Большие планеты.
Юпитер.
За орбитою Марса находится сначала целый рой вращающихся вокруг Солнца малых планет, светил-карликов {Их называют также астероидами или планетоидами. Из них простым глазом иногда бывает видна только Веста, представляющаяся звездою 5-й величины. В. Ч. }, которые обращают, на себя внимание лишь своим числом, так как их известно теперь уже более 800. Мы не будем останавливаться на них. Пройдя чрез их область, мы достигаем самой большой планеты нашего солнечного мира, -- той самой планеты, которой древние дали название царя богов, как бы для выражения того, что она есть царица и повелительница среди кружащихся около Солнца светил, именно -- Юпитер.
Он представляет собою громадный шар, почти в 1360 раз больше Земли. Представьте себе шар, скатанный из 1360 земных шаров!... Юпитер отстоит от Солнца на 710 милл. верст, в 5 слишком раз далее, чем Земля; его путь также в пять раз более длинный, а его год в 12 раз продолжительнее нашего (11 лет 10 месяцев). Но, подвигаясь вперед по своей орбите, этот громадный шар вместе с тем вращается около себя, и притом значительно скорее, чем Земля. Свой полный оборот он совершает меньше чем в 10 часов (9 часов 55 минут). Поэтому дни и ночи в мире Юпитера гораздо короче наших.
Ось его не имеет почти никакого наклона, вследствие чего там во-первых -- дни равны ночам (пять часов света и пять часов тьмы), а во-вторых -- климаты постоянны, и тепло в правильной постепенности убывает от экватора к полюсам. Жители Юпитера не знают перемен во временах года; там нет ни лета, ни зимы, и в течение всего года планета находится в таких же условиях, как Земля во время весны. Но эта вечная весна Юпитера была бы для нас суровою зимой, так как вследствие значительного удаления его от Солнца, до него доходит солнечной теплоты в 25 раз менее, чем до Земли; при всем том однако весьма возможно и даже вероятно, что какие либо другие источники тепла согревают планету, так как в телескоп видно, что на Юпитере имеются облака и пары, для образования которых необходима известная степень тепла. Если в этом обширном мире есть обитатели, то они должны иметь совершенно другую организацию, чем обитатели Земли или те существа, которые могли бы жить на Марсе, Венере и Меркурии.
Громадный шар Юпитера, подобно Земле, окружен атмосферою, в которой носятся облака; облака эти, рассматриваемые в телескоп, имеют вид сероватых полос. Но особенно замечателен Юпитер своими девятью спутниками, которые вращаются вокруг него, как Луна около Земли. Таким образом обитатели Юпитера, если они существуют, видят но ночам девять лун! - Четыре из них велики и даже больше, чем наша Луна; остальные пять гораздо меньше и гораздо слабее светят.
Юпитер, наблюдаемый с Земли, кажется красивой, очень яркой звездой с белым и ровным сиянием, но меньшей яркости, чем Венера; если же его рассматривать чрез значительно увеличивающую трубу, то планета представляется в виде небольшого кружочка, покрытого параллельными полосами (это полосы облаков его атмосферы). В то же время замечают около него, даже в маленькую трубу, в виде блестящих точек, четырех его больших спутников. Остальные видны лишь в очень сильные трубы.
Можно ли было предугадать, что эти четыре маленькие луны окажут нам большие услуги? Тем не менее это именно так в действительности. Больших спутников Юпитера открыл великий астроном, по имени Галилей (в 1610 г.), в первый раз направивший на звездное небо трубу, тот чудесный прибор, который тогда был только что изобретен. Он заметил, что четыре спутника вращаются около планеты, и это послужило к уяснению того, каким образом Земля и другие планеты вращаются около Солнца, потому что тогда было еще много людей упрямых, отстаивавших устарелые взгляды и утверждавших, что, напротив, Солнце вращается около нас.
Кружась около Юпитера, спутники часто входят в отбрасываемую планетою тень и тогда затмеваются совершенно так же, как затмевается Луна, проходя чрез земную тень. Когда какой либо спутник Юпитера затмевается, то от нас видно, как маленькая блестящая точка постепенно исчезает и затем снова загорается в момент ее выхождения из тени. Это любопытное явление привело к одному весьма важному открытию -- к измерению скорости распространения света. Рассмотрим дело ближе: оно заслуживает нашего внимания.
Когда, описывая свою орбиту, Земля находится по одну и ту же сторону от Солнца, как и Юпитер (фиг. 72), то она бывает ближе к этой планете, чем в том случае, когда от находится с противоположной Юпитера стороны, т. е. по другую сторону Солнца. Как велика эта разница? Она равна диаметру земной орбиты (диаметру TT'), т. е. двойному расстоянию Земли от Солнца, что составляет около 280 миллионов верст.
Когда хорошо известно время, которое употребляет каждый из спутников Юпитера для своего полного оборота, то понятно, что можно в точности вычислить момент, когда тот или другой из них должен войти в тень. Однако было замечено, что когда Земля находится в наибольшем удалении от Юпитера, то затмение всегда начинается несколькими минутами позже. Так как движение спутников остается неизменным, то явился вопрос: отчего бы это могло происходить?
Тогда стали воображать, что свет должен употребить некоторое время для того, чтобы дойти оттуда до нас чрез все пространство, и что время это будет тем больше, чем более расстояние.
Представьте, например, то мгновение, когда спутник оставляет тень и выходит в освещенное Солнцем пространство. В тот же самый момент он отражает полученный свет; отброшенный им луч направляется к нашим глазам; он летит с громадной скоростью, но все-таки ему нужно для этого известное время. В момент, когда луч света достигает нашего глаза, мы видим вновь заблестевшего спутника. Но если Земля будет отстоять на 280 милл. верст далее, то для света необходимо пробежать 280 милл. верст более, и он дойдет до нас позже, чем если бы ему не приходилось делать такой надбавки в пути: вещь весьма простая. Эта разница, это запаздывание будет как раз равно тому времени, которое необходимо для света, чтобы пройти лишние 280 милл. верст. Такое запаздывание составляет тысячу секунд. Сделав вычисление, теперь уже самое простое, нашли, что свет проходит пустые небесные пространства со скоростью 280 000 верст в секунду, -- скорость ужасающая, невообразимая! Чтобы дойти от Солнца до нас, свету нужно всего только около 8минут. 140 миллионов верст в 8 минут!
Сатурн.
Таков мир Юпитера. Следующий за ним мир Сатурна -- еще чудеснее.
Сатурн не так громаден, как Юнитер: он всего только в 710 раз более Земли; но и это довольно почтенный размер. При его чрезвычайно большом расстоянии от Солнца (1 338 миллионов верст), он описывает свою обширную орбиту с скоростью 9 верст в секунду, что в три раза медленнее движения Земли. Таким образом ему нужно 30 лет, чтобы закончить свой длинный путь: год на Сатурне равняется тридцати нашим годам. Но за то, он вращается вокруг самого себя всего только в 10 1/4 часов, так что его сутки значительно короче наших. Ось его наклонена, вследствие чего на Сатурне бывают разные времена года, и каждое из них длится более семи лет... Сверх того, чтобы составить себе понятие, каковы могут быть эти времена года, необходимо знать, что солнечная теплота там в 90 раз слабее, чем на Земле.
Если на Сатурне обитают живые существа и если кроме лучей Солнца ничто другое не согревает их, то необходимо допустить, что их организмы устроены совершенно особым образом, чтобы иметь возможность переносить подобный холод...
Но наибольшую особенность Сатурна составляет обширное кольцо, которым он окружен и которое охватывает планету со всех сторон, нигде не прикасаясь к ней (фиг. 73). Возьмите яблоко или апельсин: вырежьте из бумаги круглое кольцо, в 1/2 дюйма шириною, с несколько большим, чем взятый плод, отверстием; установите его вокруг яблока на половине его высоты, так чтобы оно нигде его не касалось, -- и вы получите довольно верное представление о Сатурне с его кольцом.
Огромное кольцо, окружающее планету, на высоте ее экватора, и на самом деле представляется сравнительно плоским и тонким. Оно имеет несколько десятков верст толщины -- что совсем немного. Плоская же его часть, напротив, настолька широка, что Земля свободно могла бы катиться по ней, как мяч по дорожке: 45000 верст ширины! Далее, между кольцом и планетою остается еще промежуток в 26000 верст.
