Вселенная полна загадок - Зигель Феликс Юрьевич - Страница 21

Вулкана, увы, не существует. Но открытая Леверье, казалось, незначительная невязка в движении Меркурия в истории науки сыграла исключительно важную роль.

В начале текущего века нашим великим современником, физиком Альбертом Эйнштейном (1879–1955) была выдвинута знаменитая теория относительности. К сожалению, в рамках этой книги совершенно невозможно изложить суть этой теории, не говоря уже о ее чрезвычайно сложном математическом аппарате.

Скажем лишь одно — теория относительности полностью объяснила движение Меркурия. Невязка в 43 секунды оказалась в точности такой, какой предсказывала эта теория. Поэтому объяснение движения Меркурия стало одним из главных опытных подтверждений теории относительности. Если вспомнить, с каким недоверием и подчас непониманием встречались первые работы Эйнштейна, то станет особенно понятным значение услуги, оказанной науке наименьшей из больших планет.

В наши дни теория относительности общепризнана. Без нее немыслимы расчеты современных сверхмощных ускорителей и атомных реакторов. Она стала основой для познания атомных процессов.

История с мнимым открытием планеты Вулкан показывает, что наука, несмотря на временные заблуждения, ь конечном счете всегда отыскивает правильный путь.

ЗАГАДКИ ВЕНЕРЫ

Наша соседка в мировом пространстве — планета Венера является после Солнца и Луны самым ярким небесным светилом. В те периоды, когда блеск Венеры достигает максимума, она становится в тринадцать раз ярче Сириуса, и тогда предметы, освещенные Венерой, отбрасывают заметную тень. Вызывая восхищение своим необычайным блеском, Венера в то же время разочаровывает тех, кто смотрит на нее в телескоп.

Правда, в поле зрения телескопа виднеется узенький серпик, напоминающий крохотную Луну. Но, увы, при всех фазах Венеры ее видимая поверхность представляется равномерно белой с наблюдающимися иногда неясными сероватыми пятнами. Попытки составить карту поверхности Венеры, подобную, например, картам Марса или Луны, неизменно оканчивались неудачей. Сероватые пятна, виднеющиеся на Венере, не обнаруживают никаких признаков постоянства. Создать карту Венеры оказалось так же трудно, как, например, нарисовать карту земного неба с бегущими по нему облаками.

Фазы Венеры и ее внешний вид.

Венера окутана плотной облачной атмосферой. Подобно земным облакам, облака Венеры отражают значительную долю падающих на них солнечных лучей. Этим и объясняется как необычный блеск Венеры, так и: ее ярко-белая окраска.

Атмосфера Венеры действительно обширна и плотна. Она сильно рассеивает солнечные лучи, чем объясняется общеизвестное явление удлинения рогов Венеры. В те дни, когда Венера максимально сближается с Землей, становясь между нашей планетой и Солнцем, удается иногда наблюдать блестящий ободок вокруг почти полностью темного диска планеты. Это светится атмосфера Венеры, рассеивающая пронизывающие ее солнечные лучи.

Наличие атмосферы вокруг Венеры вполне естественно. Ведь наша небесная соседка по размерам и массе лишь немногим уступает Земле. Поперечник Венеры равен 12 600, у Земли — 13 670 километрам, а ее масса составляет 0,82 массы земного шара. Из количества вещества, образующего Землю, можно было бы «слепить» не только планету, равную Венере, но и, кроме того, еще около семнадцати шаров, по массе равных Луне.

Хорошо известно, чему равен год Венеры: эта планета обходит Солнце на расстоянии 108 миллионов километров за двести двадцать пять земных дней. Но о скорости вращения Венеры вокруг ее оси ничего определенного сказать нельзя. Виновата в этом атмосфера Венеры. Сквозь нее не видно ни одной детали, относящейся к твердой поверхности планеты, по смещению которой можно было бы определить продолжительность суток на Венере.

Не помог в этом и спектральный анализ. При наблюдении краев диска Венеры никаких кажущихся смещений спектральных линий, вызываемых движением наблюдаемого объекта, не обнаружено. Учитывая точность современных спектральных приборов, можно отсюда сделать вывод, что продолжительность суток на Венере, во всяком случае, больше трех недель.

Одно время думали, что Венера, подобно Меркурию, постоянно обращена к Солнцу одной стороной, иначе говоря, что сутки на Венере равны ее году. Но такому выводу противоречат данные о температуре на дневном и ночном полушариях Венеры.

По детальным измерениям, выполненным на обсерватории Маунт-Вильсон (США), оказалось, что и днем и ночью верхние, слои атмосферы Венеры имеют почти одинаковую температуру, близкую к плюс 40 градусам по Цельсию. Это сглаживание ночных и дневных температур может быть вызвано только сравнительно быстрым вращением Венеры вокруг оси, при котором теплоотдача, уравновешиваясь с поглощением тепла, обеспечивает тем самым некоторый постоянный температурный режим.

Пепельный свет Венеры.

Продолжительность суток на Венере является первой ее загадкой.

До 1927 года Венера считалась двойником Земли. Полагали, что за облачным покровом Венеры на ее поверхности скрыт какой-то органический мир, а окружающая планету атмосфера во всем похожа на воздушную оболочку Земли. Но в 1927 году наступило первое разочарование. С помощью 100-дюймового телескопа обсерватории Маунт-Вильсон астроном Росс получил серию снимков Венеры сквозь различные светофильтры. Росс ожидал, что неясные серые пятна в атмосфере Венеры будут лучше всего видны в желтых, красных и инфракрасных лучах. Ведь именно такие светофильтры и употребляют фотографы для съемки далеких земных пейзажей.

Результат, однако, оказался неожиданным. На снимках в инфракрасных лучах Венера выглядела совершенно так же, как и при наблюдениях без светофильтра. Зато снимки в ультрафиолетовых лучах резко выделялись невидимыми глазом темными и светлыми пятнами изменчивых очертаний. Несомненно, это были какие-то атмосферные образования, причем, по мнению Росса, белые пятна представляют собой облака, а разделяющие их темные пятна — прорывы в облаках. Правда, в эти прорывы виднелись лишь нижние слои более темных облаков, а загадочная поверхность Венеры по-прежнему оставалась закрытой.

Росс надеялся пробиться сквозь облачный океан Венеры с помощью инфракрасных лучей, но неожиданно гораздо лучшим «буром» оказался ультрафиолетовый светофильтр. Значит, атмосфера Венеры по своим свойствам сильно отличается от атмосферы Земли.

Окружающий нас воздух подчиняется так называемому закону Рэлея — наиболее интенсивно он рассеивает синие и фиолетовые лучи. В атмосфере Венеры закон Рэлея не действует. Это означает, что солнечные лучи рассеиваются в ней иначе, чем на Земле.

За тридцать с лишком лет, прошедших с момента описанного открытия, ряд астрономов пытался разобраться в оптических свойствах атмосферы Венеры. Особенно подробные исследования были проведены советскими астрономами профессорами Η. П. Барабашовым и В. В. Соболевым. Общий вывод из этих работ таков: рассеяние света в атмосфере Венеры производится множеством сравнительно крупных твердых частиц, то есть какой-то пылью неизвестной природы. Удивительно, что эти данные относятся к самым верхним слоям атмосферы Венеры, которые, таким образом, в отличие от соответствующих слоев земной атмосферы оказались сильно запыленными.

Спектральный анализ, примененный к атмосфере Венеры, внес пока мало ясности в решение ее загадок. Ведь солнечные лучи, отражаясь от сплошного облачного покрова Венеры, позволяют узнать состав только самых верхних слоев ее атмосферы. Природа же нижних ее слоев и тем более поверхности Венеры остается неизвестной. И все-таки изучение спектра Венеры привело к важным открытиям.

Еще в 1932 году было установлено, что атмосфера Венеры исключительно богата углекислым газом. Только в верхних ее слоях этого газа почти в четыреста раз больше, чем во всей земной атмосфере. Зато, несмотря на неоднократные попытки, ни кислорода, ни водяного пара обнаружено не было. В полученных до сих иор спектрограммах нет ни малейших следов присутствия этих газов.