Помоги проекту - поделись книгой:
На повернутом к нам лунном полушарии мы всегда с полной отчетливостью видим одни и те же неизменные очертания темных пятен. При рассматривании в телескоп легко убедиться в том, что это огромные и ровные низменности с темной поверхностью. Они были названы морями давным — давно, но теперь хорошо известно, что в этих «морях» нет ни одной капли воды. Об отсутствии воды на Луне свидетельствует то, что над ее поверхностью мы никогда не видим ни облаков, ни хотя бы легких туманов. Лунная поверхность лежит всегда перед нами в поле зрения телескопа чистой и ясной безводной каменной пустыней. Интересно рассматривать Луну хотя бы в маленький телескоп.
Вся поверхность Луны, за исключением «морей», изрезана многочисленными островерхими, зубчатыми горами. Освещенные Солнцем, эти горы отбрасывают резкие черные тени, особенно длинные там, где на Луне утро или вечер. Граница света и тени на Луне — внутренний край лунного серпа — это и есть граница дня и ночи. Он всегда резкий и отчетливый. Вдоль этой границы нет полоски мягкого перехода от солнечного света к темноте. Это говорит об отсутствии на Луне сумерек, то-есть подтверждает отсутствие воздуха. Если бы на Земле не было воздуха, то у нас тоже тени были бы очень резкие и темные, а ночь без рассвета переходила бы сразу в день.
Вследствие отсутствия на Луне воздуха небо там даже в полдень совершенно черное, и на нем при ярком солнечном свете отчетливо видны самые слабые звезды. В самом деле, как мы уже упоминали, голубой цвет неба на Земле получается оттого, что частички воздуха особым образом рассеивают падающий на них солнечный свет. На Луне этих частичек воздуха нет, а потому нет и голубого неба. Из-за отсутствия воздуха на Луне там не бывает ни алых зорь на восходе и закате солнца, ни причудливой игры облаков, ни дождя, ни радуги. Из-за отсутствия воздуха на Луне невозможно распространение звуков. И, попав со своим приятелем на Луну, вы могли бы, надрываясь, кричать ему в самое ухо, а он бы так ничего и не слышал.
Поскольку на Луне нет ни воды, ни воздуха, никакая жизнь там невозможна. Ее существованию препятствуют также и другие причины, связанные с тем же отсутствием воздуха и с продолжительностью лунных суток. В течение долгого лунного дня палящие солнечные лучи, не смягченные действием воздушного покрывала, накаляют каменистую лунную почву до 100 с лишним градусов.
Эта температура выше температуры кипения воды при обычных земных условиях. С наступлением ночи не задерживаемое воздухом тепло быстро отдается лунной поверхностью в холодное мировое пространство.
Поэтому ночью температура на Луне быстро падает до 100 градусов мороза.
Человек мог бы пройтись по Луне лишь в специальном костюме, подобном водолазному, и имея значительный запас кислорода.
Лунные горы очень причудливы по своей форме и резко отличаются от земных. Большинство их расположено в виде кольцевых горных цепей, обрывистых внутрь и более пологих наружу. При рассматривании в маленький телескоп эти кольцевые лунные горы, окружающие круглые впадины, производят впечатление оспин на лице или дырочек в куске голландского сыра. Такие лунные горы — кратеры — называются цирками, если круглая равнина, которую они окружают, очень велика. Высота лунных гор достигает 8 километров, а поперечник лунных цирков, этих сравнительно ровных и круглых долин, заключенных внутри кольцевой горной цепи, достигает 200 километров.
Правда, мелкие лунные кратеры имеют и менее километра в поперечнике. Самые крупные горы на Луне видны уже в сильный бинокль. Глядя же на Луну в небольшой телескоп, можно видеть, как под солнечными лучами постепенно одна за другой загораются горные вершины и из темноты выступают зубчатые горы.
Невидимая для нас сторона Луны, в общем, должна иметь совершенно такой же характер, как и обращенное к нам ее полушарие. Благодаря особому небольшому покачиванию Луны вокруг своей оси мы имеем возможность видеть частицу другого полушария Луны, и оно оказывается покрытым такими же кольцеобразными горами.
Во многих местах поверхность Луны изрезана глубокими извилистыми трещинами, в которые никогда не заглядывает луч солнца. Лунные горы произошли, как доказал русский геолог А. П. Павлов, несколько иначе, чем на Земле. Светлые лучи, хорошо видимые на Луне в полнолуние, вероятно являются полосами пепла, выброшенного при вулканических извержениях.
Если бы мы перенеслись на Луну в ту пору, когда она представляется нам очень узким серпом, купающимся в лучах вечерней или утренней зари, мы бы увидели у себя над головой огромный серебристый круг с зеленоватым оттенком и с поверхностью в четырнадцать раз большей, чем видимая нами поверхность Луны.
Это наш земной шар, почти полностью освещенный Солнцем. Земля не имеет своего света, и из мирового пространства, в частности с Луны, видны лишь те ее части, которые освещены Солнцем.
При некоторых положениях Земля будет выглядеть с Луны как серп. Особенно узким серпом Земля кажется тогда, когда Луна представляется нам полным светлым кругом. Когда же Луна видна нам как узкий серп, то Земля видна с Луны почти как полный круг. Будучи больше Луны и лучше отражая солнечный свет, Земля освещает Луну в это время гораздо ярче, чем Луна освещает Землю в полнолуние. Присмотритесь к Луне, когда она кажется узким серпом. Вы увидите, что в это время остальная, большая часть Луны тоже светится, но слабо. Так выглядит часть Луны, которая освещается только светом, отражаемым нашей Землей.
СОЛНЕЧНЫЕ И ЛУННЫЕ ЗАТМЕНИЯ
Иногда при своем движении вокруг Земли Луна попадает в тень, отбрасываемую Землей. Освещенная Солнцем Земля отбрасывает тень в сторону, ему противоположную. Поэтому Луна может попасть в земную тень лишь тогда, когда она противоположна Солнцу по отношению к Земле, то-есть вблизи полнолуния. Попадая в земную тень, Луна перестает освещаться Солнцем, и происходит лунное затмение.
Лунные затмения могут быть не чаще трех раз в год, а в некоторые годы их не бывает совсем. Если бы Земля не имела атмосферы, то во время полного затмения Луна переставала бы быть видна. Но солнечные лучи, проходя на краях Земли сквозь ее атмосферу, слегка освещают пространство внутри земной тени. Они-то и освещают слегка Луну во время затмения, делая ее видимой. Красновато-бурый цвет Луны, который у нее часто бывает при затмении, происходит оттого, что земная атмосфера, пропуская сквозь себя белый солнечный свет, состоящий из всех цветов радуги, синие и зеленые лучи задерживает. Таким образом, только красные лучи попадают на Луну в это время.
Суеверные люди считали, что красный цвет Луны при затмении предвещает кровопролитие, посланное людям в наказание за их грехи.
Случается и так, что, проходя между Солнцем и Землей, Луна иногда оказывается в точности на линии, их соединяющей. В тех местах Земли, куда в это время попадает маленькое пятно лунной тени, наблюдается солнечное затмение. Лучи Солнца туда не попадают — для наблюдателя в этом месте Луна полностью загораживает Солнце. Там — полное солнечное затмение, длящееся обычно десятки секунд. Кругом пятна лунной тени, размером не свыше 250 километров, располагается полутень Луны, и там для земного наблюдателя Солнце бывает скрыто лишь частично — происходит частное затмение Солнца. Таким образом, затмение Солнца, в особенности полное, может быть видимо только в некоторых местах Земли. Ежегодно бывает не менее двух солнечных затмений. Однако, находясь на одном и том же месте, можно было бы видеть полное солнечное затмение только однажды за несколько столетий.
Ученые снаряжают специальные экспедиции в те области Земли, где в данном году происходят солнечные затмения, потому что во время затмений можно точно проверить теорию движения Луны и Земли, а также можно наблюдать некоторые интересные и важные явления, о которых мы скажем дальше.
Например, в 1936 году, чтобы наблюдать солнечное затмение, в СССР приезжали ученые многих стран, а в 1947 году советские ученые ездили для этой цели в Бразилию. Время начала затмения вычисляется учеными заранее с точностью до секунды. Раньше, когда люди не могли предвидеть наступление затмений Луны и Солнца и не знали их причин, они считали эти события зловещими предзнаменованиями.
Служители религии не раз пользовались этими суевериями в своих целях и собирали большие пожертвования с напуганного населения, надеявшегося откупиться от обещанных им церковниками несчастий. Материалистическая наука, объясняя явления природы, доказала нелепость суеверного страха перед затмениями.
ПЛАНЕТЫ В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ
Совокупность Солнца и планет с их спутниками, в том числе Луны с Землей, называется солнечной системой. Солнечная система — это семья, «дом» нашей Земли.
Напомним, что в порядке удаленности от Солнца планеты расположены так: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Меркурий ближе к Солнцу, чем Земля, в два с половиной раза, а Плутон в сорок раз дальше от Солнца, чем Земля. Возможно, что Плутоном солнечная система не кончается и есть еще другие, неизвестные пока планеты, более далекие от Солнца. В огромном пространстве между Марсом и Юпитером обращается великое множество мелких планет, называемых также астероидами. Их обнаружено уже более полутора тысяч.
Оставляя в стороне астероиды, можно сказать, что самыми малыми планетами являются Плутон и Меркурий, которые примерно вдвое меньше Земли. Самой же большой планетой оказывается Юпитер, за ним следует Сатурн. Юпитер больше Земли по поперечнику в одиннадцать раз, а Сатурн — в девять.
Большие планеты в телескоп имеют вид небольших кружочков (в действительности они являются шарами, подобными Земле). Этим они отличаются от звезд, которые вследствие своей удаленности даже в самые сильные телескопы продолжают казаться светлыми точками и на которых поэтому ничего нельзя рассмотреть.
Для невооруженного глаза планеты отличаются от звезд тем, что по отношению к последним они все время движутся по небу, меняют место. При своем перемещении они описывают на небе как бы петлю. Это получается вследствие сочетания движений планеты и наблюдателя вместе с Землей вокруг Солнца, так как скорость движения планет уменьшается с их удалением от Солнца. Одни планеты все время обгоняют Землю, а другие отстают от ее обращения вокруг Солнца.
Люди долго не могли разгадать кажущееся петлеобразное движение планет, и отчасти это было причиной того, что долгое время существовало поверье, будто расположение планет в день рождения человека определяет его дальнейшую жизнь и будто по этому расположению планет можно предсказать судьбу.
Ложная наука, занимавшаяся такими предсказаниями, называлась астрологией. Она вытекала как из недостаточного знания законов природы и человеческого общества, так и из веры в существование сверхъестественных сил, которые будто бы управляют событиями и судьбой людей.
В действительности все планеты обращаются около Солнца почти по кругам, почти в одной плоскости и в одну и ту же сторону. Чем ближе планеты к Солнцу, тем быстрее они движутся. Меркурий завершает один свой оборот за восемьдесят восемь дней, Земля — за год, а Плутон — за двести пятьдесят лет. Если бы на Плутоне был обитатель, проживший четыре оборота своей планеты вокруг Солнца, то-есть всего четыре ее года, ему по нашему счету было бы тысяча лет.
ПЛАНЕТЫ, НЕ ПОХОЖИЕ НА ЗЕМЛЮ
Иногда в ясный вечер, после захода солнца, в западной части небосвода первой зажигается яркая белая звезда. Это вечерняя звезда. Бывает, что на утренней заре, перед восходом солнца, на востоке последней гаснет такая же яркая звездочка. Это утренняя звезда. Древние греки утреннюю звезду прозвали Люцифером, а вечернюю — Веспером. Не скоро догадались люди, что это одно и то же светило. Мы называем его теперь планетой Венерой.
Почему же Венера всегда видна только совсем близко от Солнца то утром, то вечером?
Впервые это объяснил в XV веке великий польский ученый Николай Коперник. Планета Венера, сказал он, кружится около Солнца, как и Земля. Но Венера ближе к Солнцу, чем Земля, и весь ее путь вокруг Солнца лежит внутри того пути, по которому бежит Земля. Поэтому, глядя с Земли, мы и видим Венеру то с одной, то с другой стороны от Солнца, но никогда Венера не может отойти от него далеко.
Не одна Венера ведет себя так. Планета Меркурий тоже бывает видна только в лучах утренней или вечерней зари. Но Меркурий менее ярок и расположен еще ближе к Солнцу, чем Венера. Поэтому его труднее заметить.
За год, то-есть за время, в течение которого Земля один раз обходит вокруг Солнца, Меркурий успевает обежать его больше четырех раз.
Когда итальянский ученый Галилей в начале XVII века впервые направил свой телескоп на Венеру, он очень удивился. Галилей не раз смотрел в телескоп на звезды. Выглядели они в телескоп так же, как и при рассматривании невооруженным глазом: светится лучистая точка, и больше ничего. Только ярче она становится, а размер ее кажется таким же малым.
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.
Поделиться книгой: