупная её фаза совершенно невидима. Отходя от этого положения «нововенерия», планета принимает вид серпа, диаметр которого тем меньше, чем серп шире. Наибольшей яркости Венера достигает не тогда, телескоп. Венера в разных фазах имеет различный видимый диаметр когда она видна полным диском, и не тогда, когда диаметр её наибольший, а в некоторой промежуточной фазе. Полный диск Венеры виден под углом зрения 10", наибольший серп – под углом 64". Высшей же яркости планета достигает спустя три декады после «нововенерия», когда угловой диаметр её 40" и угловая ширина серпа – 10". Тогда она светит в 13 раз ярче Сириуса, самой яркой звезды всего неба.

О том, что эпохи наибольшей яркости Марса и наибольшего его приближения к Земле повторяются примерно каждые 15 лет, известно многим. Очень популярно и астрономическое наименование этих эпох: