100 великих заблуждений - Станислав Зигуненко

В 1964 году удалось установить, что дециметровое излучение исходит из пространства, намного превышающего размеры Юпитера, причем наиболее интенсивно излучают две области справа и слева от планеты. Подозрение, таким образом, как будто стало подтверждаться.

Ученые также выяснили, что источником излучения может быть и движение электронов в магнитном поле. Во всяком случае, такую картину исследователи наблюдают в ускорителях. Но откуда подобные установки могут взяться в окрестностях Юпитера? Какова их природа? Ответ на этот и многие другие вопросы должны дать исследования окраин Солнечной системы с помощью автоматических разведчиков Вселенной.

Властелин колец

Следующая по порядку планета Солнечной системы – Сатурн. Как и Юпитер, она относится к группе планет-гигантов. У Сатурна и Юпитера немало общего: известны людям издавна, имеют почти одинаковую длительность суток (примерно вдвое короче земных), окружены большим количеством спутников, состоят в основном из водорода и гелия… И даже их названия подчеркивают в какой-то мере их общность. Если у древних греков Юпитер – бог-громовержец, то и Сатурн – бог посевов и земледелия – по своей значимости ему мало в чем уступает.

Фотография Сатурна

Сатурн, как и Юпитер, а также Нептун и Уран, является, по всей вероятности, гигантским газовым шаром с относительно небольшим твердым ядром. По размерам оно примерно такое же, как наша планета, но вследствие сжатия имеет в 15–20 раз большую массу. Газовая оболочка Сатурна состоит из водорода и гелия, но количество облачных поясов здесь намного больше. Экваториальные ветры вчетверо сильнее, чем на Юпитере, и достигают скорости 400 м/с!

По всей вероятности, на Сатурне еще холоднее, чем на Юпитере. Во всяком случае, измерения показали – средняя температура около минус 184 градусов Цельсия. Полный оборот вокруг Солнца Сатурн совершает за 29,5 лет.

При приближении к этой планете автоматические аппараты зарегистрировали интенсивную вспышку радиоизлучения. Возможно, это свидетельствует о существовании в атмосфере Сатурна мощных гроз. На Земле подобные разряды дали бы яркие световые вспышки, но поскольку на Сатурне атмосфера достаточно разрежена, молния дала знать о себе лишь радиоимпульсом. Если такое объяснение правильно, получается, что на Сатурне время от времени бушуют радиогрозы, напряжение разрядов при которых в миллионы раз превышает самые мощные грозовые разряды на Земле.

Ученые пока толком не знают, что является источником столь мощной энергетики, позволяющей Сатурну излучать в окружающее пространство в 2,6 раза больше энергии, чем он получает от Солнца. Одно из предположений гласит, что, возможно, «повелитель колец» является «дублером дублера». То есть говоря иначе, Сатурн является кандидатом номер два на роль новой звезды в нашей Солнечной системе. Если у Юпитера вдруг что-то не получится, то новым светилом может стать именно Сатурн.

Знаменит же Сатурн прежде всего благодаря своим кольцам. Кстати, их открытию предшествовало заблуждение Галилея. Он наблюдал не только за Юпитером, но и за Сатурном. И однажды заметил по бокам у планеты какие-то странные отростки или даже рога. Но поскольку его телескоп увеличивал всего лишь в 30 раз, а качество изображения оставляло желать лучшего, то, что они собой представляли, разглядеть Галилею не удалось. И, в конце концов, он решил, что видит просто два спутника Сатурна. А почему бы и нет? Ведь открыл же он незадолго перед этим четыре луны Юпитера?..

Но все-таки какие-то сомнения у Галилея, видимо, оставались. Поэтому, чтобы не упустить славы первооткрывателя и в то же время не бухнуть понапрасну во все колокола, рыжебородый хитрец пошел по пути, проложенному другими. Он зашифровал свое сообщение и обнародовал его в таком виде: Smaismzmielmepoctaleumibuvn enugttaviras.

Если бы мы с вами и знали в достаточной мере латынь – излюбленный язык ученых прошлого, – то все равно вряд ли бы смогли прочесть эту запись. Ведь даже Кеплер, современник и друг Галилея, ошибся при расшифровке. Сам же Галилей, проверив свои наблюдения, указал, что читать ее надо так: «Altissinnun planetamter geminum observavi». Что в переводе означает: «Высочайшую планету тройною наблюдал».

Сатурн тогда считался самой дальней, высочайшей планетой Солнечной системы, и ученый думал, что открыл два спутника. Однако через несколько лет «спутники» эти вдруг таинственно пропали, и Галилей было засомневался в сделанном им открытии. Теперь-то мы знаем, в чем тут дело: время от времени кольца Сатурна поворачиваются к Земле точно в профиль и из-за своей малой толщины перестают быть видимыми. Но Галилей-то этого не знал…

Первым, кто обнаружил «спутники» Сатурна после того, как их потерял Галилей, был известный голландский ученый Христиан Гюйгенс. Заодно он догадался, что Галилей видел вовсе не спутники, а сплошное околопланетное кольцо.

Позднее в кольце был обнаружен небольшой промежуток. Впервые заметил его Дж. Кассини. По его имени промежуток и носит ныне название – щель Кассини. Еще через несколько лет были обнаружены щель Энке и «креповое кольцо» – располагающееся ближе всего к Сатурну, очень узкое и прозрачное. С той поры астрономы чаще говорят не о кольце, а кольцах Сатурна. Последуем и мы их примеру.

Почти сразу же после того, как кольца были обнаружены, ученые стали гадать, из какого они материала. Понятное дело, не из золота. Это ведь не обручальные кольца. Но тогда из чего?

Внимательные наблюдения показали, что через кольца можно видеть звезды. Значит, они прозрачные? Стеклянные, что ли?.. Такое предположение показалось наблюдателям маловероятным, и они пришли к выводу, что, скорее всего, кольца состоят из роя отдельных частиц, между которыми имеются достаточные промежутки. Через них-то, эти самые промежутки, и видны звезды.

Расчеты теоретиков подтвердили выводы практиков. Известный английский физик Дж. Максвелл и независимо от него русская женщина-математик С.В. Ковалевская во второй половине XIX века доказали, что кольца не могут быть сплошными – твердыми или жидкими образованиями. И в том и в другом случае они были бы неустойчивы и вскоре распались бы на мелкие части. Устойчивой может быть лишь система, состоящая из множества твердых частиц – камней, астероидов и т. д.

В пользу этого говорили и спектрометрические замеры скорости вращения колец, проведенные в 1895 году русским астрономом А.А. Белопольским и независимо от него американцем Дж. Килером, а также французом А. Деландром. В 1934 году академик Г.А. Шайн, работавший в Симеизской обсерватории (Крым), по спектрам излучения определил: скорее всего, частицы, из которых состоят кольца, покрыты слоем льда или даже целиком состоят из него.

В 1966 году было открыто последнее из ныне известных кольцо Сатурна. Оно настолько удалено от поверхности планеты, что два спутника из девяти – Янус и Энцелад – вращаются внутри этого кольца. Поскольку на движение этих спутников кольцо не оказывает заметного влияния, ученые сделали вывод, что оно достаточно разреженное, частиц в нем не так уж много.

Для порядка все кольца обозначили начальными буквами латинского алфавита, начиная от самого дальнего к Сатурну – А, В, С, D. Но потом было открыто еще три внешних кольца – Е, G, F… И получилась некая путаница – буквы теперь идут не по порядку. Но что тут поделаешь – такова историческая реальность…

Такими данными обладали астрономы, наблюдавшие за Сатурном с Земли. Затем их сведения значительно расширились благодаря данным, полученным от исследовательских зондов.

Прежде всего, строение колец Сатурна оказалось значительно более сложным. Они простираются на 300 тыс. км от поверхности планеты и похожи на концентрические волны, расходящиеся по поверхности воды от брошенного камня. Причем каждое из них, в свою очередь, состоит из множества колечек. Некоторые из «колечек» вовсе не круглые; ширина их может колебаться от 25 до 80 км. Полагают, что столь необычную форму можно объяснить существованием с обеих сторон каждого такого «колечка» небольших спутников.

Еще два «колечка» переплелись друг с другом. Меньшее по размерам и яркости входит, а затем выходит из большего. «Трудно себе было даже представить, что такое возможно в природе, – удивляются исследователи. – “Колечки” противоречат многим законам небесной механики…»

При подлете «Вояджера-1» к Сатурну им были обнаружены еще и радиальные темные «спицы» или «пальцы», которые простираются на тысячи километров и пересекают самые яркие части колец. Так, по крайней мере, эти «спицы» выглядят на одном из снимков, сделанных «Вояджером» сверху. Однако, когда зонд сделал еще один снимок, «поднырнув» под плоскость колец, «спицы» стали выглядеть яркими на потемневшем фоне.

Скорее всего, полагают ученые, такие «спицы» состоят из частиц, которые рассеивают солнечный свет, а не отражают его.