Расширяя границы Вселенной: История астрономии в задачах
Шрифт:
Что же на самом деле обнаружил Галлей?
5.85. Для наблюдения солнечных затмений астрономы часто выезжают в экспедиции, которые не всегда бывают успешными по причине плохой погоды. Тем не менее, даже в таких условиях астрономы стараются сделать полезные для науки наблюдения. Американский астрофизик Чарлз Юнг (1834–1908) пишет в своей книге «Солнце»:
В августе 1887 года автор имел несчастье занимать станцию в 190 км к северо — востоку от Москвы. Небо было сплошь покрыто облаками, а дождь шёл в течение большей части затмения. В средине затмения мрак был едва ли больше, нежели при тяжёлой дождевой туче. Момент, когда началась полная фаза, не мог быть вообще определён сколько-нибудь точно. А её конец был отмечен с неточностью в несколько секунд.
Почему освещённость на Земле даже во время полной фазы солнечного затмения оставалось достаточно высокой?
5.86. Во время полного солнечного затмения 1870 года основоположнику солнечной спектроскопии Ч. Юнгу удалось сделать замечательное наблюдение:
Если установить спектроскоп таким образом, чтобы его щель была касательною к изображению солнца в точке соприкосновения [с лунным диском], то можно наблюдать очень красивое явление. По мере того, как Луна подвигается вперёд, остающийся серп солнечного диска становится всё гуже и гуже. В то же время тёмные линии спектра по большей части не обнаруживают чувствительного изменения, хотя и становятся несколько более напряжёнными. Между тем немногие линии начинают блекнуть. А некоторые за одну или две минуты до полной фазы затмения становятся даже слабо блестящими. Но вот солнце скрылось. Тот час же по всей длине спектра, в красном, зелёном, фиолетовом, почти внезапно сверкнут сотни и тысячи ярких линий. Они появляются так же мгновенно, как искры взорвавшейся ракеты, и так же быстро исчезают, так как всё явление заканчивается в какие-нибудь две или три секунды (Юнг, 1914, с. 72).
Объясните наблюдение Юнга.
5.87. Во время кольцеобразного затмения Солнца 15 мая 1836 года английский астроном наблюдал и впервые описал интересное явление:
Когда между остриями серпа Солнца оставалось не более 40°, внезапно, кругом того края Луны, который вот — вот должен был вступить и вырисоваться на диске Солнца, появился ряд светящихся точек, похожих на нитку ярких бус или чёток, неравных между собой по величине и насаженных на неравных расстояниях. Появление этих чёток было так быстро, что получилось впечатление, точно они вспыхнули, были подожжены какой-то пороховой ниткой. Между тем Луна понемногу передвигалась далее по диску Солнца, и вот, тёмные промежутки между чётками вытянулись в длинные чёрные, широкие линии, которые соединяли края дисков Солнца и Луны. В начале, при своём образовании, эти тёмные промежутки имели совершенно вид высоких гор на Луне, а потом эти горы точно не могли оторваться от края Солнца. Вдруг чёрные нити лопнули все разом, края дисков Солнца и Луны в этом месте сделались такими же вполне гладкими и круглыми, как и по всему ободку, а Луна оказалась уже значительно подвинувшейся на диске Солнца.
Как называется описанное явление? Кто автор открытия? Какова причина этого явления?
5.88. Чарлз Юнг приводит свидетельства наблюдателей солнечных затмений:
Капитан Станниан в отчёте о затмении 1706 года, которое он наблюдал в Берне, замечает, что до выхода Солнца из тени в течение шести или семи секунд на западном крае была видна светящаяся полоса кроваво — красного цвета. Галлей и Лувилль наблюдали то же самое в 1715 году. Галлей говорит, что за две или за три секунды до выхода Солнца из тени длинная и очень узкая полоса мрачного, резко красного цвета… окрасила тёмный западный край Луны в том месте, где начинало показываться Солнце. (Юнг, 1914, с. 185.)
Какое явление описывают эти наблюдатели? Почему цвет полосы красный?
5.89. В книге Ч. Юнга «Солнце» описано первое зафиксированное наблюдение «выступов» над краем солнечного диска, сделанное шведским астрономом Вассениусом:
Во время полного затмения 1733 года он заметил три или четыре небольших розоватых облака. Они были совершенно отделены от лунного края и, как предполагал Вассениус, плавали в лунной атмосфере. В то время это было самым естественным объяснением явления. Ведь тогда не было ещё доказано отсутствие атмосферы на Луне.
Далее
Юнг пишет:Испанский адмирал Дон Уллоа в своём отчёте о затмении 1778 года описывает блестевшую красным светом точку, которая появилась на западном краю Луны за 1 1/4 минуты до появления Солнца. Первоначально небольшая и слабая, точка эта делалась всё ярче и ярче. Наконец, она погасла, когда вновь появился солнечный свет. Дон Уллоа предположил, что причиной этого явления послужило отверстие или щель в луне.
Что в действительности видели упомянутые наблюдатели?
5.90. Популяризатор астрономии начала XX века Герман Клейн красочно описывает начало полного лунного затмения:
На краю серебристого диска появляется тёмная закруглённая выемка. Она растёт, надвигается… и, наконец, в виде густой тени затягивает всю поверхность Луны. Затмение может продолжаться около двух часов. Сначала тень кажется серовато — чёрной, но когда она распространится по всему диску, появляется красноватый оттенок.
Поясните последнюю фразу в приведённой цитате.
Им суждено раствориться и рассеяться по всей Вселенной.
Каким небесным объектам И. Ньютон предсказал такую судьбу?
5.92. Много веков большинство астрономов вслед за Аристотелем считали кометы атмосферными испарениями, воспламеняющимися в виде огненных факелов. Однако другой крупный учёный древности отстаивал представление о кометах как космических телах:
Комета имеет собственное место между небесными телами…, она описывает свой путь и не гаснет, а только удаляется. Не будем удивляться, что законы движения комет ещё не разгаданы; … придёт время, когда упорный труд откроет нам скрытую сейчас правду… Только после долгого ряда поколений постигнут то, что мы не знаем. Придёт время, когда потомки будут удивляться нашему незнанию простых, ясных и естественных истин.
Кто был этот учёный, и в какую эпоху были сказаны его мудрые слова?
5.93. Поэт писал:
Нет, природа их создала вместе с теми звёздами, Что сияют для нас вечным светом с тверди небесной. Только их [кометы] привлекает к себе мощный Гелиос знойный: То погружает он в море лучей своих эти светила, То отпускает их вновь, как Меркурия или Венеру.В какие исторические времена могли быть написаны эти стихи?
5.94. Исаак Ньютон, наблюдая за яркой кометой 1680 года, пришёл к следующему выводу об эволюции хвоста кометы при её приближении к Солнцу:
Приближаясь к Солнцу, вещество головы кометы постепенно нагревается и начинает испаряться в эфирную среду, заполняющую межпланетное пространство, которая таким образом и сама нагревается. От нагревания межпланетный эфир становится разреженным и движется по направлению от Солнца, увлекая за собой кометные испарения, подобно тому как горящий воздух, поднимаясь из печных труб, увлекает за собой частицы топлива и пара. С механической точки зрения кометные испарения отталкиваются от Солнца и движутся, сохраняя орбитальную скорость кометы.
С какими предположениями Ньютона нельзя согласиться? Что за силы отталкивания действуют на частицы хвоста кометы?
5.95. Популяризатор астрономии Агнесса Кларк так — весьма образно — написала о предсказании Э. Галлеем очередного появления кометы, носящей теперь его имя:
Комета Галлея корректно появилась вновь на святках 1758 года, достигла перигелия 12 марта следующего года и тем бесповоротно доказала, что по крайней мере некоторые из этих кочующих светил приручены в нашей солнечной системе, и, если они не соблюдают строго всех неписаных обычаев и приличий, то всё же повинуются коренным законам системы. Словом, было доказано самым неопровержимым изо всех доводов — доводом оправдавшегося вычисления, — что движение комет может быть определено и предсказано вперёд.