Космос - Карл Саган

244

можность. Вряд ли мы получим ответы на свои вопросы пока не осуществим посадку на Титан космического аппарата, оснащенного необходимым оборудованием*. Исследование отдельных частиц, составляющих кольца Сатурна, требует тесного сближения с ними, ибо частицы эти — снежные комья, ледяные обломки и кувыркающиеся в пространстве карликовые ледники — очень малы, порядка одного метра в поперечнике. Мы знаем, что они состоят из водяного льда, поскольку спектральные характеристики отраженного кольцами солнечного света очень похожи на лабораторный спектр льда. Для сближения космическому аппарату необходимо затормозить и начать двигаться вместе с частицами вокруг Сатурна на скорости около 72 000 километров в час (20 км/с), то есть надо выйти на орбиту вокруг Сатурна, перемещаясь с той же скоростью, что и составляющие кольца. Только тогда появится возможность рассмотреть их по отдельности, а не в виде размазанных сплошных пятен или полос.

* В настоящее время к Сатурну направляется космический аппарат «Кассини». На его борту находится зонд «Гюйгенс», которому предстоит войти в атмосферу Титана и попробовать совершить посадку на его поверхность. Прибытие «Кассини» к Сатурну запланировано на 25 июня 2004 г., а 27 ноября того же года должна быть осуществлена посадка на Титан. — Пер.

245

Почему вместо системы колец у Сатурна не образовался один крупный спутник? Чем ближе находится частица к Сатурну, тем выше скорость ее орбитального движения (тем быстрее она «падает» вокруг планеты по третьему закону Кеплера); внутренние частицы обгоняют внешние (-«полоса обгона», как видим, всегда находится слева). Хотя вся совокупность частиц движется вокруг планеты со скоростью около 20 километров в секунду, относительные скорости двух соседних частиц очень малы и измеряются сантиметрами в минуту. Вследствие этого относительного движения частицы не могут слиться под действием взаимного притяжения. Как только они сближаются, небольшие различия в орбитальных скоростях вновь их разделяют. Если бы кольца не были столь близки к Сатурну, этот эффект оказался бы слабее и частицы могли бы, объединяясь, образовывать все большего размера снежные комья и в конечном счете формировать спутники. Стало быть, по всей видимости, это отнюдь не случайность, что за пределами колец Сатурна расположена система спутников, размеры которых варьируются от нескольких сотен километров до масштабов гигантского Титана, почти равного в поперечнике планете Марс. Вещество всех спутников и самих планет первоначально могло быть рассеяно в виде колец, которые, конденсируясь и уплотняясь, образовали эти небесные тела.

Как и Юпитер, Сатурн обладает магнитным полем, которое захватывает и ускоряет частицы солнечного ветра. Когда заряженная частица колеблется от одного магнитного полюса к другому, она пересекает экваториальную плоскость Сатурна. Если на пути протона или электрона попадется комок составляющего кольцо вещества, заряженная частица будет им поглощена. В результате у обеих планет кольца очищают радиационные пояса,

246

которые существуют только внутри и вне системы колец. Ближайшие спутники Юпитера и Сатурна тоже прогрызают щели в радиационных поясах. В действительности один из недавно открытых спутников Сатурна был обнаружен как раз благодаря тому, что «Пионер-11» выявил неожиданный провал в радиационных поясах, появившийся из-за выметания заряженных частиц ранее неизвестным спутником.

Потоки солнечного ветра струятся во внешние области Солнечной системы, далеко за пределы орбиты Сатурна. Если приборы «Вояджера» будут продолжать нормально работать, когда он достигнет Урана, а затем орбит Нептуна и Плутона, то они почти наверняка обнаружат присутствие этого межпланетного ветра — внешней части солнечной атмосферы, постоянно текущей в сторону других звезд. На расстоянии, примерно в два-три раза превышающем орбиту Плутона, давление межзвездных протонов и электронов становится больше слабеющего давления солнечного ветра. Это место, называемое гелиопаузой, является, согласно одному из определений, внешней границей Империи Солнца. Продолжая свое движение, примерно в середине XXI века «Вояджер» пересечет гелиопаузу и будет дальше бороздить космический океан, никогда не заходя в другие солнечные системы, а через несколько сотен миллионов лет он завершит первый виток вокруг массивного центра нашей Галактики — Млечного Пути. Мы начали поистине легендарное путешествие.

Глава VII. ХРЕБЕТ НОЧИ

Они добрались до круглого отверстия в небе... сияющего, подобно огню. «Это — звезда», —сказал Ворон.

Эскимосский миф о творении

Я бы скорее предпочел знать одну причину [вещей], чем быть царем Персии.

Демокрит из Абдеры

Но Аристарх Самосский выпустил в свет книгу о некоторых гипотезах, из которых следует, что мир гораздо больше, чем понимают обычно. Действительно, он предполагает, что неподвижные звезды и Солнце находятся в покое, а Земля обращается по окружности круга... между Солнцем и неподвижными звездами, а сфера звезд... так велика, что круг, по которому... обращается Земля, так же относится к расстоянию до неподвижных звезд, как центр сферы к ее поверхности*.

Архимед. О числе песчинок

Если добросовестно собрать представления человека о Божественном, то придется признать, что по большей части он использует слово «боги» для выражения скрытых, отдаленных, непонятных причин явлений, которые ему приходилось наблюдать; что он применяет это слово, когда механизм действия естественных причин выпадает из его поля зрения: как только он теряет нить причинных связей, едва только его сознание не может больше проследить за их цепью, он решает возникшие трудности, прекращает исследования, ссылаясь на своих богов... Но в таком случае, когда он приписывает богам происхождение некоторых явлений... разве

* Цит. по: Житомирский С. Архимед. М., 1981. — Пер.

248

не подменяет он неясность своих мыслей пустым звуком, к которому привык относиться с благоговейным трепетом?

Поль Анри Гольбах. Система природы.1770

Ребенком я жил в Нью-Йорке, в бруклинском районе Бенсонхёрст. Я отлично знал окрестности: каждый многоквартирный дом, голубятню, двор, крыльцо, пустырь, большой вяз, декоративную решетку, желоб для подачи угля, каждую стену для игры в китайский ручной мяч, среди которых самой удобной была кирпичная стена театра Лоу Стиллуэлла. Я знал, где живет множество людей: Бруно и Дино, Роналд и Харви, Сэнди, Верни, Дэнни, Джеки и Майра. Но уже в нескольких кварталах, к северу от 86-й улицы с ее интенсивным автомобильным движением и железнодорожной насыпью, располагалась странная неизведанная территория, запретная для моих прогулок. Своего рода Марс в сравнении со всем, что я знал.

Даже если рано ложишься спать, зимой иногда видишь звезды. Я глядел на них, мерцающие, далекие, и думал, что же это такое. Я спрашивал о них старших ребят и взрослых, которые отвечали: «Это огни в небе, малыш». Я и сам видел, что это огни в небе. Но что они представляли собой на самом деле? Просто маленькие парящие лампочки? Для чего? Мне становилось их жаль: все о них знают, но их загадочная суть почему-то остается сокрытой от моих нелюбопытных приятелей. Должен был существовать ответ пообстоятельнее. Когда я немного подрос, родители выдали мне первую библиотечную карточку. Кажется, библиотека находилась на 85-й улице, на чужой земле. Я сразу попросил у библиотекаря что-нибудь о звездах. Она принесла

249

альбом фотографий мужчин и женщин с именами вроде Кларк Гейбл и Джин Харлоу*. Я выразил недовольство, и она, улыбнувшись (по причине мне тогда непонятной), нашла другую, правильную книгу. Затаив дыхание, я открыл ее и читал, пока не дошел до нужного места. В книге говорилось нечто удивительное, это была великая мысль. В ней утверждалось, что звезды — это солнца, только очень далекие. А Солнце — это звезда, но близкая к нам.

Представьте себе, что вы взяли Солнце и удалили его настолько, что оно стало всего лишь крошечной мерцающей светлой точкой. Как далеко вы должны отодвинуть его? Я понятия не имел об угловом размера Не знал ничего о законе обратных квадратов, описывающем распространение света. У меня не было никакой возможности вычислить расстояние до звезд. Но я мог сказать, что если звезды — это солнца, они должны быть очень далеко — намного дальше, чем 85-я улица, дальше Манхэттена, вероятно, даже дальше Нью-Джерси. Космос был намного больше, чем я предполагал.

Потом я прочитал о другом поразительном факте. Земля, на которой находится Бруклин, — это планета, и она движется вокруг Солнца Существуют другие планеты. Они тоже движутся вокруг Солнца; некоторые ближе к нему, другие — дальше. Но планеты не излучают своего собственного света, как Солнце. Они просто отражают солнечные лучи. Удалившись на большое расстояние, вы вообще не смогли бы разглядеть Землю и другие планеты; они были бы лишь слабыми, едва светящимися точками, затерянными в сиянии Солнца. Ну хорошо, думал я, в таком случае другие звезды тоже