Как открывают планеты
Как открывают планеты
Открытия новых небесных тел происходили не только при наблюдении неба с помощью особых приборов — телескопов, но и при помощи математических вычислений.
Как же удается, еще не видя небесного тела, установить, что оно существует и что его можно найти в определенном участке неба в определенное время?
* * *
Планетами (по-русски — блуждающими светилами) древнегреческие астрономы назвали пять небесных светил, с виду похожих на звезды, но в отличие от них передвигающихся по небу то в одну, то в другую сторону.
Ученых долго занимал вопрос: почему одни светила (звезды) кажутся неподвижными, а другие (планеты) блуждают? Ответил на это гениальный астроном Николай Коперник (1473–1543). Он выяснил, что планеты, как и Земля, движутся вокруг Солнца, а потому и оказываются то левее, то правее. Звезды (такие же светила, как и Солнце) находятся от нас гораздо дальше, чем планеты. Поэтому движения звезд незаметны. Коперник первый установил, что Земля — одна из планет.
Все планеты, как и Земля, имеют форму шара и вращаются вокруг своих осей; их, как и Землю, освещает Солнце; солнечный свет отражается ими, и потому они кажутся похожими на звезды. Уран находится так далеко от Земли, что виден только в телескоп.
Величайший математик и физик Исаак Ньютон (1643–1727) открыл закон (общее правило) планетных движений. Вокруг Солнца планеты движутся потому, что оно их притягивает к себе. Лишь быстрое движение планет мешает им упасть на Солнце.
Открытый Ньютоном закон природы получил название закона всемирного тяготения. Он действует во всей вселенной. Путь каждой планеты зависит от притяжения не только Солнца, но и других планет: каждая планета притягивает другие планеты к себе, только с гораздо меньшей силой, чем огромное Солнце.
Притягательные воздействия одной планеты на другую называются возмущениями. Возмущения сказываются в том, что планета слегка отклоняется от своего пути или же изменяет скорость движения.
Через несколько десятков лет после открытия планеты Уран ученые заметили, что она испытывает возмущения, которые нельзя было объяснить притяжением других известных тогда планет.
Французский математик Урбан Леверье (1811–1877) пришел к заключению, что возмущения в движении Урана вызываются притяжением неизвестной планеты. По направлению и величине возмущения Урана Леверье решил вычислить, где находится неизвестная планета.
Вычислять было чрезвычайно трудно, но Леверье отлично справился с делом и сумел указать место, где в определенный день и час следовало искать неизвестную планету. Он послал ученым берлинской обсерватории письмо, в котором просил поискать планету в указанном месте неба.
26 сентября 1846 г. астроном этой обсерватории Галле направил сильный телескоп на указанное место и, сверяя увиденное со звездной картой, заметил, что на карте одна слабенькая звездочка не показана. Это и была планета, которая вызывала возмущения в движении Урана.
Планету, открытую Урбаном Леверье, назвали Нептуном. Впоследствии было установлено, что не все возмущения Урана можно объяснить притяжением Нептуна. Поэтому американский астроном Персивал Ловелл начал новые вычисления, надеясь открыть еще одну планету.
Возмущения, с которыми имел дело Ловелл, были в двадцать с лишним раз меньшие, чем возмущения, объясненные Урбаном Леверье. Однако Ловелл работал настойчиво, упорно. В соответствии с его вычислениями планету долго искали при помощи сильнейших телескопов, но тщетно, так как яркость ее совершенно ничтожна: она во много тысяч раз слабее яркости самых слабых звезд, какие только можно увидеть без телескопа. Найти ее среди тысяч звезд было, казалось, совершенно невозможно.
И все-таки эту планету открыли: через четырнадцать лет после смерти Ловелла по фотографическим снимкам звездного неба, сделанным в январе 1930 г., американским астрономам удалось установить, что одна крайне слабая звездочка очень медленно перемещается среды других звезд. Ученые стали фотографировать день за днем тот участок неба, где планета находилась. Окончательно убедившись, что, действительно, открыта планета, обсерватория 14 марта 1930 г. оповестила весь мир об этом открытии. Новую планету назвали Плутоном.
От Солнца Плутон находится вдвое дальше, чем Уран, и почти в сорок раз дальше, чем Земля.
Худ. В. Перов. «Сельский крестный ход на пасхе»