Большое космическое путешествие - Дж. Ричард Готт

Плуто, песик из мультфильмов Уолта Диснея, впервые появился на экране в 1930 году – в том самом году, когда Клайд Томбо открыл Плутон. Для американского духа они ровесники. Дисней – один из столпов нашей культуры, так что, думаю, если бы мы лишили Меркурий статуса планеты, никто бы не возмущался. Но мы разжаловали Плутон. Кто такой Плуто? Это собака Микки-Мауса. Это важный персонаж для американцев. Часть нашей культуры. Кстати, почему Плуто – собака Микки-Мауса, а не Микки-Маус – мышонок Плуто? Задумывались об этом? По законам диснеевского пантеона, если персонаж носит одежду, то у него могут быть животные, которые одежду не носят. Гуфи – собака, но он одевается и умеет разговаривать, так что он не чей-то домашний питомец. Микки-Маус носит штанишки. А у Плуто нет ничего, кроме ошейника, он обычно не разговаривает – поэтому может быть собакой у мыши. Таков диснеевский мир.

Позвольте мне завершить аргументацию. У меня большая библиотека, и некоторым книгам не одна сотня лет. По этим книгам отчетливо видно, как развивались представления о нашем месте в космосе. Есть книга 1802 года. Знаете, что тогда произошло? Люди размышляли о том, что расстояние между орбитами Марса и Юпитера в нашей Солнечной системе слишком велико, и полагали, что там должна быть еще одна планета. Такой промежуток не может пустовать. В 1801 году, изрядно постаравшись, итальянский астроном Джузеппе Пиацци нашел в этом промежутке планету. Он назвал ее Церера (в честь древнеримской богини урожая). Все воодушевились, еще бы – открыта новая планета! Вы слышали о такой планете? Нет. В одной из книг того времени есть иллюстрация, на которой изображены орбиты всех планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Церера, Юпитер, Сатурн и планета Гершель (ее еще не успели переименовать в Уран). Церера в списке есть.

В 1781 году, когда Уильям Гершель открыл Уран, большим вопросом было то, как его назвать, поскольку с глубокой древности никто никогда не обнаруживал новых планет (Майкл Лемоник в своей книге о Гершеле утверждает, что и Коперник заслуживает чести первооткрывателя одной из планет – ведь именно он доказал, что Земля является планетой). Будучи английским астрономом немецкого происхождения, Гершель хотел назвать свою планету в честь своего покровителя – короля Георга III. Он так и именовал ее: Georgium Sidus (Звезда Георга). Именно этому королю Георгу была адресована Декларация о независимости США. Король Георг отметил заслугу Гершеля, пожаловав ему довольствие в размере 200 фунтов в год, с условием, что тот будет устраивать астрономические вечера для короля и его гостей в Виндзорском дворце, чтобы гости могли посмотреть в телескоп. В те времена список планет был таким: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Церера, Юпитер, Сатурн, Георг.

К счастью, рассудок возобладал, и решили подобрать подходящего древнеримского бога, чьим именем можно было бы окрестить планету Георг. Иоганн Боде предложил «Уран» в честь древнегреческого бога небес, и это название закрепилось. Немецкий химик Мартин Клапрот так этим воодушевился, что назвал в честь новой планеты только что открытый элемент уран. Как правило, каждая планета именуется в честь древнеримского бога, а ее спутники – в честь персонажей, сыгравших заметные роли в жизни аналогичного ему древнегреческого бога. Возьмем, к примеру, Юпитер. Его крупнейшие спутники называются Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Эти герои древнегреческой мифологии тесно связаны с Зевсом, верховным древнегреческим богом, а Юпитер – верховный древнеримский бог. Таким образом астрономы увековечивали персонажей как из древнегреческой, так и из древнеримской мифологии. Однако в случае с Ураном (чтобы задобрить британцев, чьего короля пришлось принизить) традиция была нарушена, и все спутники Урана называются в честь персонажей английской художественной литературы. Почти все имена – из Шекспира. Я назвал дочь Мирандой в честь одного из спутников Урана, но в ту пору я лишь знал, что у Урана есть такой спутник. Когда я предложил жене: «Давай назовем Мирандой», она ответила: «О, это же героиня шекспировской “Бури”!» Я ответил: «Да… и ее я тоже имел в виду!»

Но вернемся к Церере. Возьмем другую книгу, которая вышла 30 лет спустя. «Начала теоретической астрономии» – сложный учебник. В нем много математики. Там перечислено уже десять известных планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Церера, Юнона, Паллада, Юпитер, Сатурн, Уран. Они обозначались соответствующими символами (– Венера, – Земля, – Марс и так далее). Нептун к тому моменту еще не открыли. Но новые планеты множились, и для каждой требовался собственный символ. Всего насчитывалось уже десять планет. В чем же проблема? У слова «планета» не было четкого определения. Этот термин недвусмысленно понимали в Древней Греции: «планета» в переводе с древнегреческого означает «странствующая». Если вы посмотрите на ночное небо и заметите объект, движущийся на фоне звезд, – то это планета. Какие видимые небесные тела движутся на фоне звезд? Это Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн и еще два – Луна и Солнце. Семь планет Вселенной. Это недвусмысленное определение. Но Коперник установил в центре Вселенной Солнце, а Землю поместил на околосолнечную орбиту. В таком случае, можно ли по-прежнему считать Солнце планетой? А что насчет Земли? Земля – планета? Если да, то планеты – это небесные тела, вращающиеся вокруг Солнца. Кометы также вращаются вокруг Солнца, но это тела неправильной формы, у которых вдобавок есть хвосты, так что мы не считаем их планетами. Но это решение во многом условное. Когда между Марсом и Юпитером были открыты четыре новых небесных тела – Веста, Юнона, Церера и Паллада, определенно не являющиеся кометами, – их также причислили к планетам. Через несколько лет обнаружилось уже 70 с лишним таких тел. И знаете, что оказалось? Они были схожи друг с другом более, чем с какими-либо иными телами Солнечной системы, и их орбиты лежали в одном и том же поясе. Мы открыли в Солнечной системе новый регион, в котором находятся объекты совершенно нового типа. Сегодня мы именуем их астероидами, это слово придумал Уильям Гершель. Он обнаружил, что астероиды просто крошечные по сравнению со «старыми» планетами, и настаивал, что они относятся к совершенно новому классу небесных тел. Объекты, которые ранее именовались «планетами», были переквалифицированы в новую категорию. Еще важнее, что при этом обогатились наши знания о структуре Солнечной системы. База знаний расширилась, соответственно углубилось и понимание. Все это произошло примерно через 10 лет после публикации «Начал теоретической астрономии». Плюс, полагаю, никому не хотелось выдумывать все новые символы.

Диаметр Плутона впятеро меньше диаметра Земли – Плутон маленький, как и все остальные объекты из пояса Койпера. На рис. 9.4 мы сравниваем с Землей оставшиеся объекты Солнечной системы, диаметр которых превышает 254 километра (кроме Солнца и планет). Здесь есть наша Луна, а также крупные спутники других планет. Показаны четыре крупнейших спутника Юпитера (их открыл Галилей, впервые направивший в небо свой телескоп). Ганимед, самая большая юпитерианская луна, немного превышает по размеру Меркурий, но по массе уступает Меркурию более чем вдвое. Ио и Европа испытывают гравитационное воздействие других спутников, а также сминаются и, соответственно, разогреваются под действием приливных сил Юпитера. Ио усеяна действующими вулканами. Под десятикилометровой ледяной коркой, покрывающей Европу, – водяной океан глубиной 80 километров. В океане Европы больше воды, чем во всех океанах Земли. По аналогичным причинам на южной оконечности Энцелада, небольшого спутника Сатурна, под полярной шапкой раскинулся океан, и там есть величественные водяные гейзеры. На Титане, самом крупном спутнике Сатурна, – метановые озера и атмосфера, состоящая преимущественно из азота. На Титане идут метановые дожди, там есть замерзшие русла метановых рек. Темные пятна – это области, покрытые метаново-этановым льдом, а светлые – водяной лед. На Тритоне, крупном ледяном спутнике Нептуна, есть великолепные гейзеры (вероятно, извергающие азот). Тритон вращается вокруг Нептуна в ретроградном направлении, возможно, это тело из пояса Койпера и Нептун его просто захватил. На рисунке также показаны крупнейшие астероиды и крупнейшие объекты из пояса Койпера, известные по состоянию на 2010 год. Цереру, самый большой астероид, открыли первой. Второй по величине астероид – Веста; она богата железом. Возможно, когда-то давно ее поверхностные слои просто снесло при столкновении с другим астероидом. Все астероиды каменные, а все объекты пояса Койпера – ледяные. Плутон и Харон показаны такими, какими их считали в 2010 году (исходя из колебаний их яркости при взаимных затмениях). Эрис изображен немного крупнее Плутона – в 2010 году считалось, что так и есть, однако уточненные измерения 2015 года показали, что Эрис (диаметром 2326 ± 12 км) немного меньше Плутона (диаметр 2374 ± 8 км). Все объекты из пояса Койпера меньше нашей Луны.