Загадки астрономии
Шрифт:
Загадка 5. Как удалось Джонатану Свифту в «Путешествиях Гулливера» предсказать открытие спутников Марса в 1726 г. — за 150 лет до того, как они были замечены в телескопы?
«Кроме того, они (астрономы летающего острова Лапуты. — Ред.) открыли две маленькие звезды или спутника, обращающихся около Марса, из которых ближайший к Марсу удален от центра планеты на расстояние, равное трем ее диаметрам, а более отдаленный находится от нее на расстоянии пяти таких диаметров.
Приведенные Свифтом значения высот спутников — 19 200 и 33 600 км соответственно — не слишком расходятся с истинными расстояниями Фобоса и Деймоса от центра Марса, равными 9300 и 23 500 км. И все же точнее всего он назвал величину периода обращения ближайшего спутника — 10 часов вместо 7,5 часов в действительности. Но самое удивительное, что предсказано существование спутника, вращающегося быстрее своей планеты, — явление, не наблюдаемое у других спутников и не объяснимое в рамках общепризнанных теорий.
Исследование показало, что в 1726 г. Свифт не пользовался телескопом, да к тому же телескопы того времени были настолько несовершенны, что с их помощью не удалось бы заметить марсианские «луны». Когда в 1877 г. Холл впервые обнаружил спутники красной планеты, он был поражен гениальным предвидением Свифта, который за полтора столетия до его открытия дал параметры спутников, оказавшиеся близкими к действительности.
Были ли спутники чистейшей выдумкой автора и только благодаря счастливой случайности оказались существующими в действительности? Или Свифт открыл спутники каким-то неизвестным способом, о котором он никогда не упоминал?
Можно попытаться так объяснить эту историческую головоломку. В 1726 г. было сформулировано правило Боде, которое давало верные расстояния от Солнца для всех известных в то время планет. Открытие Урана, казалось, еще больше укрепило его правильность (хотя позднее, когда были открыты Нептун и Плутон, авторитет правила Боде был подорван).
В XVIII в. появилось еще одно правило типа правила Боде, которое давало число известных в то время спутников у каждой планеты. Был предложен следующий эмпирический закон:
Венера — 0
Земля — 1
Марс — 2?
Юпитер — 4
Сатурн — 5 (плюс 3?)
Уран — 16 (предстояло открыть)
Поскольку в XVIII веке — «веке просвещения» — все во Вселенной казалось подчиненным простым и точным законам, то нетрудно было вообразить, что число спутников у каждой планеты по мере удаления от Солнца удваивается. Тот факт, что уже было открыто пять спутников Сатурна и ровно четыре спутника Юпитера (в то время ни один из восьми других, гораздо более мелких не был, да и не мог быть открыт), подтверждал правило. И, хотя тогда не было найдено ни одного спутника Урана, это никого не смущало: так как Уран был открыт лишь в 1781 г., все считали, что обнаружение его 16 спутников всего лишь дело времени.
Марс по этой схеме должен был иметь два спутника. Чтобы объяснить, почему их не удавалось обнаружить, допускали, что
В 1726 г. любой образованный человек хорошо знал закон тяготения Ньютона и законы движения планет, поэтому Свифт мог легко подсчитать расстояние и период обращения придуманных им спутников Марса.
Есть и такое объяснение: Землю посетили существа из другой части Вселенной. Предварительно они побывали на Марсе и рассказали Свифту о двух марсианских «лунах». Что и говорить, весьма смелая гипотеза!
Однако из-за отсутствия показаний самого автора — давно умершего Свифта — следует считать, что точный ответ на этот вопрос навсегда останется неизвестным.
Оставим теперь крошечные спутники и обратимся к самым большим; здесь мы столкнемся с очень странной особенностью одного из «детищ» Сатурна.
Загадка 6. Почему при наблюдении в телескоп Титан имеет красновато-оранжевый оттенок?
Титан — единственный спутник, о котором известно, что он имеет собственную атмосферу. Спектроскопические данные показывают, что его атмосферная оболочка состоит из метана с примесью аммиака, подобно атмосферам газовых гигантов. Почему в таком случае красновато-оранжевая окраска диска Титана, которую отмечают астрономы, совершенно отличается от любых цветовых оттенков, присущих другим метано-аммиачным атмосферам?
По одной из теорий, это явление объясняется следующим образом. В результате химической реакции между веществом поверхности Титана и его первичной атмосферой появились соединения красновато-оранжевого цвета, подобно тому как взаимодействие кислорода марсианской атмосферы с железом в почве Марса могло окрасить Марс в «ржавый» цвет. Но большая часть кислорода первичной атмосферы Титана сначала прореагировала бы с активным водородом, образуя воду, которая превратилась бы в лед при господствующих там температурах. По-видимому, на Титане не осталось достаточного количества кислорода, чтобы покрыть его «ржавчиной», подобно Марсу. Ни свободный метан, ни аммиак не могут придать такую окраску, так как они не взаимодействуют с железом или другими существующими на Титане химическими веществами.
Итак, Титан, подобно Марсу, продолжает посылать дразнящие ученых красноватые лучи, приберегая свои секреты для космонавтов будущего.
Свифт предсказал и другое явление, когда писал:
Специалистами открыты У паразитов паразиты, И произвел переполох Тот факт, что блохи есть у блох. И обнаружил микроскоп, Что на клопе бывает клоп, Питающийся паразитом, На нем — другой, ad infinitum.