Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии - Джон Норт

об «открытии» Апианом ориентации кометных хвостов в пространстве в направлении, противоположном Солнцу. Их подобное поведение является лишь грубым приближением, да и то только для первого компонента. Гораздо более сложно описать плазменный хвост, и несомненным фактом является возможное расположение различных хвостов по очень разным направлениям, это и служит причиной того, что кометы имеют такую причудливую форму – форму, изображаемую в виде распятий, мечей, молотов и тому подобного. Некоторые наполовину реальные, наполовину воображаемые зарисовки комет, сделанные Гевелием, показаны на ил. 213. Плазменный хвост может даже оторваться от комы. Еще одной причиной столь особенной формы комет бывает эффект, создаваемый пылью на пути своего следования, способной рассеивать солнечный свет самым неожиданным образом.

Дает ли знание о хвосте и об удаленных частицах кометы какую-нибудь информацию о ее ядре? Разве не очевидно, что оно формируется посредством аккреции подобных частиц? Но почему вообще частицы должны собираться вместе? Несколько ценных подсказок удалось получить после того, как Джованни Скиапарелли доказал существование связи между метеорными потоками и кометами. Как бы это забавно ни звучало, но даже когда аристотелевское представление о кометах как о чем-то, имеющем метеорологический характер, было целиком отвергнуто после исследования Тихо Браге о комете 1577 г., идея о том, что падающие звезды являются метеорологическими, легко воспламеняющимися парами, случайно вспыхивающими в нашей атмосфере, просуществовала до XVIII в. Об их космическом происхождении заявили Галлей и немецкий физик Эрнст Хладни. Согласно предположению, высказанному Хладни в 1794 г., космическое пространство заполнено атомами, которые выпадают на Землю под действием гравитации и воспламеняются в атмосфере от трения. Оно было полностью спекулятивно, но ученый посоветовал двум своим студентам из Гёттингенского университета Генриху В. Брандесу и Иоганну Ф. Бенценбергу исследовать высоты падающих звезд посредством одновременного наблюдения из удаленных мест. Скорее всего, они ничего не знали о том, что подобную процедуру предложил математик Абу Сахл ал-Кухи за восемь столетий до того, хотя в написанном им трактате его больше интересовала геометрия, а не натурфилософия. В 1798 г. два гёттингенских студента обнаружили, что метеоры становятся видимыми на средней высоте 97 километров и движутся с «планетными скоростями» порядка несколько километров в секунду; все это указывало на их происхождение, не связанное с земной атмосферой. На самом деле еще Эдмонд Галлей рассчитал, что необычайно яркий метеор 19 марта 1719 г. находился на высоте 60 миль (96 километров) и обладал скоростью 300 миль в минуту (8 километров в секунду). Несколько астрономов сделали подобные оценки в других случаях, но исследование Бенценберга – Брандеса отличалось большей основательностью.

213

Разнообразные кометные формы XVI и XVII вв. по рисункам Гевелия, подготовленным для его «Кометографии» (здесь сильно уменьшенные). Несмотря на их слегка стилизованный и искусственный характер, рисунки высвечивают несколько важных качеств, которые другие астрономы часто упускали из виду, такие как кривизна и расщепление хвостов и множественные световые зоны вокруг кометного ядра.

Удивительно, но почти всеобщее неприятие этих результатов привело к тому, что даже Хладни на время потерял веру в них. Лаплас был весьма догматичен и настаивал: падающие звезды (метеоры) порождены материей, выброшенной огромными лунными вулканами. По всей видимости, исходно эта идея принадлежала Ольберсу, опубликовавшему ее в 1795 г. Популярная научная энциклопедия 1821 г., вышедшая под редакцией Э. Полехэмптона и Дж. М. Гуда, представляет собой полезный образец убеждений того времени. Посвятив метеорам, метеоритам и болидам семьдесят страниц, которые включали самые разные экспертные мнения, они выступили в поддержку вулканической гипотезы происхождения метеоритных камней, но не метеоров, «поскольку они с тем же успехом летят вверх, как и вниз». Авторы отдавали предпочтение электричеству или земным испарениям. Ситуация стала вдвойне драматичной, когда ночью и ранним утром 12 и 13 ноября 1833 г. один из наиболее зрелищных метеорных дождей, когда-либо случавшихся на Земле, привел в возбуждение и напугал население как Европы, так и Северной Америки, особенно на территории, протянувшейся от Галифакса (провинция Новая Шотландия) до Мексиканского залива (ил. 214). Согласно сделанным оценкам, общее количество увиденных метеоров составляло порядка четверти миллиона штук, но показательным было не количество световых полосок, а их особенности: казалось, что они испускаются одной и той же, более или менее точечной областью неба в созвездии Лев. Такие же особенности отмечались и при наблюдении предыдущих метеорных дождей, но без каких-либо ясных рассуждений, основывающихся на этом факте. Типичное распределение показано на ил. 215. В течение ночи эта точка, названная «радиантом», перемещалась вместе со звездами, и это служило доказательством того, что источник метеоров представляет собой точку, далеко выходящую за пределы земной атмосферы. На самом деле (вероятно, было трудно об этом догадаться), следы метеоров в пространстве параллельны друг другу, а не разлетаются подобно искрам взорвавшегося неподалеку фейерверка, как можно подумать; это легче уяснить, если представить серию длинных параллельных линий (как несколько прямых параллельных железнодорожных линий с находящимися над ними многочисленными и тоже параллельными им проводами). Если смотреть на них продольно, находясь на одном из концов, будет казаться, что они исходят из одной далекой точки, но это лишь свойство линейной перспективы. Теперь легче понять, почему многие свидетели, судя по резюме глав энциклопедии 1821 г., могли утверждать, будто «они с тем же успехом летят вверх, как и вниз».

214

Оттиск с изображением грандиозного метеорного (звездного) дождя Леонид 12–13 ноября 1833 г., нарисованного по следам этого события пастором адвентистов Джозефом Харви Ваггонером во время его поездки из Флориды в Новый Орлеан. Он упустил такое понятие, как метеорный радиант (Библия для чтения в семейном кругу, 1889).

215

Траектории наиболее ярких метеоров Леонид, наблюденных в Гринвиче 13 ноября 1866 г. Здесь с помощью координатной сетки прямого восхождения и склонения точно обозначено, что они появляются и разлетаются примерно из одной точки в созвездии Лев.

Возрождение интереса к метеорам побудило астрономов к поиску старинных манускриптов и печатных источников для определения времени и обстоятельств появления метеорных дождей, и не без успеха. Как и ожидалось, удалось обнаружить выделенные участки неба, а также более или менее одинаковые календарные даты. Это, очевидно, свидетельствовало о наличии связи каждого семейства метеоров с определенным участком земной орбиты, который, предположительно, пересекается с кольцом некоего пояса частиц, сгорающих в виде метеоров в момент вхождения в земную атмосферу. Леониды, названные так из‐за того, что их радиант находится в созвездии Лев, всегда появлялись в ночь с 12 на 13 ноября или в следующую ночь. Поиск исторических данных привел астрономов к изучению периодичности этих зрелищ. Один в высшей степени важный результат стал известен после метеорного дождя Леонид 1886 г. Это было не менее впечатляющее зрелище: в Европе на пике активности дождя количество метеоров составляло по самой заниженной оценке не менее тысячи в час. Хьюберта Ньютона нельзя назвать пионером в изучении периодичностей метеоров, но он был гораздо точнее остальных, и это позволило ему прийти к выводу: ноябрьские метеоры исходят от чего-то, что обращается вокруг Солнца с периодом 33,27 года и движется по эллиптической орбите, простирающейся от Земли до Урана. Он корректно предсказал повторение явления в ноябре 1899 г., однако людей, надеявшихся на грандиозное фейерверк-представление в этом году, ждало разочарование. После того как удалось выявить периодичность других метеорных потоков, к заметному прогрессу в понимании их природы привела возможность заранее предупреждать целое сообщество заинтересованных