Книга фактов в вопросах и ответах

Наиболее вытянутую орбиту из спутников планет Солнечной системы имеет Нереида, спутник Нептуна. Эксцентриситет ее орбиты (0,7512) в 3,65 раза превышает эксцентриситет орбиты Меркурия, рекордсмена в этом отношении среди планет Солнечной системы. На звание спутника с орбитой, максимально близкой к круговой, претендуют Тефия (спутник Сатурна), Порция (спутник Урана) и Тритон (спутник Нептуна). Эксцентриситеты их орбит менее 0,0001.

Какой спутник планеты в Солнечной системе самый большой?

Самым крупным спутником в Солнечной системе является Ганимед, сопровождающий самую большую планету Юпитер. По своим размерам (диаметр 5268 километров) он превосходит даже планету Меркурий, однако по массе, составляющей 149 квинтиллионов тонн (квинтиллион – миллиард миллиардов), более чем вдвое уступает Меркурию.

Какой спутник планеты в Солнечной системе самый большой по сравнению со своей планетой?

Самым большим спутником в Солнечной системе относительно своей планеты является хорошо нам всем знакомая Луна. Диаметр Луны всего в 3,67 раза меньше земного. Однако до августа 2006 года самым большим спутником по сравнению со своей планетой считался Харон, спутник Плутона. Диаметр Харона составляет 1270 километров, что всего-навсего в 1,9 раза меньше диаметра Плутона, а соотношение масс Харона и Плутона равно 1:8 (для сравнения, соотношение масс Луны и Земли 1:81). Поэтому Плутон с Хароном часто называли двойной планетой. Еще несколько десятилетий назад о существовании Харона никто и не подозревал, он практически случайно был обнаружен в 1978 году. Просматривая фотоизображения Плутона, американские астрономы Дж. Кристи и Р. Харрингтон заметили, что крошечное светлое пятнышко, каким видна на снимках эта планета, выглядит слегка удлиненным. Перепроверив свое открытие, астрономы убедились, что у Плутона есть спутник. Лишь после выведения на околоземную орбиту телескопа «Хаббл» впервые было получено изображение, где четко видны и Плутон, и Харон. По цвету Харон несколько голубее, чем Плутон. Это может означать, что они образовались не из единого облака, а уже потом были сведены вместе неведомыми нам обстоятельствами. Об этом же может свидетельствовать и аномальная разница в средней плотности Плутона и Харона (планета приблизительно в 8 раз плотнее спутника). В августе 2006 года Плутон перестали считать планетой, а Харон – не только спутником планеты, но и спутником Плутона. Дело в том, что барицентр (центр масс) системы Плутон – Харон находится вне объема Плутона, а потому, с формализацией Международным астрономическим союзом в августе 2006 года понятия «планета», Плутон и Харон отныне считаются компонентами парной системы небесных тел.

Какой из спутников Солнечной системы дольше всех проходит свою орбиту?

Рекордсменом по продолжительности орбитального периода среди спутников планет Солнечной системы является Сетебос. Этот крошечный спутник Урана (диаметр около 30 километров) открыт в 1999 году. Сетебос совершает полный оборот вокруг планеты за 2345 земных суток.

У какого объекта Солнечной системы самые горячие недра (после Солнца)?

Объект Солнечной системы с самыми горячими недрами (если, конечно, не считать Солнца) – Ио. Этот спутник Юпитера, открытый еще Галилеем, по размерам и массе очень похож на нашу Луну. На Ио обнаружено более 100 действующих вулканов, причем активность некоторых из них поразительна. Например, из кратера вулкана Пиллан столб изверженных пород поднимался на высоту до 120 километров. Температура извергаемой лавы здесь превышала 1600 градусов Цельсия, что на 600 градусов выше температуры земной вулканической лавы. Магматические выбросы, представляющие собой сернистую базальтовую массу, покрыли площадь около 130 тысяч квадратных километров.

Какой объект Солнечной системы обладает самым высоким альбедо?

Альбедо – это отражательная способность поверхности какого-либо тела, характеристика его «белизны», показывающая, какую часть падающего на него света отражает данная поверхность. Самым высоким значением альбедо (0,99±0,06) в Солнечной системе обладает Энцелад, спутник Сатурна. При диаметре почти 500 километров Энцелад состоит преимущественно из водяного льда и имеет самую чистую в Солнечной системе ледяную поверхность, почти идеально белую, которая отражает более 90 процентов падающего на него солнечного света. Для сравнения: среднее альбедо Луны составляет всего 0,12 (лишь 12 процентов падающего на Луну света отражается и рассеивается ее поверхностью); альбедо воды – 0,05; зеленой травы – 0,26; песка – 0,3; чистого снега – 0,85.

Как выбирают названия для спутников планет Солнечной системы?

Как правило, названия спутников связаны с названиями планет, вокруг которых они обращаются. Так, спутники Марса Фобос (Страх) и Деймос (Ужас) названы именами свирепых сыновей-близнецов древнегреческого бога войны Ареса, отождествляемого с римским богом войны Марсом. В именах галилеевых спутников Юпитера воплощены имена возлюбленных главы олимпийских богов Зевса – царевен Ио и Европы и нимфы Каллисто, а также похищенного Зевсом и ставшего его виночерпием троянского царевича Ганимеда (как известно, культ Зевса слился с культом главного бога римлян Юпитера). Большинство негалилеевых спутников Юпитера также названы в честь персонажей греческой мифологии, так или иначе связанных с Зевсом: Метида – первая супруга громовержца, Адрастея – вскормившая младенца Зевса нимфа, Амальтея – коза, молоком которой был вскормлен младенец Зевс, и т. д. Имена персонажей греческих и римских мифов воплощены также в названиях спутников Сатурна, Нептуна и Плутона. Несколько иная традиция проявилась в названиях спутников Урана. Начало ей положил Уильям Гершель, открывший Уран и его первые два спутника. Гершель назвал их именами царя фей и эльфов Оберона и его жены Титании – персонажей пьесы У. Шекспира «Сон в летнюю ночь». Впоследствии окружение Урана пополнили маленький эльф Пэк, дух воздуха Ариэль, вечно юные Дездемона, Джульетта и Офелия, «неблагодарная» Корделия (младшая дочь короля Лира) и другие шекспировские персонажи. Пять спутников Урана, движущиеся вокруг планеты в обратном направлении, да к тому же имеющие аномально вытянутые орбиты, получили имена явно отрицательных героев шекспировской драмы «Буря»: дикого уродливого раба Калибана и его матери, «от лет и злобы скрюченной» Сикораксы, их бога Сетебоса, повелителя духов Просперо (бывшего герцога Миланского) и пьяницы-дворецкого Стефано, захотевшего стать королем острова. И лишь два спутника Урана не являются «шекспировскими», а связаны с поэмой английского поэта Александра Попа «Похищение локона». Эти спутники названы именами главной героини Белинды и мрачного и горестного духа Умбриэля.

Кто и когда открыл спутники Марса?

Спутники Марса (Фобос и Деймос) впервые открыл американский астроном Асаф Холл (1829—1907) в 1877 году. Самое поразительное, однако, состоит в том, что наличие у Марса именно двух спутников предсказали еще в середине XVIII века английский писатель Джонатан Свифт (1667—1745) и французский философ Вольтер (1694—1778). Рассказывая в знаменитых «Путешествиях Гулливера» о достижениях лапутян в области астрономии, Свифт сообщает, что «они открыли две маленькие звезды или два спутника, обращающиеся около Марса». В связи с этим имена Свифта и Вольтера присвоены двум кратерам на Деймосе. Менее известен, но не менее интересен тот факт, что в грузинском эпосе, восходящем к середине XVI века, весьма точно (значительно точнее, чем в «Путешествиях Гулливера») указан один из параметров орбиты Деймоса: «На небе этой звезды [Марса] находится еще одна звезда, длина орбиты которой равна 50 280 эджи», что при переводе в современные единицы длины составляет около 150 тысяч километров (1 эджи равен примерно 3 километрам). Длина орбиты Деймоса, по современным данным, равна 147 323 километрам.

Какой спутник обгоняет свою планету в ее вращении вокруг собственной оси?

Этим уникальным свойством обладает лишь один из спутников планет Солнечной системы – Фобос, спутник Марса. Фобос совершает полный оборот вокруг Марса за 7 часов 39 минут и 14 секунд, а планета оборачивается вокруг собственной оси за 24 часа 37 минут и 23 секунды. Он восходит и заходит на марсианском небе два раза в течение суток, при этом восходит на западе, а заходит – на востоке.

Как быстро Харон перемещается над поверхностью Плутона?

Орбитальный период Харона в его обращении вокруг Плутона составляет 6,37825 земных суток, а период вращения Плутона вокруг собственной оси равен 6,3872 земных суток. Поэтому Харон практически «висит» над одной и той же точкой (точнее, за земные сутки смещается на 4,7 угловой минуты, за плутонианские сутки – на половину углового градуса). Промежуток времени между двумя последовательными восхождениями Харона над плутонианским горизонтом составляет около 12,5 земного года.

Какое свойство Япета, спутника Сатурна, стало одной из основ знаменитого романа Артура Кларка «Космическая одиссея 2001 года»?

Уникальная особенность Япета, третьего по величине спутника Сатурна, состоит в том, что одно его полушарие на порядок (приблизительно в 10 раз) светлее другого. Указанный феномен был замечен еще итальянским астрономом Джованни Кассини (1625—1712), открывшим Япет в 1671 году, а затем подтвержден при пролетах вблизи Сатурна космических аппаратов «Вояджер-2» (1981) и «Кассини» (2004). Эту особенность Япета использовал мэтр научной фантастики Артур Кларк в своем знаменитом романе «Космическая одиссея 2001 года» (1968). Герой этого романа Дейвид Боумен, приблизившись к Япету на космическом корабле, увидел в его экваториальной области «ослепительно белый овал размером приблизительно триста на шестьсот километров». Наличием этого овала и объяснялась в романе разница в яркости полушарий Япета. В центре этого белого «ока» Боумен заметил черную точку, которая при приближении к Япету оказалась загадочным черным монолитом – «Звездными Вратами». Весьма любопытно, что спустя 13 лет, когда «Вояджер-2» сфотографировал Япета, на снимке была четко видна огромная почти круглая область с черным пятном в центре. Известный астрофизик Карл Саган, участвовавший в обработке снимков от «Вояджера-2», отправил фотографию Артуру Кларку с припиской «Подумать только!».

Почему Христиан Гюйгенс был уверен, что на Юпитере имеются огромные плантации конопли?

Нидерландский механик, физик и математик Христиан Гюйгенс, имеющий также большие заслуги в области астрономии, был сыном своего времени, а потому искренне верил в целесообразность всех деталей мирового устройства как Божьего творения. Главное назначение Луны, считали современники Гюйгенса, состоит в том, чтобы обеспечивать необходимые морякам приливы и отливы. Поэтому совершенно очевидно, полагал Гюйгенс, что наличие у Юпитера четырех (открытых Галилеем) спутников свидетельствует о широком распространении мореплавания на этой планете. Но корабль того времени был немыслим без большого количества парусов и канатов, основным сырьем для производства которых являлась пенька – грубое лубяное волокно из стеблей конопли. А значит, рассуждал Гюйгенс, на Юпитере обязательно имеются огромные плантации этого растения.

Как образовался пояс астероидов между орбитами Марса и Юпитера?

Между орбитами Марса и Юпитера находится пояс шириной 100– 300 миллионов километров, образованный несколькими десятками тысяч каменистых тел – астероидов. Они обращаются вокруг Солнца, проходя свою орбиту за 3—6 лет. Большая часть из них неправильной формы с размерами от нескольких сантиметров до 100 километров. Существуют две гипотезы происхождения астероидов. По одной гипотезе, астероиды – это остатки планеты, расколовшейся в результате некой катастрофы – например, столкновения с другим массивным телом. Эта гипотетическая планета получила название Фаэтон. О времени ее разрушения, как утверждают сторонники гипотезы, свидетельствует Луна: 4 миллиарда лет назад на нее обрушился шквал обломков Фаэтона, отчего образовались гигантские ударные кратеры диаметром до 1000 километров. Такие же обломки летели и к Земле, но они разрушились в ее плотной атмосфере. Сторонники другой гипотезы происхождения астероидов считают их своего рода планетами, оказавшимися на их нынешних орбитах из-за интенсивных гравитационных процессов вблизи Юпитера.

