А Венера?
Когда Галилей посмотрел на нее в телескоп, он увидел светящийся серп, похожий на молодой месяц.
Галилей стал изо дня в день следить за странной планетой, так не похожей на обычные звезды. И что же оказалось? Серп Венеры стал расти и вырос в полукруг, затем полукруг еще дополнился, планета превратилась в светлый кружок, каким бывает Луна в полнолуние.
«Если я напечатаю рассказ о том, в каком виде я видел Венеру, то, пожалуй, мне никто не поверит», подумал Галилей. Поэтому о своем открытии он сообщил зашифрованной фразой на латинском языке.
Спустя некоторое время Галилей все же решился рассказать о своем открытии. Он объяснил смысл зашифрованной латинской фразы. Если расположить ее буквы в другом порядке, то получалась другая фраза.
«Мать любви подражает видам Цинтии». Что же означает эта фраза?
В древности богиню Венеру, имя которой было дано планете Венере, называли матерью любви, а Луну называли Цинтией. Выходит, что Галилей записал свое открытие так:
«Планета Венера подражает фазам Луны».
Теперь каждый школьник может в простую подзорную трубу увидеть фазы Венеры.
Почему же Венера меняет свой вид (фазы), как Луна? И почему Луна меняет свой вид?
Причина одна и та же. Ее указал Галилей. И Венера и Луна, подобно Земле, — большие темные шары, освещаемые Солнцем. Солнце может осветить сразу только одну половину шара — ту, которая обращена к нему. А та часть шара, которая не освещена Солнцем, — темная и нам не видна. Когда вся освещенная половина Луны или Венеры обращена к нам, мы видим полный светлый круг, а когда мы смотрим на освещенное полушарие планеты сбоку, она представляется нам полукругом или серпом.
Легко понять, что Венера совсем не видна, когда она находится между Землей и Солнцем.
Меркурий меняет свои фазы так же, как и Венера. Остальные планеты бывают видны в любое время ночи. Если такая планета находится по отношению к нам за Солнцем, то в эту пору она нам тоже не видна, затмеваемая его лучами.
Физическая природа планет весьма разнообразна и часто очень не похожа на земную.
Меркурий всегда повернут к Солнцу одной и той же стороной, как Луна к Земле, так что палящее солнце совершенно выжгло дневное полушарие этой лишенной воздуха гористой планеты. При температуре, царящей здесь, плавится даже свинец. На ночном же полушарии Меркурия господствуют холод и вечный мрак. Поэтому никакая жизнь наМеркурии, конечно, невозможна.
Планета Венера по своим размерам чуть-чуть меньше Земли.
Венера окружена густой атмосферой, заполненной белыми облаками, сквозь которые на поверхности планеты ничего не видно, и мы не знаем, есть ли на ней моря и горы.
Эту атмосферу открыл в 1761 году наш великий ученый М. В. Ломоносов. Лишь гораздо позднее к такому же заключению пришли немецкие и английские ученые.
Облака на Венере состоят не из водяных паров, как земные, а из чего-то другого. Кроме того, в атмосфере Венеры очень много углекислого газа, и до сих пор не решен еще окончательно вопрос о том, возможна ли на Венере жизнь. Венера, повидимому, вращается вокруг своей оси значительно медленнее, чем Земля, но смена дня и ночи там все-таки существует. Эта планета ближе к Солнцу, чем Земля, и потому там климат гораздо жарче, чем у нас, хотя там и нет такой нестерпимой жары, как на дневном полушарии Меркурия, еще более близкого к Солнцу.
Четыре самые крупные планеты, далекие от Солнца — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, — имеют сходное строение. Все они значительно больше Земли и вращаются вокруг своей оси быстрее, чем Земля. Время оборота Юпитера немного меньше десяти часов, Сатурна и Урана — около десяти с половиной часов, а Нептуна — пятнадцать часов. Вследствие быстрого вращения все эти планеты заметно сплющились у полюсов.
Каждая из этих планет окутана густой атмосферой, заполненной светлыми и темными облаками, сквозь которые на поверхности планеты ничего не видно. Атмосфера этих планет содержит большое количество газов — аммиака и метана (болотный газ), непригодных для дыхания. Вследствие удаленности от Солнца, которое дает тепло и свет, на этих планетах очень холодно. На Юпитере, даже на солнечной стороне его, более 100 градусов мороза, а на остальных планетах этой группы еще холоднее. В общем, эти планеты надо считать совершенно непригодными для развития жизни, потому что на них нет ни воздуха, ни воды (необходимых для всех живых существ, включая растения), а температура там слишком низка.
Другой особенностью больших планет является то, что средний вес их вещества почти такой же, как у воды, а Сатурн даже легче, чем водяной шар такого же размера. Причина этого заключается, повидимому, в том, что на самом деле эти планеты твердые, но истинные размеры их гораздо меньше, чем видимые, определяемые размерами внешней границы их огромных и непрозрачных атмосфер. Такие планеты до некоторой степени можно сравнить с железными шариками, закутанными в толстый слой ваты, причем вата играет роль атмосферы, а железный шарик — роль твердой планеты как таковой. Поэтому размер планеты мы принимаем преувеличенный и, деля на него массу планеты, заключенную в действительности в меньшем объеме, получаем в среднем очень малую плотность. Между твердым и тяжелым ядром планеты и ее атмосферой находится, наверно, еще толстый слой льда.
Сатурн особенно интересен при рассматривании его в телескоп, потому что он окружен широким и очень тонким кольцом. Это кольцо так широко, что по нему, как по дорожке, мог бы катиться земной шар. Кольцо расположено в плоскости экватора планеты и вращается тем быстрее, чем ближе к планете расположены его части. Из этого, а также из того, что сквозь кольцо бывают видны звезды, мы заключаем, что это кольцо не сплошное. Кольцо Сатурна является скоплением бесчисленного множества небольших камней, которые обращаются по своим орбитам друг подле друга вокруг Сатурна. Их так много и расстояния между ними сравнительно так малы, что издали для нас промежутки между камешками незаметны, и камешки сливаются в сплошное светлое кольцо. Частички, из которых состоит кольцо Сатурна, — как бы крошечные бесчисленные спутники Сатурна. Это доказал известный советский ученый академик А. А. Белопольский.
О далекой планете Плутоне, открытой всего лишь в 1930 году, известно пока еще очень мало. По своим размерам она вдвое меньше Земли, и на ней очень холодно и темно. Больше ничего об этом далеком обитателе солнечной системы мы не знаем.
Необходимо, однако, рассказать, как были открыты далекие от Солнца планеты.
ОТКРЫТИЕ ДАЛЕКИХ ПЛАНЕТ
В 1781 году астроном Гершель заметил среди звезд слабое светлое пятнышко. Он подумал, что открыл новую бесхвостую комету, но петербургский ученый Лексель доказал, что Гершель открыл не комету, а небесное тело, движущееся вокруг Солнца, как планета. Новую планету назвали Ураном.
Оказалось, что Уран еще дальше от Солнца, чем Сатурн. Для простого глаза он кажется едва приметной звездочкой. В сильный телескоп хорошо видно, что это планета, а не комета и не звезда.
Ученые вычислили путь, по которому движется вокруг Солнца планета Уран, и стали заранее предсказывать, где и в каком месте неба эта планета будет видна в любой день и час.
Но прошло немного времени, и убедились, что Уран движется не так, как полагалось бы ему по вычислениям. Новая планета все время сворачивала в сторону со своей дороги.
В чем дело? Все другие планеты двигались по небу, в точности соблюдая «расписание», вычисленное для них астрономами. Почему же Уран нарушил небесное «расписание»?
Эту загадку разгадали астрономы-математики. Они рассуждали так:
«Астрономы вычислили путь Урана, предполагая, что его притягивает к себе Солнце и ближайшие к нему планеты — Сатурн и Юпитер. Но, может быть, за Ураном есть еще другая, более далекая от Солнца, но близкая к Урану планета? По закону всемирного тяготения, эта неизвестная планета тоже должна притягивать к себе Уран, хотя и гораздо слабее, чем Солнце. Притяжение этой неизвестной планеты должно отклонять Уран от его пути».
Вычисления были очень сложные, длинные и трудные. Но ученые оказались знатоками своего дела. Они сумели рассчитать, в каком месте неба будет видна неизвестная планета сентября 1846 года, если она действительно существует.
В одной из обсерваторий как раз в то время была изготовлена очень точная карта звездного неба. Сверяя эту карту с небом, легко было бы обнаружить новое светило.
«Направьте ваш телескоп на небо, — писал на эту обсерваторию астроном Леверрье, — и на указанном месте вы увидите неизвестную планету!»
И действительно, совсем недалеко от того места, на которое указывалось в письме, ученые вскоре заметили слабую звездочку, не помеченную на карте звездного неба.
«Лишняя» звездочка выглядела в телескоп светлым кружком. Значит, это действительно была планета. Ее назвали Нептуном. Так «на кончике пера», не выходя из кабинета, ученые открыли новую планету.
Нептун виден только в сильный бинокль или в телескоп. Если зрительный прибор не дает большого увеличения, то Нептун по виду неотличим от слабых звезд, он кажется такой же крохотной точкой, как и они. На самом деле Нептун гораздо больше Земли и даже больше Урана, но он от нас дальше, чем Уран, и потому кажется меньше.
После открытия Нептуна разница между вычисленным движением Урана и настоящим, наблюдаемым почти исчезла, но не пропала совсем. Многие ученые пытались объяснить оставшуюся маленькую разницу тем, что Уран притягивается другой планетой, еще более далекой от Солнца, чем Нептун. Эту планету долго искали, но не могли найти.
Наконец в 1930 году ее обнаружили и дали ей имя — Плутон.