Невооруженным глазом человек, помимо Земли, может увидеть лишь такие планеты, как Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Все остальные были открыты позже при помощи телескопов, и каждое такое открытие — это история, полная драматизма. Как были сделаны эти открытия и действительно ли астрономы нашли наконец планету Х — в очередном «звездном» материале Onliner.by.
Из музыкантов в астрономы
Астрономия — пожалуй, единственная наука, где армия любителей многократно превосходит число профессионалов. Порой эти любители могут совершить уникальное научное открытие, а некоторые из них и вовсе делают астрономию своей профессией.
Одним из таких любителей был родившийся в 1738 году английский музыкант Уильям Гершель. Помимо виртуозной игры на скрипке, гобое, органе и нескольких других инструментах, Гершель имел большую тягу к новым знаниям и открытиям. Изучение музыкальной теории привело его к знакомству с физикой. Физика открыла захватывающие задачи оптики. А оптика привела к главному увлечению всей жизни музыканта — астрономии.
Не имея денег на приобретение сколько-нибудь серьезного телескопа (в то время они серийно еще не производились), Гершель начал сам шлифовать зеркала и линзы. Со временем он настолько отточил это мастерство, что не только обеспечил себя качественной оптикой, но и изготавливал телескопы на продажу. В свободное от работы время Гершель предавался созерцанию ночного неба из своего сада.
В одну из таких ночей, 13 марта 1781 года, астроном заметил среди звезд подозрительное зеленоватое пятнышко. При повышении увеличения в телескопе пятно тускнело и увеличивалось в размерах, в то время как остальные звезды оставались точками. Гершель обрадовался — наконец-то ему удалось открыть комету! Да, именно комету, открытия которых в то время уже не были редкостью.
Но когда была рассчитана орбита нового тела, все ахнули — гипотетическая комета обращалась по круговой траектории за орбитой Сатурна и по внешнему виду на комету не походила. Открытая планета получила название Уран — единственное греческое имя в планетной семье. Выбрали его не случайно: Уран был отцом Кроноса (Сатурна), который, в свою очередь, приходился отцом Юпитеру (Зевсу).
«Небесная полиция» расследует нумерологическую загадку
Незадолго до открытия Урана немецкие ученые Иоганн Тициус и Иоганн Боде заметили интересную закономерность в строении Солнечной системы. Давайте запишем следующую последовательность чисел:
0 3 6 12 24 48 96 192
Как вы могли заметить, мы просто умножаем каждый последующий член на два, из закономерности выбивается лишь нуль в начале. Теперь прибавим к каждому числу 4:
4 7 10 16 28 52 100 196
А теперь разделим все на 10:
0,4 0,7 1 1,6 2,8 5,2 10 19,6
Если теперь принять радиус земной орбиты за единицу, то получится, что 0,4 — это примерный радиус орбиты Меркурия, 0,7 — Венеры, 1 — Земли, 1,6 — Марса, 5,2 — Юпитера, 10 — Сатурна, а 19,6 — Урана (тогда еще не открытого). Совпадение? Не думаем. Точно так же считали и современники открывателей этого правила, причем после открытия Гершеля их уверенность только усилилась.
Внимательные читатели, наверное, уже заметили, что мы пропустили число 2,8. Астрономам 18-го века было очевидно, что на этом расстоянии между Марсом и Юпитером должна находиться небольшая планета, которую еще не открыли. Лучшие ученые мира объединились в группу под названием «Небесная полиция», вооружились телескопами и начали прочесывать небо в поисках загадочного объекта.
И вот 1 января 1801 года (а как вы празднуете Новый год?) итальянский астроном Джузеппе Пиацци открыл звезду, которая отсутствовала на картах и при этом меняла положение изо дня в день. Пиацци также изначально принял ее за комету, но, как он сам писал, ему несколько раз приходило в голову, что это могло бы быть что-то лучше, чем комета. Открытый объект получил имя Церера, а его среднее расстояние от Солнца составило как раз 2,8 радиуса земной орбиты.
Правда, открытия на этом не закончились. Церера оказалась всего лишь самым крупным телом целого пояса астероидов, которые начали затем открывать один за другим. На сегодняшний день число открытых там объектов вплотную подобралось к 700 000. Церера, кстати, «пошла на повышение» и теперь считается не астероидом, а карликовой планетой.
Открытие «на кончике пера»
Открытие Урана вдохновило ученых не только на поиски астероидов. Наблюдения за его движением никак не хотели соответствовать теоретическим расчетам: будто бы невидимая сила стягивала Уран со своей орбиты. В научном мире созрела идея: за орбитой Урана спрятана еще одна крупная планета, которая своим притяжением вносит возмущения в его движение.
В 1841 году молодой английский студент Джон Адамс узнал о проблеме возмущений Урана и решил попробовать рассчитать положение неизвестной планеты. Уже в сентябре 1845 года он указал ее возможные координаты, причем ошибся совсем немного — при желании по этим данным планету легко можно было найти. Однако авторитет Адамса в научном мире был невелик, и никто за эти поиски так и не взялся.
Когда работа Адамса близилась к завершению, независимо от него такой же задачей заинтересовался французский математик Урбен Леверье, который через год представил свои результаты. Леверье повезло больше: он смог убедить молодого немецкого астронома Иоганна Галле навести телескоп по заданным координатам. В первую же ночь Галле с напарником обнаружили небольшую звездочку, которая отсутствовала на картах. Более пристальное ее изучение показало, что звездочка имеет различимый диск, размеры и скорость движения которого совпадали с математическими предсказаниями.
Сам Леверье предложил назвать новый объект Нептуном, однако затем решил не предаваться излишней скромности и потребовал дать планете название Леверье. К счастью, мировое сообщество его новую идею не поддержало.
Удача снова улыбается любителям
В 1906 году в семье бедных американских фермеров по фамилии Томбо появился на свет мальчик, которого назвали Клайд. В 12 лет ему впервые довелось увидеть Луну в небольшой телескоп, и с тех пор тяга к звездам прочно поселилась в сердце юноши. Когда он заканчивал школу, в книге выпускников одноклассники написали ему: «Он откроет новый мир».
К сожалению, на дальнейшее образование денег у Клайда не было, и его ждала участь родителей — тяжелый крестьянский труд. Единственной отдушиной для астронома-любителя стало изготовление самодельных телескопов и наблюдения в них. Томбо тщательно зарисовывал то, что видел в окуляр, и эти зарисовки были сделаны действительно мастерски. Однажды он отправил их в Лоуэлловскую обсерваторию — одну из лучших на то время. Сотрудники обсерватории оценили рвение молодого таланта и пригласили его на должность лаборанта-фотографа.
Достойная работа для Клайда Томбо нашлась очень быстро. Дело в том, что появление на картах Нептуна не до конца объясняло возмущения в движении Урана. И идея о еще одной возмущающей планете снова начала будоражить умы ученых. Особенно много усилий в поисках этой планеты прилагал Персиваль Лоуэлл, на чьи деньги и была построена упомянутая обсерватория. Сильно подмочив свою научную репутацию изучением несуществующих каналов на Марсе, он во что бы то ни стало хотел взять реванш. С маниакальным упорством ученый последние семь лет жизни искал неизвестную планету, однако лишь подорвал свое здоровье и в 1916 году умер.
Продолжить сложную и рутинную работу было поручено молодому специалисту Клайду Томбо. Желая быть полезным науке, он работал по 14 часов в сутки, сравнивая на специальном приборе снимки неба, сделанные в разные дни, — планета на фотографиях должна была перемещаться. Не прошло и года, как его старания были с лихвой вознаграждены — девятое небесное тело было открыто. Кстати, имя планете дал не первооткрыватель и не лучшие ученые мира, а 11-летняя девочка по имени Венеция Берни. Когда ее дед прочитал ей новость об открытии, она сразу предложила название Плутон. Идея показалась астрономам прекрасной — помимо удачного названия, две первые его буквы образовывали инициалы Персиваля Лоуэлла, без усилий которого открытие было бы трудно совершить.
Планета Икс
После открытия Плутона научное сообщество не успокоилось — слишком крошечным оказался обнаруженный мир, что не могло объяснить всех эффектов гравитации. Астрономы не перестали искать планету Х — десятую по счету. Многочисленные поиски и обзоры привели к открытию множества так называемых транснептуновых объектов — небольших тел, обитающих за орбитой Нептуна. Самым заметным из них стала Эрида, чьи размеры оказались равными диаметру Плутона. Поняв, что Плутон — всего лишь рядовой член этой группы объектов, ученые разжаловали его в карликовые планеты. Вместо десяти планет у астрономов осталось восемь.
Однако ничто не запрещает крупной планете оказаться в 5—10 раз дальше от Солнца, чем Плутон. И ученые периодически находят причины для таких мыслей. Самые главные косвенные подтверждения такой гипотезы — орбиты транснептуновых объектов. Буквально на днях астрономы Калифорнийского технологического института Константин Батыгин и Майк Браун сделали сенсационное заявление о том, что они доказали существование загадочной планеты. Дело за малым — найти ее в телескоп.
В авторитете этих ученых трудно усомниться: Майк Браун как раз и открыл Эриду, «убившую» Плутон. И изучая орбиты крупнейших транснептуновых тел, он внезапно заметил, что их орбиты размещены очень асимметрично. Такое расположение вряд ли может образоваться случайно. Браун и Батыгин обвиняют в этом неизвестную крупную планету, для которой даже рассчитали форму орбиты, правда без указания, где она находится сейчас. Вполне вероятно, что ее открытие может случиться в течение пары лет.
Правда, результаты других исследований добавили ко всеобщему ликованию свою ложку дегтя. По данным инфракрасных обзоров, вряд ли гиганты вроде Юпитера или Сатурна существуют вплоть до самой окраины Солнечной системы. Но шансы найти еще одну Землю или Марс остаются вполне реальными и могут реализоваться еще при нашей жизни.
Читайте также:
Перепечатка текста и фотографий Onliner.by запрещена без разрешения редакции. nak@onliner.by