Каким объектам Солнечной системы принято давать имена героев Троянской войны?

Имена героев Троянской войны носят представители двух групп астероидов, не входящих в основной пояс астероидов, а обращающихся вокруг Солнца на таком же расстоянии, что и Юпитер, причем их расстояния от Солнца и от Юпитера равны между собой, а периоды обращения равны периоду обращения Юпитера. В настоящее время известно более 1000 таких астероидов, называемых троянцами. Половина из них движется на 60 угловых градусов впереди Юпитера, а другая половина – на таком же расстоянии позади. В первую группу входят «греки» Агамемнон, Ахиллес, Аякс, Диомед, Менелай и др., во вторую – «троянцы» Приам, Эней, Анхис, Гелен, Агенор и др.

Какой астероид самый большой?

Самым большим из астероидов основного пояса (между орбитами Марса и Юпитера) является Церера. Он имеет 960 километров в диаметре и массу почти в квинтиллион (миллиард миллиардов) тонн. Масса Цереры составляет около трети общей массы всех астероидов основного пояса. Цереру считали также и рекордсменом среди всех астероидов Солнечной системы, пока в июне 2002 года в поясе Койпера (за орбитой Нептуна) не был открыт астероид Квавар, диаметр которого составляет около 1250 километров. В ноябре 2003 года обнаружен еще один транснептуновый объект – Седна, диаметр которого, по оценкам открывателей, «не больше, но и не сильно меньше 1700 километров». В феврале 2004 года последовало открытие еще одного крупного транснептунового объекта – 2004 DW, диаметр которого может достигать 1800 километров. Окончательно вопрос о самом большом астероиде Солнечной системы запутался 24 августа 2006 года, когда Международный астрономический союз принял решение считать вышеперечисленные небесные тела, а также ряд других объектов (пока точно не установленных) основного пояса астероидов и пояса Койпера не астероидами, а карликовыми планетами.

Из чего состоят астероиды?

По химическому составу астероиды основного пояса подразделяют на три основные группы: углеродные, песчаные и металлические. Углеродные астероиды составляют около 75 процентов общего количества астероидов, песчаные – около 17 процентов. Меньше всего астероидов, состоящих из металлов. Углеродные астероиды сосредоточены в основном на внешней стороне пояса, песчаные находятся во внутренней зоне, а металлические – в центральной зоне пояса.

Какой из астероидов самый черный?

Самым черным из известных астероидов основного пояса является Матильда – «камешек» поперечником около 50 километров, обращающийся вокруг Солнца по орбите со средним радиусом 394 миллиона километров. Открыт он в 1885 году и получил свое название в честь жены Морица Лоеви, тогдашнего вице-директора Парижской обсерватории. Поверхность астероида вдвое темнее угля, от нее отражается всего 3– 4 процента падающего солнечного света.

Насколько опасны астероиды?

Шкала опасности астероидов, принятая Международным астрономическим союзом, градуирована от 0 до 10 баллов. Ноль получает астероид, орбита которого хотя и пересекается с орбитой Земли, но у него нет никаких шансов на столкновение. Десяткой отмечается астероид, падение которого может привести к глобальной климатической катастрофе. Среди примерно 2000 астероидов поперечником более километра, пересекающих орбиту Земли, все «нулевые».

Сколько стоил бы астероид Амон, если бы его удалось доставить на Землю?

Астероиды сейчас изучают главным образом с точки зрения опасности, которую они могут нести человечеству. Однако некоторые ученые считают, что пора присматриваться к ним и с точки зрения их возможной ценности. В качестве примера можно привести астероид Амон, известный астрономам также под номером NEO 33554. Амон имеет в поперечнике всего два километра, но целиком состоит из металлов. По сегодняшним ценам этот астероид содержит железа и никеля (причем не в виде руд, а в чистом самородном состоянии) на 8 триллионов долларов, кобальта – на 6 триллионов, металлов платиновой группы – тоже примерно на 6 триллионов.

Почему астероид Икар назван по имени сына Дедала?

Открытый в 1949 году американским астрономом Уолтером Бааде астероид Икар весьма скромен по размерам (диаметр равен приблизительно 900 метрам), но замечателен своей орбитой. В афелии Икар уходит к орбите Марса, а в перигелии проникает внутрь орбиты Меркурия, приближаясь к Солнцу на расстояние 0,341 астрономической единицы (51 миллион километров). Ближе Икара к Солнцу подходят только некоторые кометы. Именно по этой причине ему дали имя древнегреческого мифического героя, который поднялся к Солнцу на скрепленных воском крыльях, изготовленных его отцом Дедалом. Орбита Икара почти пересекается с орбитой Земли, так что при наибольшем сближении этих тел расстояние между ними уменьшается до 5—7 миллионов километров. Такое сближение Икара с Землей происходит каждые 19 лет (в 1996 году, затем в 2015 году и т. д.), но ни одно из них не угрожает столкновением.

За что получил свое название астероид Атон?

Открытый 7 января 1976 года крошечный астероид Атон (около 800 метров в поперечнике) назван в честь древнеегипетского бога солнца, потому что вся его орбита лежит внутри земной орбиты. Максимальное удаление Атона от Солнца составляет 0,966 астрономической единицы, или среднего расстояния Земли от Солнца. Известны еще два подобных астероида: Ра-Шалом и Хатор. Максимальное удаление первого из них от Солнца не превышает 0,832 астрономической единицы, второго – 0,844 астрономической единицы.

Откуда появляются и куда исчезают кометы?

Одно время астрономы считали, что кометы приходят из межзвездного пространства, однако затем выяснилось, что ни одна из наблюдаемых комет не имела вблизи Солнца скорости, превышающей так называемую параболическую, и от этой гипотезы пришлось отказаться. В 1950 году голландский астрофизик Ян Оорт (1900—1992) предположил существование огромной оболочки из ледяных тел, медленно обращающихся вокруг Солнца на расстоянии 100—150 тысяч астрономических единиц, или 15—22 квинтиллионов километров (квинтиллион – миллиард миллиардов). Это материя, которая осталась от изначального облака пыли и газа, сконцентрировавшегося на начальной стадии формирования Солнечной системы, и оказалась слишком далеко, чтобы быть эффективно захваченной силами притяжения, а потому стала побочным продуктом при образовании планет. Со временем в этой оболочке образовалось громадное скопление кометных ядер (общее их число, вероятно, около 100 миллиардов, а общая масса оценивается всего лишь в 0,1 массы Земли), которое принято называть «облаком Оорта». Подавляющее большинство этих кометных ядер никогда не приближаются к Солнцу, не образуют хвостов и не растрачивают своего вещества, а медленно (со скоростями около сантиметра в секунду) «ползут» по орбитам. Лишь немногие из них под действием окружающих Солнце массивных небесных тел внезапно изменяют свои орбиты и навсегда покидают Солнечную систему. Другие переходят на орбиты с более коротким периодом, приближаются к Солнцу, демонстрируя все фазы изменения внешнего вида кометы; некоторые из них становятся короткопериодическими кометами.

Почему некоторые астрономы предполагают, что Солнце – двойная звезда?

Исследованиями палеонтологов установлено, что в течение последних 250 миллионов лет на нашей планете многократно повторялись катастрофические изменения климата, приводившие к вымиранию обширных групп живых организмов. При этом указанные катастрофы происходили периодически с интервалом приблизительно в 26 миллионов лет. Последнее такое событие произошло около 13,5 миллиона лет назад, а эпоха вымирания динозавров четко совпадает с одним из пиков (65 миллионов лет назад), причем наиболее мощным. Относящиеся к этой эпохе геологические отложения замечательны тем, что они сильно обогащены иридием: его содержание в тысячу раз больше нормы. Было выдвинуто предположение, что иридий попал на Землю в результате падения астероида диаметром в несколько километров. Мощность взрыва, имевшего место при падении, оценивается в 10 миллионов мегатонн тротилового эквивалента.

Взрыв этот должен был сопровождаться сильным запылением атмосферы, понижением средней температуры на несколько десятков градусов, ураганными ветрами и всем прочим, что предсказывается в хорошо известных прогнозах последствий глобальной ядерной войны. Однако столкновение с астероидом – событие случайное, откуда же периодичность? Для объяснения периодичности таких катастроф американские ученые Дэвис, Хат и Мюллер в 1984 году предположили, что у Солнца имеется звезда-компаньон, которая обращается вокруг него с периодом около 26 миллионов лет. В эпоху максимального сближения с Солнцем эта звезда, получившая звучное наименование Немезида (имя древнегреческой богини возмездия), вторгается в облако Оорта, приводя его, по словам И. С. Шкловского, «в состояние дикого бешенства». Тысячи комет, которые до этого спокойно двигались по своим околосолнечным орбитам, под воздействием Немезиды устремляются к Солнцу. Некоторое количество кометных ядер (размером в несколько километров, отличающихся от астероидов главным образом присутствием большого количества льда) падает на Землю, вызывая упомянутые выше глобальные катастрофы. Один из авторов этой гипотезы, Ричард Мюллер, даже опубликовал в 1988 году книгу под названием «Немезида», первая глава которой называется «Космический террорист». Скорее всего, Немезида представляет собой красный карлик с звездной величиной от 7 до 12. Практически все такие звезды занесены в каталоги, однако расстояния до большинства из них пока еще не измерены. Вполне вероятно, что Немезиду, если она существует, можно увидеть в бинокль или небольшой телескоп. Задача поиска Немезиды состоит в том, чтобы с интервалом в год определить координаты около 3 тысяч звезд-кандидатов и выявить среди них звезду с аномально большим собственным движением. Дело это трудное, но не безнадежное, и, как считает тот же И. С. Шкловский, в случае успеха приведет к одному из величайших открытий за всю историю науки. Впрочем, Немезида может оказаться черной дырой, но это значительно менее вероятно.

Какой объект Солнечной системы самый черный?

Обработав результаты пролета 22 сентября 2001 года автоматического зонда «Дип Спейс-1» мимо кометы Боррелли, астрономы пришли к выводу, что ее восьмикилометровое ядро – самое черное тело в Солнечной системе. Вообще, как показало изучение других комет, ядра этих небесных тел отличаются темной окраской, но комета Боррелли превзошла всех. Вещество ее ядра отражает менее 3 процентов падающего на него света, что сравнимо с черным порошком-тонером для ксероксов и лазерных принтеров. Например, свежеуложенный асфальт отражает 7 процентов света. Но на ядре кометы есть еще более черные участки, отражающие всего 0,7 процента солнечного света. Предполагают, что это какие-то высокомолекулярные углеродистые соединения, неспособные испариться под нагревом солнечных лучей.

Почему кометы хвостатые?

По образному выражению американского астронома Фреда Уипла, ядро кометы похоже на «грязный снежок». Оно имеет размеры от сотен метров до десятков километров и состоит из замороженных газов (или легкоплавких веществ, которые при нормальном давлении и комнатной температуре находились бы в газообразном состоянии) с вкраплениями тугоплавких каменистых частиц и пылинок. При приближении кометы к Солнцу под действием его лучей «льды» начинают испаряться и появляется туманная газообразная оболочка, вместе с ядром образующая голову кометы диаметром от тысячи до миллиона километров. Из газа головы формируется хвост кометы, направленный в противоположную от Солнца сторону (удаляясь от Солнца, комета как бы пятится – идет хвостом вперед). Раньше причиной отклонения хвоста считали исключительно давление солнечных лучей. Однако теперь известно, что это воздействие солнечного ветра, которое на два порядка (приблизительно в 100 раз) сильнее гравитационного притяжения Солнца, а потому молекулы головы отбрасываются назад. Кометные хвосты простираются иногда на десятки и сотни миллионов километров. Однако вещество хвостов настолько разрежено, что сквозь них видны звезды без всякого ослабления их блеска (кубический километр хвоста кометы содержит меньше вещества, чем кубический миллиметр земной атмосферы на уровне моря).

Почему одна из самых известных комет носит имя Эдмунда Галлея?

Комета Галлея – первая из комет, орбита которой была точно вычислена. Английский астроном и геофизик Эдмунд Галлей (1656—1742), изучая список комет, наблюдаемых с 1337 года, понял, что параметры орбиты кометы 1682 года соответствуют параметрам орбит комет 1531 и 1607 годов. Предположив, что это одна и та же комета, Галлей несколько лет работал над вычислением ее орбиты и предсказал ее появление вблизи Земли в 1758 году. Строго в указанное Галлеем время комета возникла на небосводе и была, уже после смерти ученого, названа его именем.

С чего начались занятия Эдуарда Эмерсона Барнарда астрономией?

В XIX веке одним из самых модных занятий, интересовавшим и высокопоставленных особ, и широкую публику, была «охота» за новыми кометами. В 1881 году некий магнат в Соединенных Штатах обещал премию в 200 долларов каждому, кто откроет комету с территории Северной Америки. Многие астрономы-любители увидели в поисках комет кратчайший путь к славе и богатству. Одним из них был американский фотограф Эдуард Эмерсон Барнард (1857—1923). Ему удалось «с помощью нескольких крупных комет» быстро выплатить закладную за свой дом. Очень скоро увлечение астрономией, основанное на меркантильном интересе, переросло у Барнарда в серьезные занятия наукой.

Он выполнил многочисленные наблюдения планет и слабых звезд (и даже обзавелся звездой своего имени), получил многочисленные снимки Млечного Пути и туманностей, открыл Амальтею (пятый спутник Юпитера). Кроме того, Барнард первым открыл комету на фотографии неба, снятой с телескопом. С тех пор астрономы-профессионалы начали мимоходом собирать урожай комет на фотографиях, снятых с другой целью.

Как император Нерон отвратил от себя неприятности, предвещаемые кометой?

С незапамятных времен люди благодаря своим суевериям и невежеству приписывали кометам большую опасность, видели в них некие послания от богов или от дьявола, считали их предвестниками всяческих неприятностей, особенно для людей, занимающих видное положение. В Древнем Риме на роль жертвы небес, разумеется, больше всего подходил император. Когда около 60 года нашей эры в небе засияла яркая комета, все сразу догадались, кому она угрожает. По этому поводу историк Тацит написал: «Начали говорить о том, кого избрать в преемники Нерону, как будто его уже свергли». Астролог Бильбилл, однако, успокоил императора, объяснив, что у монархов принято отвращать от себя гнев небес, обращая знамение против самых именитых своих подданных. Если учесть, что Нерон ранее уже убил собственную мать, а несколько лет спустя еще и двух своих жен, большую часть родственников, а также сжег Рим, то совет этот явно попал на благодатную почву. Император принял решение не рисковать и действовать «с запасом». Историк Светоний написал так: «Нерон решил полностью истребить знать… Все дети осужденных были сосланы, а затем уморены голодом или отравлены». Средство оказалось эффективным: Нерон пережил не только эту комету, но и появившуюся на небосводе спустя 6 лет комету Галлея. Тем не менее всеобщие ожидания оправдались: из-за этой кометы действительно погибли много видных людей.

Когда ученый мир убедился во внеземном происхождении метеоритов?

Падения метеоритов люди замечали начиная с самых древних времен, однако не считали их происхождение внеземным. В VIII веке появились две научные (не прибегающих к «божественному промыслу») теории, которые объясняли происхождение камней, падающих с неба. По первой теории предполагалось, что их уносит вверх особо сильными воздушными вихрями, а потом они снова падают на землю. Сторонники второй считали, что это камни, выброшенные в воздух из жерл вулканов с очень большой скоростью, а потому и улетевшие так высоко и далеко. В XVIII столетии, в век Просвещения, наука не только не продвинулась в этой области вперед, а даже немного отступила. Ученые мужи презрительно смеялись над теми, кто говорил, что «камни падают с неба». Крестьянам, которые приходили во Французскую академию с обломками метеоритов, вежливо указывали на дверь. Однако столь недоверчивыми оказались не все ученые. Некоторые из них заметили, что метеориты, найденные в достаточно отдаленных друг от друга местах Земли, имеют более или менее одинаковый химический состав и при этом отличаются от обычных земных каменистых пород. В 1794 году немецкий физик Эрнст Хладни (1756—1827) впервые предположил, что эти объекты прилетают из межпланетного пространства и возгораются при попадании в земную атмосферу. Его великий современник французский ученый Пьер Симон Лаплас (1749—1827) склонялся, правда, к лунному происхождению метеоритов, считая, что на нашем спутнике могут быть действующие вулканы. И лишь когда в 1801 году был открыт первый астероид, а следом за ним и многие другие, стало ясно, что метеориты являются малыми телами Солнечной системы, как и астероиды.

Чем метеоры отличаются от метеоритов?

Метеоры, или «падающие звезды», – это кратковременные световые явления в земной атмосфере, вспышки, порождаемые частицами космического вещества (так называемыми метеорными телами), которые со скоростью в десятки километров в секунду влетают в атмосферу. Нагреваясь от трения о воздух, такие частицы раскаляются, дробятся, порождая вторичные вспышки вдоль своего пути, и распыляются. Пролетая в атмосфере, метеорное тело ионизирует атомы и молекулы воздуха и заставляет их светиться. Яркость и цвет метеора зависят от массы метеоритной частицы и от величины относительной скорости метеора и Земли. «Встречные» метеоры (скорость до 75 километров в секунду) загораются на большей высоте, они ярче и белее. «Догоняющие» метеоры (скорость от 14 километров в секунду) загораются на меньшей высоте, они слабее и желтее. Если метеорное тело не сгорает в атмосфере и какая-то его часть достигает поверхности Земли, его называют метеоритом.

Какое количество метеорного вещества входит в атмосферу Земли ежесуточно?

Данные наблюдений позволяют считать, что в атмосфере всей Земли вспыхивает в сутки около 100 миллионов метеоров, которые можно было бы увидеть невооруженным глазом в ночное время. Общее же число метеорных частиц, включая и самые мелкие (микрометеориты – частицы размером в несколько микрометров и массой от стомиллионной до триллионной части грамма), исчисляется сотнями миллиардов. Общая масса метеорного вещества, проникающего в земную атмосферу, составляет в среднем около 60 тонн в сутки, или около 20 тысяч тонн в год. Метеорное вещество во много раз большей общей массы, состоящее из микрометеоритов, создает тонкое облако пыли вокруг Земли. Присутствие этих микрометеоритов регистрируют специальными приборами, устанавливаемыми на искусственных спутниках Земли. Блестящая полированная поверхность космического корабля после нескольких суток пребывания на орбите становится матовой, испещренной крошечными «оспинками» – следами столкновения с микрометеоритами.

Сколько весит самый большой из найденных метеоритов?

Самый большой из найденных метеоритов – железный метеорит Гоба – находится на месте падения в Западной Африке (Намибия). Его масса составляет около 60 тонн.

Каковы размеры и возраст крупнейшего метеоритного кратера на поверхности Земли?

Крупнейшим из всех кратеров, в которых были найдены остатки метеоритного вещества, является кратер Барринджера в Аризоне (США). Он представляет собой прекрасно сохранившееся углубление диаметром около 1200 метров и глубиной около 200 метров. Его края возвышаются приблизительно на 50 метров над лежащей вокруг равниной. Открыт он был в 1891 году, а возраст его составляет, по разным оценкам, от 25 до 50 тысяч лет. Метеорит, падение которого привело к образованию этого кратера, весил около 10 тысяч тонн.

Каковы размеры крупнейшего из известных метеоритных кратеров в Солнечной системе и где он расположен?

Наибольший известный метеоритный кратер – Вальгалла – находится на Каллисто, спутнике Юпитера. Он имеет яркую центральную область диаметром около 600 километров и систему концентрических гребней, простирающуюся на 1500 километров от центра кратера.

Кто был единственным марсианином, когда-либо убившим землянина?

В 1911 году в Египте упал метеорит, имеющий марсианское происхождение, и при падении убил собаку. Американский астроном Арден Олби предложил продать этот метеорит (по частям) для нужд фундаментальной науки. По мнению Олби, реклама могла бы звучать так: «Продается единственный марсианин, когда-либо убивший землянина!» Марсианские метеориты, падающие иногда на Землю, представляют собой куски горных пород, выбитые с поверхности Марса миллионы лет назад падением крупного астероида и после длительных блужданий в космосе притянутые нашей планетой. Их отличает от других метеоритов особый химический и минералогический состав.

Как ответил президент США Томас Джефферсон двум ученым из Коннектикута, в 1807 году сообщившим ему, что они наблюдали падение метеорита?

Когда двое ученых из Коннектикута в 1807 году сообщили, что наблюдали падение метеорита, президент Томас Джефферсон заявил, что он скорее поверит в то, что два профессора-янки лгут, чем в то, будто камни могут падать с неба.

Кто, когда и где основал первую русскую астрономическую обсерваторию?

Первая русская астрономическая обсерватория появилась в 1692 году в Холмогорах. Ее основателем был первый холмогорский архиепископ Афанасий, в миру Алексей Артемьевич Любимов (1641—1702), бывший раскольник из Тюмени.

Как мореплаватели определяли свое местоположение в море до появления радионавигационной техники?

Мореходная астрономия интенсивно развивалась из века в век и достигла большого совершенства. Этот важный раздел практической астрономии позволял морякам очень точно определять географические координаты (широту и долготу) в открытом море. В распоряжении морских штурманов появились точные угломерные инструменты и морские астрономические справочники. В 1714 году парламент Великобритании – крупнейшей тогда морской державы – установил огромную премию за разработку наиболее надежного способа определения долготы. Одним из экспертов выступал сам Ньютон. Предложенный метод (и он прослужил очень долго) был основан на сравнении моментов времени в данном месте и месте, географическая долгота которого точно известна. Из астрономических наблюдений определяли местное время, а хронометр, который непременно должен был быть на судне, показывал точное время того пункта, относительно которого желали определить долготу. С появлением радио задача упростилась, поскольку стало возможным непосредственно узнавать время нулевого географического меридиана или пункта с известной долготой. Разность времен равна разности географических долгот. Штурман должен либо принять сигналы точного времени, например из Лондона или Москвы, либо иметь в своем распоряжении точные часы (хронометр), идущие по времени какого-либо известного пункта. А местное время пункта, в котором находится судно, штурман определяет из астрономических наблюдений и с помощью данных, содержащихся в каталогах или звездных картах. Вторую географическую координату – широту – определяли по склонению и прямому восхождению светила, находящегося в зените.

Чем рефракторы отличаются от рефлекторов?

Основной частью оптического телескопа является объектив, предназначенный для того, чтобы собрать лучи, идущие от наблюдаемого объекта, и сфокусировать их. По типу используемых объективов телескопы делят на рефракторы и рефлекторы. У рефрактора объектив состоит из стеклянной линзы, которая собирает лучи и концентрирует их в определенной точке своей оси – фокусе. Самые первые телескопы были рефракторами. Самый большой из современных действующих рефракторов находится в обсерватории Йеркса (США), диаметр его объектива равен приблизительно 1 метру. В рефлекторах лучи собираются в фокусе не линзой, а зеркалом параболической формы. Рефлекторы лишены главного недостатка рефракторов – хроматической аберрации. Кроме того, у них имеется возможность поддерживать зеркало с обратной стороны, что позволяет строить телескопы больших размеров. Существуют также телескопы, совмещающие черты рефракторов и рефлекторов.

Какой длины был телескоп Гевелия?

Основным недостатком однолинзовых телескопов-рефракторов (а первые телескопы были именно однолинзовыми) является хроматическая аберрация. Линза объектива ведет себя как призма и не только преломляет свет, но и разлагает его на составляющие цвета. При этом фокус красных лучей располагается дальше от объектива, чем фокус синих лучей, вследствие чего изображение размывается. Первым способом уменьшения хроматической аберрации стало применение линз с большим фокусным расстоянием. Именно поэтому телескоп знаменитого польского астронома Яна Гевелия (1611—1687) имел длину почти 50 метров (при диаметре объектива не более 20 сантиметров). В дальнейшем хроматическую аберрацию в рефракторах научились в значительной степени устранять с помощью специальных линз и входящей в устройство телескопа системы фокусировки.

Во сколько раз современный телескоп «зорче» человеческого глаза?

Чем больше света «соберет» оптический прибор, тем менее яркие и более далекие объекты он «увидит». Именно поэтому зеркала телескопов становятся все больше и больше. Рабочая (эффективная) площадь главного зеркала телескопа диаметром 8 метров равна примерно 48 квадратным метрам, а площадь человеческого зрачка в сумерках – примерно 20 квадратным миллиметрам. Телескоп соберет во столько раз больше света, во сколько его площадь больше площади зрачка, то есть приблизительно в 2,5 миллиона раз!

У какого телескопа выше разрешающая способность – радио– или оптического?

Недостатком радиотелескопов долгое время была их низкая разрешающая способность, достигавшая даже у больших радиотелескопов лишь нескольких минут дуги. Проблема была решена посредством использования техники интерферометрии, когда сигналы, попадающие на разные радиотелескопы, собираются и обрабатываются на компьютере. В этом случае два и более радиотелескопа ведут себя как единый инструмент с диаметром, равным расстоянию между отдельными радиотелескопами. Применяя одновременно три радиотелескопа, установленных в США, Австралии и Южной Африке, астрономы смогли разглядеть строение пульсара, находящегося на расстоянии в 1600 световых лет от Земли в созвездии Паруса. Облако раскаленного газа, излучающее радиоволны, имеет поперечник 500 километров, а в его центре находится нейтронная звезда диаметром около 10 километров. Если бы такой разрешающей способностью обладал оптический телескоп, он мог бы разглядеть с Земли крупный вирус на поверхности Луны.

Обязательно ли выносить оптический телескоп за пределы атмосферы для существенного повышения его разрешающей способности?

Поскольку зеркалу телескопа надлежит поворачиваться, отслеживая объект в ночном небе, оно не должно быть слишком тяжелым, иначе в процессе поворота оно будет деформироваться под влиянием собственного веса, сводя на нет высокоточную обработку, проведенную при его изготовлении. Следствием указанного ограничения на массу зеркала является ограничение на его размеры. Именно поэтому до 1975 года наиболее крупным в мире был американский телескоп с зеркалом диаметром 5 метров, установленный на горе Паломар в Калифорнии. Затем этот рекорд был побит: на Северном Кавказе, близ станицы Зеленчукской, закончилось строительство телескопа с зеркалом диаметром 6 метров. В последнее десятилетие ХХ века наступил новый этап в развитии оптических телескопов, связанный с внедрением так называемой активной оптики. Решение проблемы свелось к изготовлению тонких зеркал (толщиной около 20 сантиметров при диаметре 8—10 метров), форму которых корректирует компьютер с помощью нескольких десятков подвижных гидравлических опор. Альтернативой монолитным зеркалам, состоящим из единого блока, стали составные зеркала. Так, зеркала двух телескопов, установленных на гавайском потухшем вулкане Мауна Кеа, каждое по 10,8 метра в диаметре, состоят из 36 шестиугольных фрагментов размерами не более 2 метров. Другой прорыв в области совершенствования оптических телескопов связан с внедрением адаптивной оптики, позволяющей если не полностью устранить, то существенно сократить деформации изображений небесных объектов из-за атмосферной турбулентности. Эта технология обеспечивает «подстройку» зеркала телескопа под изменения, происходящие в атмосфере, так что расфокусировка изображения, вызванная перепадами плотности воздуха, его потоками и ветром, сводится к минимуму. Специалисты утверждают, что стоимость таких наземных телескопов намного меньше, чем стоимость только ремонта в космосе орбитального телескопа «Хаббл», а их разрешающая способность на порядок (приблизительно в 10 раз) выше, чем у прибора, вынесенного в космос.

В чем состоит уникальность астрономических знаний африканского племени догонов?

Культура догонов уже несколько десятилетий является объектом пристального внимания ученых. Этот сравнительно малочисленный народ (в 2000 году численность догонов составляла около 500 тысяч человек) живет преимущественно на территории Республики Мали, в труднодоступном районе. Активно сопротивляясь как исламизации со стороны правителей древнего Мали, так и обращению в христианство со стороны французских колонизаторов, догоны до самого последнего времени сохраняли в относительно нетронутом виде многие свои верования и обычаи. Особый интерес представляют их космологические взгляды. В представлении догонов Вселенная является «бесконечной, но измеримой», заполненной «спиральными звездными мирами», в одном из которых находится Солнце. Этот мир можно наблюдать на небе в виде Млечного Пути. Большинство видимых на небосводе светил представляют «внешнюю» систему звезд, влияние которых на земную жизнь, по мнению догонов, относительно невелико. «Внутренняя» же система, «непосредственно участвующая в жизни и развитии людей на Земле», включает в себя созвездие Орион, альфу и гамму Малого Пса, Плеяды и еще несколько звезд. Главную роль в ней играет Сириус, именуемый «пупом мира». Сириус догоны считают тройной звездой, главный компонент которой именуется Сиги толо («толо» – звезда), а спутники его – По толо и Эмме йа толо, причем вокруг Эмме йа толо якобы вращаются еще два спутника – Ара толо и Йу толо. При этом характеристики звезды По ни в чем существенном не отличаются от известных в настоящее время характеристик Сириуса В. Прежде всего, звезда По – белая, в святилищах догонов она символизируется белым камнем. Период обращения По толо вокруг Сиги толо составляет 50 лет (по данным астрономов – 49,9 года). Эта звезда, утверждают догоны, имеет небольшие размеры при огромных весе и плотности: «она самая маленькая и самая тяжелая из всех звезд». Именно По толо догоны считают «самой важной звездой», «символом происхождения Вселенной» и «центром звездного мира». Что касается Эмме йа толо, то современной астрономии второй спутник Сириуса не известен, хотя в течение последних десятилетий астрономы разных стран неоднократно высказывали предположение о существовании в этой системе еще одной звезды. Некоторые особенности системы Сириуса действительно говорят в пользу такой гипотезы, но наблюдениями она пока не подтверждена. Этнографы, изучавшие космологию догонов, единодушны в том, что она – результат заимствования, ибо уровень научно-технического развития этого народа не позволил бы им узнать что-либо подобное без «помощи со стороны». Некоторые склонны считать ее источником современную европейскую цивилизацию, однако это предположение сталкивается с серьезными возражениями. Первейшее из них состоит в том, что знания о системе Сириуса лежат в основе вычисления периода, с которым отмечается Сиги – главный праздник догонов, ритуалы же этого праздника уходят в прошлое на 700 лет (по некоторым данным – на 1400 лет). А между тем Сириус В был открыт астрономами в 1862 году, его необычайно высокая плотность определена в 1915 году. Кроме того, отнюдь не во всем знания догонов совпадают с современной астрономической картиной мира. В частности, наличие у Сириуса второго спутника – пока только гипотеза, а что касается спутников Эмме йа толо (по существу – планет), то о них наша астрономия даже речи не ведет. Самое интересное, что французские этнографы, изучавшие верования догонов, ни в малейшей степени не верили их астрономическим построениям – пока один астроном не указал им на примечательность этой части догонской космогонии.