Но этого мало. Чудное кольцо не сплошное, а тройное: по ширине -- оно состоит из трех отдельных частей, представляя собой как бы три отдельных кольца, одно больше другого, с промежутками между ними. Подобно самой планете, кольцо блестит отраженным солнечным светом, который попеременно освещает ту или другую его сторону.
Сатурн вместе в кольцом подвигается по своей орбите в весьма наклонном положении; с Земли никогда нельзя увидеть кольца Сатурна с лица, в прямом положении; мы его видим всегда более или менее вкось, и потому оно нам представляется овалом. Всякий круг, кольцо и колесо, если на него смотреть вкось, точно так же кажется овальным, как вы легко можете убедиться из опыта. На самом Сатурне кольцо должно представляться по ночам в виде громадной радуги яркого белого цвета, возвышающейся в пространстве на подобие мостовой арки.
Однако, это кольцо не сплошное тело, оно состоит из множества отдельных спутников, может быть, настолько малых, что каждый из них в отдельности не мог бы быть виден даже в сильные трубы; но их много, они движутся вокруг планеты каждый в свое время и расположены почти в одной плоскости, только не одним кольцом, а тремя. Слишком сложно об'яснить тот удивительный способ наблюдения, при помощи которого была раскрыта эта тайна кольца Сатурна, но это теперь достоверно известно.
Кроме кольца, Сатурн имеет еще десять лун, вращающихся вокруг него.
Наблюдаемая простым глазом, планета кажется нам обыкновенного, довольно яркою звездочкою; нельзя различить ни кольца, ни спутников. Чтоб видеть их, необходимо рассматривать планету в хороший телескоп.
Уран.
Сатурн -- последняя, самая дальняя планета из тех, которые были известны с древнейших времен. Но прошло уже более века с тех пор, как в 1781 г. Вильям Гершель, выселившийся в Англию ганноверский астроном, сосчитывая посредством своего большого телескопа мелкие звезды на небольшой части неба, заметил, что одна маленькая звездочка медленно переменяет свое положение. Сначала он принял ее за комету, но затем убедился, что это была планета, вращающаяся далеко за Сатурном. Ее назвали также по имени одного из древних богов -- Ураном.
Уран имеет четырех спутников и почти незаметен для простого глаза: настолько он удален от нас. Тем не менее, по своим размерам, это шар довольно почтенной величины, именно в 60 раз более Земли. От Солнца он находится в расстоянии 2 690 милл. верст, и ему необходимо 84 года для обхода вокруг Солнца, так что скорость его по орбите не превышает 6 1/2 верст в секунду. До сих пор еще не установлено, во сколько времени он обращается около самого себя. Сила солнечного света и теплоты там в 368 раз менее, чем на Земле.
Нептун.
Наконец, всего лишь 75 лет тому назад была открыта еще более отдаленная планета, и притом не случайно; открытие ее было следствием вычисления, что конечно вам покажется довольно удивительным. В 1846 году рассуждения и выводы, о которых мы не можем здесь говорить, привели французского математика Леверрье к предположению или, так сказать, к догадке, что должна быть в небесном пространстве еще какая то планета, кроме тех, которые уже были известны. Он определил вычислением то место, где ей следовало бы находиться... и, смотря на одни лишь цифры своих выкладок, сказал: "Она должна находиться в таком-то месте неба; посмотрите туда, и вы ее увидите". Стали смотреть в трубу и действительно увидели планету там, где указывал Леверрье.
Ее назвали Нептуном. Планета эта находится в расстоянии 4 210 миллионов верст от Солнца, она в 85 раз более Земли и без телескопа совершенно невидима. Оборот свой около Солнца она совершает в 165 лет, или, другими словами, год на Нептуне равен 165 земным годам. Каждое из времен года продолжается там 41 год. Солнце с Нептуна представляется не более как в виде яркой звезды, блистающей на черном небе. Доставляемый им Нептуну свет в 900 раз слабее того, который освещает Землю, так что день на Нептуне почти столь [же мрачен, как наша ночь. Солнечного тепла доходит туда тоже в 900 раз менее, чем к нам, поэтому там должен быть такой ходод, какого мы себе даже не можем и представить... Трудно допустить, чтобы какие-либо существа могли обитать в таком темном и ледяном мире. Нептун имеет одного спутника, как и Земля.
