Занимательный космос

Сам же Меркурий по сравнению с Землей очень маленький шар: поперечник его почти втрое меньше земного, и из нашей планеты можно было бы сделать 20 таких шаров, как Меркурий. Если бы поместить его на место нашей Луны, то, пожалуй, мы не сразу заметили бы такую перемену: диск его казался бы всего на 1/4 шире лунного. А если бы этот ближайший к Солнцу мир упал на Землю, то мог бы целиком поместиться в Атлантическом океане, втиснутый между Европой и Северной Америкой.

Величина Меркурия по сравнению с размерами земных материков. Если бы Меркурий упал на Землю, он мог бы поместиться в Атлантическом океане, между Америкой и Африкой

Маленький Меркурий, по-видимому, лишен атмосферы, и скорее походит в этом отношении на нашу Луну, нежели на Землю или Венеру. Ни одно облачко на небе Меркурия не застилает от нас его «лица». И все же астрономы почти ничего не знают об устройстве его поверхности: чрезвычайно трудно наблюдать и изучать эту планету, всегда прячущуюся в солнечных лучах и в пору наибольшей близости к Земле отвращающую от нас свою освещенную половину.

По мнению лучших наблюдателей, на Меркурии нет того чередования дней и ночей, к которому мы так привыкли на Земле. Неизменно обращен он одной и той же стороной к Солнцу, а другой – к мраку и холоду межзвездного пространства. Вечное сияние горячего Солнца на одной стороне и беспрерывная, испокон веков длящаяся ночь на другой – вот резкие крайности, удивительным образом сочетавшиеся в этом мире. На светлой, солнечной стороне должен вечно господствовать невообразимый зной в 200–300 градусов, не умеряемый ни ветрами, ни облаками. Солнце не восходит здесь и не заходит: огромным пылающим диском висит оно почти неподвижно[3] на черном звездном небе (ибо – где нет атмосферы, там нет и светлого, затмевающего звезды небесного купола) и беспощадно льет свои горячие лучи на сухую, жадную, накаленную почву. Такова одна половина планеты – дневная. На противоположной, ночной стороне, наоборот, вечно стоит страшный мороз в 200 и более градусов; в течение миллионов лет ни один луч Солнца не проникал в это царство вечного холода. Согласно законам физики, на этой холодной стороне давно должна была собраться и замерзнуть газообразная оболочка всей планеты; неудивительно, что Меркурий лишен атмосферы.

Правда, на границе дневной и ночной областей этой планеты расположены промежуточные полосы (шириною примерно в одну восьмую окружности), в которых бывает смена дня и ночи – однажды в течение всего 88-дневного «года». Происходит это вследствие того, что орбита Меркурия довольно сильно отличается от круга; она вытянута овалом, и потому при обращении планеты вокруг Солнца лучи дневного светила как бы заглядывают сбоку в ее ночную половину. Но и в этом своего рода «умеренном» поясе Меркурия должны царить чрезвычайно резкие крайности тепла и холода.

Самое смелое воображение отказывается населить живыми существами этот мир величайших контрастов, в одно и то же время и слишком знойный и чересчур холодный для того, чтобы на нем могла развиться жизнь. Ближайший сосед живительного Солнца, надо думать, не знает и никогда не знал органической жизни…

Чтобы покончить с описанием Меркурия, нам остается добавить немного.

Как и у Венеры, у него нет ни одной луны. Плотность его несколько превышает плотность Земли. Зато тяжесть на его поверхности в 2½ раза слабее, чем у нас: земная гиря в 1 килограмм весила бы на Меркурии всего 1 фунт! Позднее, описывая Марс, где напряжение тяжести еще слабее, чем на Меркурии, мы подробнее остановимся на любопытных следствиях такой ослабленной тяжести.

V. Земля, вознесенная на небо

Ближе к Солнцу, чем Меркурий, мы не знаем планет: до сих пор не удалось открыть ни одного мира, который кружился бы внутри орбиты Меркурия. Чтобы обозреть остальные далекие миры нашей планетной семьи, следует направиться уже не к Солнцу, а в противоположную сторону. Третье место, считая от Солнца, на плане нашей системы занимает планета, которую мы знаем лучше всех других, так как она не требует телескопа для своего изучения. Это – наша Земля. Мы успели уже свыкнуться с мыслью, что мир, обитаемый нами, такое же небесное тело, как и прочие планеты, и что, в сущности, мы живем на небе, – на небесном светиле, которое сияет во Вселенной, как Венера или Марс. Но когда-то мысль эта казалась нелепой; двести лет тому назад наш известный писатель и ученый Иван Посошков[4], человек широких взглядов и просвещенного ума, высмеивал Коперника, «Богу суперника», за то, что он «тягостную землю подъяша на воздух от кентра (центра) земного, иде же была от Бога сотворена, вознесоша на высоту небесную и со звездами ю уравниша и планетою нарекоша»…

Если бы мы жили, например, на Меркурии, то весь огромный, полный бесконечного разнообразия шар земной был бы для нас просто яркой звездой; нам известно было бы о нем, вероятно, не больше, чем известно теперь о прочих планетах. Мы знали бы, что он окружен плотной атмосферой, в которой часто плавают облака; что он довольно быстро вращается вокруг оси и обходит кругом Солнца в 365 своих суток; что его сопровождает при этом спутник, который в 50 раз меньше его по объему и отдален от него на 30 земных поперечников. Это, пожалуй, и все…

Исследования последних лет показали, что наша Земля весьма сильно отражает свет в пространство и, следовательно, рассматриваемая извне, должна походить на Венеру, сияя ярким голубоватым светом. «Земля – пишет пулковский астроном Г. А. Тихов, специально изучавший этот вопрос, – имеет цвет сильно белесоватого неба. Смотря на Землю из пространства, мы увидели бы диск указанного цвета и едва ли различили бы какие-либо подробности самой земной поверхности».

Но если бы даже мы и могли различить очертания светлых и серых пятен на земном шаре, то истинное значение этих пятен оставалось бы для нас загадкой. Вероятно, мы не знали бы даже, где на Земле материки и где – океаны, какая жидкость наполняет впадины этого шара и каков состав его атмосферы… Еще более загадочными казались бы нам яркие белые пятна на полюсах Земли и периодические изменения окраски материков, которые зимою, покрытые снегом, заметно светлее, нежели летом.

Вот как скудны были бы наши сведения о мире, полном жизни и кипучей деятельности сотен миллионов разумных существ! Не так ли ничтожны и нынешние наши знания о небесных сестрах Земли? Увы, почти так… Однако будем признательны науке и за эти скромные, но достоверные сведения, которые хоть немного приближают нас к истине, рассеивая туман старинных предрассудков и беспочвенных догадок.

VI. Марс – мир холодных пустынь

Четвертая планета солнечной системы – Марс, один из ближайших соседей Земли, в наибольшей степени привлекает к себе внимание астрономов и публики. Огромную популярность доставили этой планете романисты, которые в своих фантазиях не раз уже населяли этот соседний с нами мир разумными существами. Лет тридцать тому назад уверенность в обитаемости Марса была так сильно распространена, что одна восторженная поклонница астрономии, завещав Парижской Академии особый капитал в сто тысяч франков для выдачи тому, кто первый завяжет сношения с жителями иных миров, сочла необходимым сделать оговорку: «кроме Марса». Обитаемость этой планеты казалась ей настолько несомненно установленной, что труд сношений с марсианами не нуждался даже в поощрении…

С тех пор знания наши об этой планете значительно углубились и расширились. Марс перестали считать уменьшенным подобием Земли. Новые наблюдения и научные соображения во многом изменили прежние взгляды, и вокруг планеты, издревле носящей имя бога войны, загорелась оживленная борьба разнообразных мнений. В этой книжке придется, конечно, кратко изложить лишь самое существенное из того, что достигнуто теперь тщательным изучением Марса.

Как далек от нас этот мир? Вследствие овальности орбит Земли и Марса их небесные пути не везде одинаково отстоят друг от друга. Там, где обе орбиты всего теснее сближены, расстояние между ними равно 55 миллионам километров. Значит, ближе чем на 55 миллионов километров Земля и Марс не могут подходить друг к другу. Но и в таком близком соседстве обе планеты бывают довольно редко, – именно, каждые 17 лет, во время так наз. «великих противостояний». С нетерпением ожидают астрономы этих редких моментов и спешат воспользоваться кратковременной близостью, чтобы изучать нашего загадочного соседа. Но благоприятное время длится недолго: подобно случайно встретившимся путникам, обе планеты вскоре вновь расходятся, так как Земля в безостановочном беге кругом Солнца перегоняет Марс. Через два с лишком года планеты сближаются снова, – но теперь уж их разделяет большее расстояние.