География и другие науки о земле

Как долго длится полярная ночь на Северном полюсе?

Полярной ночью называют период, когда Солнце в полярных областях не поднимается над горизонтом и прямое солнечное освещение отсутствует. Продолжительность полярной ночи возрастает к северу от Северного полярного круга и к югу от Южного полярного круга. На Северном полюсе полярная ночь длится от осеннего равноденствия до весеннего (176 суток), на Южном – от весеннего равноденствия до осеннего. На территории России наибольшая длительность полярной ночи характерна для арктических островов – на острове Рудольфа в архипелаге Земля Франца-Иосифа (81 градус 49 минут северной широты) она продолжается с 16 октября по 26 февраля (133 суток).

Как долго длится полярный день на Северном полюсе?

Полярным днем называют период, когда Солнце в полярных областях многие сутки не опускается за горизонт. Продолжительность полярного дня возрастает к северу от Северного полярного круга и к югу от Южного полярного круга. На Северном полюсе полярный день длится от весеннего равноденствия до осеннего (189 суток), на Южном – от осеннего до весеннего равноденствия. На территории России наибольшая длительность полярного дня характерна для арктических островов – на острове Рудольфа в архипелаге Земля Франца-Иосифа (81 градус 49 минут северной широты) он продолжается с 8 апреля по 4 сентября (149 суток).

В каких точках земного шара время суток можно определять по собственному усмотрению?

На географических полюсах (Северном и Южном) все меридианы сходятся в одну точку, а потому понятие географической долготы теряет смысл. Поскольку исчисление времени суток в любом месте на Земле связано с географической долготой этого места, то неопределенность долготы на географических полюсах приводит к неопределенности времени суток на них. Меридиан любого города мира проходит через географические полюса, а значит, любой город вправе притязать на то, чтобы время суток исчислялось на географических полюсах по его часам. Находящийся на Северном (или Южном) полюсе полярник волен избрать время любого меридиана: того, на котором лежит столица его родной страны, или – если это технически удобнее – меридиана Гринвича как начального либо меридиана какого-либо иного пункта.

Кто, когда и как впервые определил размеры земного шара?

Размеры земного шара впервые были оценены около 240 года до нашей эры Эратосфеном Киренским (около 276 – 194 до нашей эры). Работая в знаменитой Александрийской библиотеке, он обнаружил старый папирус, из которого вычитал, что на юге Египта, в Сиене (нынешнем Асуане), в полдень 21 июня вертикальный шест не отбрасывает тени, отражение Солнца можно увидеть на дне самых глубоких колодцев, а следовательно, Солнце стоит точно над головой. Эратосфен не поленился проверить, отбрасывает ли тень вертикальный шест в полдень 21 июня в Александрии. Выяснив, что отбрасывает, он измерил длину тени. Если Земля плоская, то и в Сиене, и в Александрии солнечные лучи должны падать на Землю под одним и тем же углом и отбрасываемые шестом тени должны иметь одинаковую длину. Если же это не так, то поверхность Земли искривлена, и чем больше ее кривизна, тем больше должна быть разница в длине теней. Измеренная Эратосфеном длина тени в Александрии показала, что угловое расстояние между Александрией и Сиеной должно составлять около 7 градусов (если мысленно продолжить шесты, установленные в этих городах вертикально, до центра Земли, они пересекутся под углом 7 градусов). Эратосфен нанял человека, который шагами измерил расстояние между указанными городами, и оно составило 5 тысяч греческих стадий. Поскольку 7 градусов – это приблизительно 1/₅₀ от полной окружности (360 градусов), то длина полной окружности должна быть равна 250 тысячам стадий, рассуждал Эратосфен. А тогда радиус земного шара равен 40 тысячам стадий. Переводя это значение в современные меры длины (древнегреческая стадия равна 175 метрам), получим, что радиус земного шара равен 7 тысячам километров. Оценки Эратосфена были по тем временам удивительно точными; по современным данным, средний радиус Земли равен 6371 километру.

Кто и когда создал первый глобус?

Созданием первого глобуса прославился немецкий географ и путешественник Мартин Бёхайм (1459—1507). В 1492 году он изготовил глобус «Земное яблоко» диаметром 54 сантиметра, отобразивший наиболее передовые географические представления того времени (накануне открытия Нового Света) о поверхности Земли. На глобусе Бёхайма нет никакого массива суши между Европой и азиатскими островами, но фигурирует множество легендарных островов. Среди них остров Бразил, привлекавший внимание бристольских купцов с конца XV века, остров Святого Брандана, якобы открытый этим святым еще в 578 году (этот остров безуспешно искали до 1721 года), остров Антилии, которого якобы достиг в 734 году архиепископ города Опорто (по другой версии, его открыли в 1414 году). Глобус Мартина Бёхайма, представляющий собой величайшую историко-географическую ценность, экспонируется в Германском национальном музее в Нюрнберге.