Загадки астрономии

Байндер Отто

Загадка 7. Есть ли у крупных спутников газовых гигантов «свои» миниатюрные луны?

Рис. 11. Вокруг спутников внешних планет могут обращаться крошечные спутники, не видимые в земные телескопы. На рисунке изображена «луна луны» Титании — самого большого спутника Урана.

Ракета с ионными двигателями «приземлилась» на поверхность Титана. Астрономы

установили небольшой телескоп и с нетерпением направили его на опоясанный кольцами Сатурн, заслоняющий четверть неба. Но что за светлячок пересекает поле зрения телескопа? Ведь он гораздо ближе к Титану, чем к Сатурну. Вот он появился снова… и снова… и снова…

Внезапно один из астрономов бросается к бортовому передатчику: «Земля! Земля! Я — Титан! Найден объект, обращающийся вокруг Титана! У Титана есть собственный спутник!»

Законы небесной механики не исключают такой возможности. Подобно тому как любая планета — член большой семьи Солнца — может иметь спутники, любой из них может обладать своей собственной независимой свитой. Недалеко то время, когда первый космический корабль станет временным спутником нашей Луны ^[23] .

Естественные «спутники спутников» пока не открыты. Однако астрономы объясняют это тем, что крошечные спутники диаметром до километра, находящиеся на расстоянии всего 150 000 км от Земли, нельзя увидеть даже в лучшие телескопы. Точно гак же и более крупные спутники, обращающиеся вокруг Луны, оставались бы невидимыми для всех, кроме космонавтов, которые «прилунятся» и будут наблюдать их в телескопы.

23

Это время уже наступило. Вокруг Луны обращается три искусственных спутника: советские — Луна 10 и Луна 11 и американский — Лунар орбитер. — Прим. ред.

Очевидно, тела с поперечником до 10–15 км на расстоянии орбиты Юпитера или дальше также легко ускользали бы от глаз земных наблюдателей. Если первый облет Луны ракетой с человеком на борту выявит у нее семью спутников, то это будет указывать на существование таких же «сублун» у многих членов семьи Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна.

«Спутники спутников» оказались бы не только крошечными, но и жались бы поближе к поверхности тела, вокруг которого они обращаются, иначе мощное притяжение планеты оторвало бы их, блуждающих на расстоянии нескольких тысяч километров, от центрального слабо притягивающего тела.

Космонавты, которые будут исследовать солнечную систему, вероятно, обнаружат не только «спутники спутников», но и другие спутники, принадлежащие девяти планетам. Общее число спутников и «спутников спутников» может достигнуть нескольких сот и ежегодно увеличиваться. В этом случае «перепись» спутников станет нелегким делом, подобно регистрации ежегодного пополнения списка астероидов (около пятидесяти астероидов в год).

Глава IX

Секреты Солнца

Солнце

Из более чем 250 спутников, запущенных в СССР и США начиная с 1957 г. вплоть до времени написания этой книги, почти каждый нес на борту приборы с солнечными датчиками, предназначенные для сбора информации о жизненно важном для нас гигантском светиле — сердце солнечной системы.

Солнце — неисчерпаемый источник тепла, обогревающего планеты, лучистой энергии, определяющей погоду на Земле, и света, который, отражаясь от планет, делает их видимыми на нашем ночном

небе. Без Солнца жизнь была бы невозможна. Его живительные лучи даруют жизнь растениям, вызывают необходимый им дождь, создают благоприятные условия для существования животных, стимулируют круговорот кислорода в природе и обеспечивают человечество скрытыми в недрах Земли запасами угля и нефти.

Солнце — ничем не выделяющаяся звезда среди множества ее небесных сестер. Его диаметр 1 390 000 км. Будь оно полое, внутри него поместилось бы несколько миллионов таких тел, как Земля. На 70 % Солнце состоит из водорода. Огромное давление и высокая температура (больше 14 000 000°) в его недрах миллиарды лет назад дали начало термоядерной цепной реакции: непрерывному превращению водорода в гелий. В этом процессе атомного синтеза ежесекундно расходуется 600 млн. тонн водорода и чудовищный поток энергии извергается в окружающее пространство, из которого Земля получает всего только около двух миллиардных.

Мало известно о фантастической жаре, царящей внутри светила. В телескопы видны только верхние слои солнечной атмосферы — фотосфера, хромосфера и корона.

Огненная фотосфера преподносит нам несколько загадок.

Загадка 1. Почему число солнечных пятен периодически меняется и максимум их повторяется каждые 11 лет?

Общее число пятен, зарегистрированных на поверхности Солнца за двенадцать месяцев в 1957–1958 гг., достигло многих сот. К 1963 г. оно уменьшилось до ¹/₃ этого количества, а в 1964–1965 гг. упало еще ниже, до нескольких пятен в месяц. Затем число темных пятен на ярком диске Солнца начало увеличиваться с каждым годом и достигнет следующего максимума около 1968–1969 гг. Этот 11-летний цикл безотказно действует с тех пор, как Галилей впервые навел оптическую трубу на Солнце, но «вступил в строй» значительно раньше.

Причина цикличности совершенно неизвестна. Одна гипотеза сменяет другую, но все они связывают солнечные пятна с ядерными реакциями, идущими глубоко в недрах этого гигантского атомного котла. Согласно одной из прежних теорий, которая теперь отвергнута, солнечные пятна — это «предохранительные клапаны, спускающие пар» и предотвращающие взрыв всего Солнца, как космической сверхбомбы. Современная теория рассматривает солнечные пятна как «магнитные холодильники», играющие какую-то — пока неясную — роль в солнечной активности.

Что такое солнечные пятна — тоже не установлено. Диаметры их порядка 100 000 км, а температура на 1500° ниже окружающего раскаленного вещества (средняя температура 6000°), поэтому из-за эффекта контраста пятна кажутся черными. Вероятно, это гигантские магнитные вихри или глубокие впадины, внезапно образованные опускающимися массами относительно холодного ионизованного вещества, или даже «смерчи», медленно перемещающиеся в бурлящих морях плазмы.

Когда астрономы достигнут Меркурия, они используют его в качестве платформы для наблюдений солнечной поверхности с близкого расстояния и разгадают истинную природу солнечных пятен. Автоматические зонды, запущенные с Меркурия, могут приблизиться к Солнцу на расстояние 15 млн. км и ближе, если только контейнеры выдержат высокую температуру и не расплавятся.

Один из удивительных фактов состоит в том, что солнечная корона гораздо горячее поверхности Солнца и имеет температуру от 300 000 до 1 000 000°. Почему эта разреженная плазма, состоящая из протонов (ядер водорода), альфа-частиц (ядер гелия) и тяжелых ионов, так фантастически горяча, не известно. Выяснилось, что солнечная корона тянется значительно дальше, чем думали прежде. Телеметрические данные, полученные с дальних космических зондов: Пионер 5, Эксплорер 10 и Маринер 2, запущенных в 1960–1962 гг., указывают, что она простирается за орбиту Венеры (110 млн. км).