С каждой следующей встречей, повторяющейся приблизительно в двухлетний срок, взаимное расстояние Земли и Марса все возрастает, доходя до 90 миллионов верст. Затем планеты при встречах начинают уже сближаться, пока не наступает следующее «великое противостояние», и тогда оба мира вновь достигают наибольшей взаимной близости.

По размерам своим Марс – одна из самых маленьких планет (главных) нашей системы; он, правда, больше Меркурия, но в 7 раз меньше Земли по объему. При том Марс немного рыхлее, нежели наша планета, так как масса этого мира не в 7, а в 10 раз меньше массы Земли. Если Меркурий из всех главных планет – наименьшая по объему, то Марс отличается наименьшим напряжением тяжести: на нем все тела весят почти втрое меньше, чем на Земле. «Самые обыкновенные наши действия на Марсе казались бы фантастическими, – пишет астроном Ловелл, посвятивший всю жизнь изучению этой планеты. – Всякий предмет оказался бы там неестественно легким: свинец весил бы не больше, чем у нас на Земле камень, камень стал бы таким же легким, как у нас вода, и всякое тело казалось бы превращенным в какое-то другое, непохожее на него. Мы очутились бы вдруг в невесомом эфирном мире. Наши действия приняли бы грандиозный характер. С небольшим напряжением мы совершали бы невероятно трудные работы, так как наша мощь увеличилась бы в 7 раз. Наконец, все в этом странном мире совершалось бы с значительной медленностью. Вода текла бы не спеша, ленивой струей, а падающие тела опускались бы на землю с грациозной плавностью».

От Солнца Марс отстоит в 1½ раза дальше, нежели Земля, и обегает свою обширную орбиту в 687 земных суток; следовательно, его «год» почти равен двум земным годам, а каждый сезон – весна, лето, осень, зима, – продолжается около 6 месяцев. Но «сутки» Марса почти равны нашим: они длятся 24 часа 37 минут. Замечательно, что и ось вращения Марса почти настолько же наклонена к орбите, как и земная ось, – именно, под углом в 65 градусов с долями. Следовательно, этот маленький мир должен иметь те же три климатических пояса – жаркий, умеренный и холодный, точно так же расположенные, как и на нашей Земле. Однако названия «жаркий» и «умеренный» мало подходят к климату этой планеты. Дело в том, что лучи Солнца греют на расстоянии Марса вдвое слабее, чем у нас; следовательно, в этом далеком мире должна всюду – в тропиках, как и близ полюсов – господствовать весьма низкая температура.

В сильные телескопы можно видеть, что вокруг Марса обращаются два спутника. Марсовы луны крошечные: поперечник их равен нескольким десяткам верст, так что странно даже называть мирами эти каменные глыбы. Других столь маленьких лун мы не знаем во всей Солнечной системе; наша Луна с поперечником в 3½ тысячи километров, – положительно гигант рядом с этими пигмеями. Обе луны Марса обращаются на довольно близком расстоянии от него: одна удалена от центра планеты всего на 9 тысяч километров, другая – на 23 тысячи. Свои маленькие орбиты они описывают чрезвычайно быстро – ближайший спутник всего в 7 часов. Он обегает вокруг Марса втрое скорее, чем успевает сам Марс обернуться вокруг своей оси, и отсюда вытекает любопытнейшее явление: так как истинное движение спутника по небу с запада на восток быстрее, чем кажущееся обратное движение небесного свода, то для наблюдателя на Марсе эта луна восходит на западе и заходит на востоке!

Но обратимся к самой планете, так сильно интересующей и астрономов и публику. Еще недавно вопросы об ее климате, атмосфере, температуре и т. д. вызывали горячие споры среди ученых. Теперь большинство астрономов согласно в том, что Марс окружен весьма разреженной атмосферой, гораздо менее плотной, чем воздух на наших высочайших горных вершинах. Барометр показывал бы на Марсе всего 60 миллиметров, т. е. стоял бы раз в 12 ниже, чем обычно у нас. Под таким слабым давлением вода должна кипеть не при 100° (Цельсия), а всего лишь при 45°, и испаряться гораздо быстрее, чем обычно на Земле. Удалось установить, что неплотная атмосфера Марса содержит весьма небольшое количество водяных паров, и что в ней почти никогда не бывает облаков. Лик Марса большею частью совершенно ясен, – в противоположность другой нашей небесной соседке, Венере, вечно скрывающей свое лицо под сплошной завесой густых облаков.

Марс – холодный мир. Солнце скупо льет на него свои лучи, а легкая, неплотная атмосфера этой планеты слабо удерживает теплоту, накопляемую ее поверхностью. Вычисления показывают, что средняя температура Марса должна быть гораздо ниже земной, достигая, вероятно, минус 30 или 40 градусов. Зной наших летних дней на Марсе совершенно неизвестен: только в самые теплые часы самых теплых дней термометр поднимается там над нулем. Это мир суровых морозов, сковывающих всю поверхность планеты и превращающих воду в камень, в твердую горную породу: жидкая вода на Марсе не правило, а лишь исключение.

* * *

Мы подходим теперь к трудному вопросу об устройстве поверхности Марса. Для невооруженного глаза Марс имеет ясно заметный красноватый оттенок, оправдывающий издревле присвоенное этой планете имя кровавого бога войны. В телескопе картина меняется, и на лице Марса можно различить множество отдельных областей разной окраски. После долговременных и терпеливых наблюдений были составлены даже «карты» Марса.

Но планетная карта совсем не то, что мы привыкли обычно разуметь под словом «карта». Карта какой-нибудь страны на земном шаре составлена на основании прямого изучения этой страны: глядя на такую карту, мы хорошо знаем, чему соответствует в натуре то или иное условное обозначение или окраска. Это и понятно: ведь географ сначала знакомится со страной и затем наносит ее на карту. Астроном же поступает наоборот: сперва составляет «карту» планеты, тщательно зарисовывая все, что удается заметить в телескоп, а затем лишь начинает строить догадки о том, что, собственно, представляет в натуре каждая отмеченная им подробность. Поэтому, хотя мы имеем уже «карты» Марса, но истинное устройство его поверхности для нас далеко еще не ясно. На упомянутых «картах» Марса мы видим белые, красноватые и синевато-зеленые участки различных оттенков. Но нелегко сказать, что они обозначают; различные наблюдатели и ученые высказывают весьма различные догадки об устройстве поверхности этой планеты.

Четыре особенности марсовой географии привлекают внимание наблюдателя и ждут объяснения. А именно:

– белые полярные пятна;

– красноватые пространства;

– синевато-зеленые участки;

– тонкие темные линии, называемые «каналами».

1. Меньше всего споров порождают белые пятна, видимые у полюсов Марса. Размеры их не остаются неизменными. Когда на соответствующем полушарии планеты зима (т. е. когда оно отвращено от Солнца и подставляет себя под косыми углами к его лучам), тогда пятно это разрастается, занимая иногда по площади чуть не пятую долю всей поверхности Марса. По мере же наступления менее сурового времени года полярное пятно уменьшается, оттаивая по краям, и в разгаре лета сокращается до наименьших размеров. А к тому времени успевает разрастись такое же белое пятно у противоположного полюса. Невольно хочется сопоставить с этим накопление и таяние полярных снегов у нас на Земле. Без сомнения, белые пятна на Марсе и представляют собой нечто в этом роде, с тою лишь разницей, что слой снега или льда[5] должен быть здесь очень тонок, – иначе слабые лучи Солнца не успевали бы растопить его в такой короткий срок. Вероятнее всего, это – налет инея, быстро осаждающийся при морозе и столь же быстро тающий и испаряющийся в лучах Солнца. Слишком мало свободной влаги на Марсе, чтобы там могли быстро образовываться мощные ледяные поля. Издали же поверхность, покрытая тонким слоем инея, имеет тот же вид, что и толстый ледяной покров.

Вид планеты Марс в телескоп.

(По фотографиям проф. Геля 24 сентября и 5 октября 1909 г.). Полярная белая «шапка» Марса успела в течение немногих дней заметно уменьшиться

2. Относительно природы красноватых пятен, занимающих бóльшую часть поверхности Марса и сообщающих этому светилу его характерный красный цвет, также согласны все астрономы. Это – обширные материковые пустыни. Вот как описывает их американский астроном Ловелл:

«Поверхность Марса, за исключением дна океанов, давно превратилась в безводную и бесплодную пустыню, не освежаемую ни влагой на поверхности, ни облачным покровом, и не защищенную никакой тенью… Огненная окраска, от которой Марс получил свое имя, в телескопе оказывается охровым цветом, с красными точками там и сям.

Именно такой цвет имеют пустыни нашей земли, если их рассматривать с вершины горы. Лишь временами эти области делаются красными: это единственное изменение, которое мы замечаем в них. Как по виду, так и по свойствам эти большие охристые пространства на диске являются огромными Сахарами… Огромное протяжение, которое пустыни уже заняли на Марсе, имеет роковое значение. Эти опаловые оттенки, столь прекрасные, когда мы смотрим на них в телескоп, из нашего далека, говорят об ужасной действительности… Эти восхитительные цвета говорят, что вся планета опоясана огромной пустыней, которая в некоторых местах простирается почти от полюса до полюса. Дни и месяцы мы можем бродить по этим пустыням, и нет им конца; отчаяние овладевает душой. А Солнце совершает свой дневной путь, поднимаясь из каменистой пустыни, чтобы снова погрузиться в нее»…

Для полноты картины необходимо прибавить, что пустыни Марса не знойны, как наша Сахара, а холодны, – настолько холодны, что нередко по вечерам покрываются местами инеем, который исчезает в лучах утреннего солнца.

В отдаленном будущем, когда Солнце начнет остывать, вероятно, наша собственная планета также превратится постепенно в мир пустынь и холода. И если Венера переживает теперь отдаленную юность нашей Земли, то Марс является как бы зеркалом грядущей старости земного шара, уже опоясанного почти непрерывной цепью пустынь.

3. Кроме полярных «шапок» и красноватых материков, на поверхности Марса видны темные неправильные пятна зеленоватого оттенка, получившие название «морей», «океанов» и «озер». Единственно достоверное, что мы можем сказать о них, это то, что они во всяком случае не похожи на наши моря или океаны. Шведский ученый Аррениус полагает, что это «моря, уже миллионы лет покрытые ледяной корой в версту толщиной, крепко примерзшей к берегам». Напротив, недавно умерший американский астроном Ловелл, внимательный наблюдатель Марса, утверждает, что – «вид этих областей меняется вместе с временами года на Марсе: они исчезают в зимние месяцы и темнеют в летние; все происходит с ними так, как если бы там была растительность; все факты говорят в пользу такого предположения». Какое из этих противоположных мнений ближе к истине, – должны решить дальнейшие изыскания…

Сеть «каналов» Марса, по рисунку проф. Ловелла, насчитывающего на этой планете около 400 таких каналов

4. Но самую загадочную подробность на поверхности Марса, вокруг которой ведутся теперь горячие споры среди астрономов, представляют знаменитые «каналы». Это – едва заметные темные тонкие полосы, прорезывающие поверхность планеты по прямым направлениям. Впервые заметил их в 1877 г. итальянский астроном Скиапарелли (ныне покойный), и так как полоски эти прорезают материки Марса, словно соединяя его темные «моря», то он назвал их «проливами», – по-итальянски «саnаlі». Неточный перевод этого слова на другие языки породил широко распространенное в публике убеждение, будто астрономы открыли на Марсе искусственно вырытые каналы. В действительности же истинная природа этих образований еще далеко не установлена. Более того: самое существование геометрически правильной сети «каналов» отвергается многими искусными наблюдателями, работающими с могущественными телескопами. Почти всюду, где Скиапарелли в свой сравнительно слабый телескоп видел сплошную линию «канала», некоторые астрономы теперь различают только ряд точек, хотя пользуются столь же сильными, если не еще более могущественными телескопами.

В то же время упомянутый выше американский астроном Ловелл, выстроивший для изучения поверхности Марса специальную обсерваторию с телескопом, хотя и меньшей силы, но зато в лучших атмосферных условиях, – открыл около 400 каналов; густою сетью прорезают они не только материки планеты, но даже и его «моря» (по Ловеллу, моря Марса суть влажные низменности). «Чем лучше удавалось разглядеть планету, тем явственнее выступала эта замечательная сеть, – пишет он. – Точно вуаль покрывает всю поверхность Марса… По-видимому, ни одна часть планеты не свободна от этой сети. Линии обрываются, упираясь в полярные пятна. Они имеют форму в такой мере геометрически правильную, что внушают мысль об искусственном происхождении их»…

И Ловелл был убежденным сторонником обитаемости Марса разумными существами. Седалищем жизни он считал так называемые «океаны» этого мира, постепенно, по мере высыхания планеты, превратившиеся во влажные цветущие долины. Сюда-то и переселилось с иссыхающих материков гонимое жаждой марсово человечество. Превосходные инженеры, жители Марса прорезали великие пустыни своей планеты каналами, чтобы планомерно пользоваться вешними водами тающих полярных снегов. Густою сетью протянулись поперек материков зеленоватые полосы орошаемой почвы, молчаливо возвещая земным астрономам о существовании разумных существ в этом далеком мире…

Проф. Персиваль Ловелл († 1916 г.)

Этот выдающийся американский астроном почти всю свою жизнь посвятил изучению Марса на сооруженной им специальной обсерватории. Он был глубоко убежден в том, что Марс обитаем разумными существами, и приписывал им сооружение сложной сети каналов

Так думал покойный американский ученый. Но мнение его разделяется далеко не всеми астрономами. Мы не будем излагать здесь других догадок о происхождении этих таинственных образований. Преждевременно объяснять явление, самая реальность которого еще недостаточно твердо установлена. Разрешение загадки марсовых каналов, как и других загадок этого мира, целиком лежит в будущем.

VII. Миры-карлики между Марсом и Юпитером

В первый день прошлого столетия итальянскому астроному Пиацци посчастливилось открыть новую, дотоле неизвестную маленькую планету Цереру – кружащуюся между орбитами Марса и Юпитера.

Нахождение этого нового члена планетной семьи было случайностью, но не было неожиданностью. Огромный пустой промежуток между орбитами Марса и Юпитера давно уже заставлял подозревать существование здесь неизвестной планеты. Об этом писал еще Кеплер в XVII веке, и догадка его стала особенно вероятной с тех пор, как астроном Боде сто лет спустя подметил весьма любопытную закономерность в расстояниях планет от Солнца. Вот в чем состоит это так называемое «правило Боде». Напишите ряд чисел:

3, 6, 12, 24, 48, 96, 192,

в котором каждое вдвое больше предыдущего. Прибавьте к числам этого ряда по 4 и напишите число 4 также впереди ряда. Составится новый ряд:

4, 7, 10, 16, 28, 52, 100, 196.

Теперь разделите все эти числа на 10, – и у вас получатся довольно точно расстояния планет от Солнца, если считать расстояние Земли за единицу:

Как видите, только одно место в этом ряду оставалось незаполненным – то, которое отвечает числу 2,8. И вот, когда Пиацци открыл планету, расстояние которой от Солнца как раз в 2,8 раз больше расстояния Земли, этот пробел и оказался заполненным.

Однако, сверх всех ожиданий, дело этим не ограничилось. Менее чем через два года открыта была вторая планета (Паллада), также отвечающая числу 2,8 в ряду Боде. Обе планеты движутся по самостоятельным орбитам, весьма близким друг к другу. Прошло несколько лет – и открыты были еше две планетки (Юнона и Веста) той же самой группы. Все четыре новых члена планетной семьи оказались телами очень небольшими, не больше 800 километров в поперечнике. Затем, после 40 лет перерыва, найдена была в том же поясе 5-я планетка (Астрея). Тогда стало очевидно, что в указанной полосе Солнечной системы кружится целый рой мелких планеток, и усердные наблюдатели неба начали пристально выслеживать их. Американский астроном Ньюком (ныне умерший) так описывает эту небесную охоту: