О видимых движениях небесных тел 8 страница

Аберрация света искажает положения Солнца, планет, спутников и комет, но различным образом, в зависимости от особенностей их движений. Чтобы исключить эти искажения и получить истинные положения светил, приложим в каждый момент к каждому телу движение, равное по величине движению Земли, но противоположное по направлению; Земля тогда станет неподвижной. Как мы уже говорили, это не изменит ни взаимного расположения светил, ни их видимых положений. Итак, ясно, что светило, в момент, когда мы его наблюдаем, уже не находится в направлении светового луча, пришедшего от него к нам. Оно уже удалилось вследствие своего собственного движения в сочетании с движением Земли, которое мы переносим на него в обратном направлении. Со­четание этих двух движений, наблюдаемых с Земли, образует видимое движение, называемое геоцентрическим движением. Поэтому истинное положение небесного светила можно получить, прибавив к его наблюденной геоцентрической широте и долготе его геоцентрическое движение по широте и долготе за промежуток времени, затрачиваемый светом, чтобы дойти от светила до Земли. Так, центр Солнца нам всегда кажется отстающим на своей орбите на 62.^сс5 [20."2] по сравнению с его положением, которое наблюдалось бы, если бы свет распространялся мгновенно.

Аберрация изменяет видимое соотношение небесных явлений как в пространстве, так и во времени. Поэтому в тот момент, как мы их еще наблюдаем, этих явлений уже нет. Мы замечаем конец затмения спутни-

ков Юпитера только через 25–30 мин [36–43^т] после того, как оно закончилось в действительности, а изменения переменных звезд происходят на несколько лет раньше, чем мы их наблюдаем. Но поскольку все причины этих иллюзий нам хорошо известны, мы всегда можем отнести явления солнечной системы к их истинному месту и времени.

Итак, рассмотрение небесных движений привело нас к необходимости умозрительно перенести Землю из центра вселенной, где мы предполагали ее местонахождение, обманутые иллюзиями и свойственной человеку склонностью считать себя главным объектом природы. Земной шар, на котором он обитает, есть планета, вращающаяся вокруг самой себя и вокруг Солнца. Если рассматривать ее с этой точки зрения, все явления объясняются самым простым образом, законы небесных движений становятся общими и все аналогии соблюдаются. Так же как Юпитер, Сатурн и Уран, Земля имеет спутника, она вращается вокруг своей оси, как Венера, Марс, Юпитер, Сатурн и, вероятно, все другие планеты; она, как и они, заимствует свой свет от Солнца и движется вокруг него в том же направлении и по тем же законам. Наконец, идея о движении Земли подтверждается простотой, аналогией и вообще всем, что харак­теризует истинную систему природы. Мы увидим в дальнейшем, прослеживая эту идею в ее проявлениях, что небесные явления во всех, даже самых малых, деталях приводятся к одному единственному закону, необходимым следствием которого они являются. Движение Земли приобретает, таким образом, ту несомненность, характерную для физических истин, которая может быть результатом либо большого числа и разнообразия объясненных явлений, либо следствием простоты законов, от которых эти явления зависят. Никакая ветвь естественных наук не объединяет эти преимущества в большей степени, чем теория мироздания, основанная на движении Земли.

Это движение увеличивает вселенную в наших глазах. Для измерения расстояний до небесных тел оно дает нам огромную базу, такую как диаметр земной орбиты. С ее помощью с высокой точностью были определены размеры планетных орбит. Так, движение Земли, которое из-за вызываемых им иллюзий, долгое время задерживало познание истинных движений планет, затем позволило нам их узнать с большей точностью, чем если бы мы находились в фокусе этих движений. Между тем годичный параллакс звезд, или угол, под которым из их центра был бы виден диаметр земной орбиты, неощутим и не превышает 6^СС [2"] даже для звезд, которые, благодаря своему яркому блеску, кажутся находящимися ближе всего к Земле. Поэтому они по крайней мере, в 200 000 раз дальше от нас, чем Солнце. Такое огромное расстояние вместе с их большой яр­костью с очевидностью доказывают нам, что они не заимствуют свой свет от Солнца, как планеты и их спутники, но светятся своим собственным светом. Таким образом, они являются такими же солнцами, рассеянными в беспредельности пространства, и могут, подобно нашему Солнцу, быть центрами других планетных систем. В самом деле, достаточно оказаться на самом ближайшем из этих светил, чтобы увидеть Солнце не более как светящимся небесным телом с видимым диаметром меньше 1/30^сс [0."01].

Огромные расстояния до звезд приводят к заключению, что их движения по прямому восхождению и склонению – лишь иллюзии, производимые движением оси вращения Земли.¹⁹ Но некоторые звезды обнаруживают и собственные движения, и очень вероятно, что они все находятся в движении так же, как Солнце, которое переносит с собой в пространстве всю систему планет и комет, подобно тому, как каждая планета увлекает свои спутники в своем движении вокруг Солнца.

Глава III

О КАЖУЩИХСЯ ЯВЛЕНИЯХ,

ОБУСЛОВЛЕННЫХ ДВИЖЕНИЯМИ ЗЕМЛИ

С той точки зрения, к которой привело нас сравнение небесных явлений, рассмотрим небесные светила и покажем полное тождество их появления с тем, что мы наблюдаем. Независимо от того, небо ли вращается вокруг оси мира, или Земля вертится вокруг самой себя в направлении, обратном кажущемуся движению неподвижного неба, ясно, что все светила будут представляться нам одинаковым образом. Разница будет лишь в том, что в первом случае они будут последовательно проходить над различными меридианами, а во втором случае эти меридианы будут проходить под ними.

Так как движение Земли является общим для всех тел, расположенных на ней, а также и для флюидов, которые покрывают эти тела, их относительные движения будут такими же, как и движения, если бы Земля была неподвижной. Так, на корабле, перемещающемся с равномерной скоростью, все движется так, как если бы он был неподвижен. Предмет, брошенный вертикально снизу вверх, падает в точку, из которой он был брошен. На корабле его путь представляется вертикальным, но с берега он виден как наклонный к горизонту и описывающий параболическую кривую. Однако если тело, падающее с высокой башни, предоставить силе тяжести, оно не упадет точно в той точке, в которой отвес, опущенный из исходной точки падения, встречает поверхность Земли, а немного к востоку от нее, поскольку реальная скорость, вызванная вращением Земли, у основания этой башни несколько меньше, чем у ее вершины. Анализ показывает, что отклонение точки падения происходит только на восток, оно пропорционально квадратному корню из куба высоты башни и косинусу широты и на экваторе равно 21.952 мм на 100 м высоты. Таким образом, посредством очень точных опытов с падениями тел можно обнаружить вращательное движение Земли. Результаты опытов, уже поставленных в Германии и в Италии, достаточно хорошо сходятся с вышеописанными данными, но так как проведение опытов требует особой тщательности, их надо повторить еще с большей точностью. Вращение Земли на ее поверхности проявляется главным образом через центробежную силу, которая сжимает земной сфероид у полюсов и уменьшает силу тяжести на экваторе – два явле-

ния, которые мы узнали из измерений длины маятника и градусов земного меридиана.

При обращении Земли вокруг Солнца ее центр и все точки, лежащие на оси ее вращения, двигаются с равными и параллельными скоростями, так что эта ось все время остается параллельной самой себе. Мысленно сообщая в каждый момент небесным телам и всем частям Земли движение, равное и противоположное движению ее центра, мы сделаем эту точку неподвижной, как и ось вращения. Но это сообщенное движение не влияет на видимое движение Солнца. Надо только перенести на это светило в обратном направлении истинное движение Земли. Видимые явления, таким образом, будут одинаковыми в предположении, что Земля неподвижна и движется вокруг Солнца. Чтобы более детально проследить тождественность этих видимых явлений, представим себе луч, проведенный из центра Солнца в центр Земли. Этот луч перпендикулярен плоскости, отделяющей освещенную часть Земли от неосвещенной. В точке, где этот луч пересекает поверхность Земли, Солнце находится вертикально над ней, и во всех точках земной параллели, которую этот луч встречает последовательно в силу вращения Земли, в полдень Солнце тоже будет в зените. Но поскольку все равно, Солнце ли движется вокруг Земли или Земля движется вокруг Солнца и вокруг самой себя, ее ось вращения сохраняет всегда положение, параллельное самой себе, и ясно, что этот луч описывает на поверхности Земли одну и ту же кривую; в обоих случаях он пересекает одинаковые земные параллели, когда Солнце имеет одинаковую видимую долготу, поэтому Солнце одинаково поднимается в полдень над горизонтом, и соответствующие дни имеют одинаковую продолжительность. Таким образом, сезоны и дни будут такими же, как при допущении, что Солнце неподвижно, так и при допущении, что оно обращается вокруг Земли. Объяснение сезонов, данное нами в предыдущей книге, приложимо также и к первой гипотезе.

Все планеты движутся в одинаковом направлении вокруг Солнца, но с разными скоростями. Продолжительности их обращения возрастают в большем отношении, чем их расстояния от этого светила. Юпитер, например, проходит свою орбиту почти за двенадцать лет, хотя ее радиус только приблизительно в пять раз больше радиуса земной орбиты. Значит, его реальная скорость меньше скорости Земли. Это уменьшение скорости планет по мере их удаления от Солнца свойственно всем планетам начиная от Меркурия – самой близкой к Солнцу планеты и кончая самой удаленной – Ураном.²⁰ Оно вытекает из закона, который мы вскоре установим, а именно; средние скорости планет обратны квадратным корням из их средних расстояний до Солнца.

Рассмотрим планету, орбита которой находится внутри орбиты Земли, и проследим ее от верхнего соединения до нижнего. Ее видимое или геоцентрическое движение представляет результат ее истинного движения в сочетании с перенесенным па нее в обратном направлении движением Земли. В верхнем соединении истинное движение планеты обратно движению Земли, поэтому ее геоцентрическое движение равно сумме этих двух движений и имеет то же направление, что и геоцентрическое дви-

жение Солнца, вытекающее из движения Земли, перенесенного на это светило в обратном направлении. Таким образом, движение планеты является прямым. В нижнем соединении движение планеты имеет то же направление, что и у Земли, и так как оно больше, геоцентрическое движение сохраняет прежнее направление, следовательно, обратное видимому движению Солнца. В это время движение планеты попятное. Нетрудно понять, что при переходе от прямого движения к попятному она должна казаться неподвижной, или стационарной, и что это должно иметь место между наибольшей элонгацией и нижним соединением, когда геоцентрическое движение планеты, являющееся результатом ее истинного движения и движения Земли, приложенного в обратном направлении, направлено по лучу зрения к планете. Эти явления полностью согласуются с наблюдавшимися движениями Меркурия и Венеры.

Движение планет, орбиты которых включают в себя земную орбиту, во время противостояний имеет то же направление, что и движение Земли, но оно меньше и поэтому, складываясь с земным движением, взятым в обратном направлении, принимает направление, обратное истинному. Поэтому геоцентрическое движение этих планет тогда делается попятным. Прямое же движение бывает во время соединений, подобно тому как у Меркурия и Венеры – во время верхних соединений.

Мысленно перенеся движение Земли в обратном направлении на звезды, мы увидим, что они каждый год описывают окружность, равную и параллельную земной орбите. Диаметр этой окружности стягивает угол, под которым из центров звезд виден диаметр земной орбиты. Это видимое движение имеет много общего с движением, возникающим при сложении движений Земли и света, из-за чего нам кажется, что звезды ежегодно описывают окружности, параллельные эклиптике, диаметр которых измеряется углом в 125^сс [40."5]. Но эти движения различаются тем, что звезды на первой окружности имеют такое же положение, как и Солнце, а на второй окружности их положения отстают от Солнца на 100° [90°]. Это дает возможность разделять оба движения, и это же показывает, что первое из них из-за огромного расстояния до звезд крайне мало, так как угол, под которым виден диаметр земной орбиты с этого расстояния, почти неощутим.

Так как ось мира есть лишь продолжение оси вращения Земли, к этой последней оси надо относить движение полюсов небесного экватора, па которое указывают прецессия и нутация, описанные в главе XIII первой книги. Итак, одновременно с вращением Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца ее ось имеет медленное движение вокруг полюсов эклиптики, совершая очень незначительные колебания с периодом, равным периоду движения узлов лунной орбиты. В остальном это движение не является особенностью движения Земли. В главе IV первой книги мы уже видели, что ось Луны с тем же периодом движется вокруг полюсов эклиптики.

Глава IV

О ЗАКОНАХ ДВИЖЕНИЯ ПЛАНЕТ ВОКРУГ СОЛНЦА

И О ФИГУРЕ ИХ ОРБИТ

Ничего не было бы легче, чем, исходя из предыдущих данных, вычислить положения планет для любого момента, если бы их движения вокруг Солнца были бы круговыми и равномерными. Но они подвержены очень заметным неравенствам, законы которых являются одним из важных предметов астрономии и единственной нитью, могущей привести пас к познанию общих принципов небесных движений. Чтобы распознать эти законы по видимым движениям планет, эти движения надо освободить от эффектов, создаваемых движением Земли, а положения, наблюденные из разных точек земной орбиты, отнести к Солнцу. Следовательно, прежде всего надо определить размеры этой орбиты и законы движения Земли.

В главе II первой книги было сказано, что видимая орбита Солнца есть эллипс, в одном из фокусов которого находится Земля. Но поскольку в действительности Солнце неподвижно, его следует поместить в фокусе эллипса, а Землю – на его периферии. При этом видимое движение Солнца останется таким же, а чтобы получить положение Земли, видимой из центра Солнца, достаточно изменить положение этого светила на два прямых угла.

Мы видели также, что Солнце кажется движущимся по своей орбите таким образом, что радиус-вектор, соединяющий центры Солнца и Земли, описывает вокруг нее площади, пропорциональные времени, но в действительности эти площади описываются вокруг Солнца. В общем, все, что мы сказали в упомянутой главе об эксцентриситете солнечной орбиты и его изменениях, о положении этой орбиты и движении ее перигея, должно быть применено к земной орбите, с учетом лишь того, что перигелий Земли находится на расстоянии двух прямых углов от перигея Солнца. Узнав таким образом форму земной орбиты, посмотрим, как оказалось возможным определить форму орбит других планет. Для примера возьмем планету Марс, которая, благодаря большому эксцентри­ситету своей орбиты и близости к Земле, очень подходит для открытия законов движения планет.

Орбита Марса и его движение вокруг Солнца были бы известны, если бы для любого момента мы знали угол, который его радиус-вектор составляет с неподвижной прямой, проходящей через центр Солнца, и длину этого радиуса. Чтобы упростить эту задачу, выбирают положения Марса, в которых одна из этих двух величин проявляется отдельно, что бывает почти точно в противостояниях, когда мы видим эту планету в той же точке эклиптики, в какую мы отнесли бы ее, наблюдая из центра Солнца. Разность движений Марса и Земли приводит к тому, что Марс в своих последовательных противостояниях оказывается в разных точках неба. Поэтому, сравнивая между собой большое число наблюденных противостояний Марса, можно открыть закон, связывающий время и угловое движение Марса вокруг Солнца, движение, которое

называется гелиоцентрическим. Для этого имеются различные методы, которые упрощаются в настоящем случае, если учесть, что, поскольку главные неравенства Марса неизменно повторяются при каждом его звездном обращении, их совокупность может быть выражена быстро сходящимся рядом синусов углов, кратных его движению, рядом, коэффициенты коего легко определяются с помощью нескольких специально выбранных наблюдений.

Закон, выражающий длину радиуса-вектора Марса, можно получить, сравнивая наблюдения этой планеты вблизи ее квадратур, где этот радиус-вектор представляется нам под самым большим углом. В треугольнике, образованном прямыми, соединяющими центры Земли, Солнца и Марса, непосредственные наблюдения дают угол при Земле. Закон гелиоцентрического движения Марса дает угол при Солнце, а радиус-вектор Марса вычисляется в долях радиуса-вектора Земли, который в свою очередь выражен в долях среднего расстояния от Земли до Солнца. Сравнение большого числа радиусов-векторов, определенных таким способом, позволит выявить закон их изменений, соответствующих углам, образованным ими с неподвижной прямой, и построить фигуру орбиты.

Кеплер, пользуясь очень похожим методом, обнаружил удлиненность орбиты Марса. Ему пришла счастливая мысль сравнить ее фигуру с эллипсом, поместив Солнце в один из его фокусов. Наблюдения Тихо Браге, в точности представляемые эллиптической орбитой, не оставили у него никаких сомнений в достоверности этой гипотезы.

Перигелием называют конец большой осп эллипсов, находящийся ближе к Солнцу, а афелием – более отдаленный ее конец. В перигелии угловая скорость Марса относительно Солнца самая большая. Затем, по мере удлинения радиуса-вектора, она уменьшается и становится самой малой в афелии. Сравнивая эту скорость со степенями радиуса-вектора, находим, что она обратна квадрату его длины, так что произведение суточного гелиоцентрического движения Марса на квадрат его радиуса-вектора всегда одинаково. Это произведение равно удвоенному малому сектору, описываемому ежедневно радиусом-вектором вокруг Солнца. Площадь, описываемая им, начиная от неподвижной прямой, проходящей через центр Солнца, увеличивается в зависимости от числа суток, прошедших с тех пор, когда планета была на этой прямой. Поэтому площади, описанные радиусом-вектором Марса, пропорциональны времени.

Эти законы движения Марса, открытые Кеплером, будучи тождественны законам видимого движения Солнца, описанным во II главе первой книги, в равной степени применимы к движению Земли. Естественно было распространить их и на другие планеты. Итак, Кеплер установил как фундаментальные законы движения этих тел два нижеследующих закона, подтвержденных всеми наблюдениями:

орбиты планет суть эллипсы, в одном из фокусов которых находится центр Солнца;

площади, описываемые вокруг этого центра радиусом-вектором планет, пропорциональны времени, затраченному на их описание.

Этих законов достаточно для определения движения планет вокруг Солнца. Но для каждой планеты нужно знать семь величин, называемых элементами эллиптического движения. Пять из этих элементов, относящихся к эллиптическому движению, таковы: 1) продолжительность звездного обращения; 2) большая полуось орбиты, или среднее расстояние планеты от Солнца; 3) эксцентриситет, от которого зависит самое большое уравнение центра; 4) средняя долгота планеты на данную эпоху; 5) долгота перигелия на ту же эпоху. Два других элемента относятся к положению орбиты: 1) долгота в данную эпоху узлов орбиты, или тех точек, где она пересекается с плоскостью, за которую обычно принимают эклиптику; 2) наклон орбиты к этой плоскости.

Итак, для семи планет, известных к началу нашего века, надо опре­делить сорок девять элементов… Кеплер долго искал соотношение между этими периодами и расстояниями. После большого числа попыток, проводившихся в течение семнадцати лет, он наконец установил, что:

квадраты периодов обращения планет относятся как кубы больших осей их орбит.

Таковы законы движения планет, законы фундаментальные, которые изменили облик астрономии и привели к открытию всемирного тяготения.

Планетные эллипсы не остаются неизменными. Их большие оси пред­ставляются всегда одними и теми же. Но их эксцентриситеты, наклонности к постоянной плоскости, положения их узлов и перигелиев подвержены изменениям, которые, как будто, до сих пор возрастают пропорционально времени. Эти изменения, которые становятся заметными только по прошествии ряда веков, получили название вековых неравенств. Нет никакого сомнения в их существовании. Но современные наблюдения недостаточно отдалены друг от друга, а древние – недостаточно точны, чтобы точно определить эти вековые неравенства.

Замечены еще периодические неравенства, возмущающие эллиптические движения планет. Так, у Земли оно немного изменено, поскольку, как мы уже видели, видимое эллиптическое движение Солнца кажется нам измененным. Но эти неравенства особенно заметны у двух больших планет – Юпитера и Сатурна. Сравнивая современные наблюдения с древними, астрономы заметили уменьшение периода обращения у Юпитера и увеличение его у Сатурна. Сравнение современных наблюдений между собой дает противоположный результат, что, по-видимому, указывает на присутствие в движениях этих планет больших неравенств с очень длинными периодами. В прошлом веке продолжительность обращения Сатурна казалась различной в зависимости от точек орбиты, от которых отсчитывали его движение. Возвращения планеты были более быстрыми в весенних равноденствиях, чем в осенних. Наконец, движе-

ния Юпитера и Сатурна испытывают доходящие до нескольких минут неравенства, которые, по-видимому, зависят от положения этих планет как относительно друг друга, так и относительно их перигелиев.

Итак, все говорит о том, что в планетной системе, независимо от главной причины, приводящей планеты в движение по эллиптическим

орбитам вокруг Солнца, существуют еще особые причины, возмущающие их движения и изменяющие с течением времени элементы их эллипсов.

Пока нельзя с достаточной точностью получить элементы орбит недавно открытых четырех малых планет: время, в течение которого их наблюдали, еще слишком мало. Кроме того, значительные возмущения, испытываемые ими, еще не определены. Вот эллиптические элементы, которые до сих пор удовлетворяют наблюдениям, но которые не следует рассматривать иначе, как первый вклад в теорию этих планет.

Глава V

О ФОРМЕ КОМЕТНЫХ ОРБИТ

И ЗАКОНАХ ДВИЖЕНИЯ КОМЕТ ВОКРУГ СОЛНЦА

Поскольку Солнце находится в фокусе планетных орбит, естественно предположить, что оно подобным же образом располагается и в фокусе орбит комет. Но эти небесные светила, появившись самое большее на

несколько месяцев, исчезают, их орбиты, в отличие от близких к окружности планетных орбит, сильно вытянуты, и Солнце расположено вблизи той их части, в которой комета делается видимой. Однако эллипс, изменяясь от окружности до параболы, может представить эти разнообразные орбиты. Поэтому аналогия побуждает нас считать, что кометы движутся по эллипсам, в одном из фокусов которых расположено Солнце, а движение их происходит по тем же законам, что и движения планет, так что площади, описываемые их радиусами-векторами, пропорциональны времени.

Почти невозможно узнать период обращения кометы и, следовательно, длину большой оси ее орбиты по наблюдениям лишь одного ее появления. Поэтому нельзя точно определить, какую площадь описывает радиус-вектор за данный промежуток времени. Но следует иметь в виду, что малая часть эллипса, описанная кометой за время ее появления, может быть тождественна параболе и что таким способом можно вычислить ее движение в этом интервале, как если бы орбита была параболической.

В соответствии с законами Кеплера секторы, описанные радиусами-векторами двух планет за одинаковое время, относятся друг к другу как площади их эллипсов, деленные на времена обращения, и квадраты этих времен – как кубы больших полуосей. Вообразив планету, движущуюся по круговой орбите с радиусом, равным перигельному расстоянию кометы, нетрудно заключить, что сектор, описанный радиусом-вектором кометы, будет относиться к сектору, описанному радиусом-вектором этой планеты, как квадратный корень из афельного расстояния кометы к квадратному корню из большой полуоси ее орбиты; это отно­шение при переходе эллипса в параболу становится отношением корня квадратного из двух к единице. Так получается отношение сектора ко­меты к сектору воображаемой планеты, и на основе предыдущего легко получить отношение этого сектора к тому, который за это же время описывает радиус-вектор Земли. Таким путем для любого момента, отсчитанного от момента прохождения кометы через перигелий, можно определить площадь, описанную ее радиусом-вектором, и установить положение кометы на параболе, которую она предположительно описывает. Из наблюдений необходимо лишь получить элементы параболического движения, т.е. перигельное расстояние кометы в долях среднего расстояния от Солнца до Земли, положение перигелия, момент прохождения через перигелий, наклон орбиты к эклиптике и положение ее узлов. Отыскание этих пяти элементов таит в себе больше трудностей, чем определение соответствующих элементов планетных орбит, так как планеты видны всегда, и их можно наблюдать в положениях, наиболее благоприятных для определения нужных элементов, тогда как кометы появляются на очень непродолжительное время и почти всегда в условиях, когда их видимое движение очень усложнено действительным движением Земли, которое мы передаем на них в обратном направлении. Несмотря на эти трудности, элементы кометных орбит все же удалось определить, применяя различные методы. Для их получения

более чем достаточно трех полных наблюдений. Все остальные служат для подтверждения точности этих элементов и правильности теории, изложенной выше. Многочисленные наблюдения более чем ста комет в точности подтверждают эту теорию и делают ее неуязвимой. Итак, кометы, долгое время принимавшиеся за метеоры, – это небесные тела, подобные планетам; их движения управляются теми же законами, что и движения планет.

Рассмотрим здесь, как по мере своего развития истинная система природы подтверждается все больше и больше. Простота небесных явлений при допущении, что Земля движется, по сравнению с их исключительной сложностью при допущении о ее неподвижности делает первое допущение очень вероятным. Законы эллиптического движения, общие для всех планет, включая Землю, сильно увеличивают эту вероятность, которая делается еще более значительной при рассмотрении движения комет, подчиняющихся тем же законам.

Эти светила не все движутся в одном направлении, как планеты. Одни из них имеют прямое истинное движение, другие – обратное. Наклоны их орбит не заключены, как у планет, в узкую зону. Они являют собой все разнообразие наклонов – от орбиты, лежащей в плоскости эклиптики, до орбиты, ей перпендикулярной.

Когда комета появляется снова, ее узнают по соответствию элементов ее орбиты элементам уже наблюденной кометы. Если перигельное расстояние, положение перигелия и узлов и наклонность орбиты приблизительно те же, то очень вероятно, что появившаяся комета есть именно та, которую уже ранее наблюдали, и что после удаления на расстояние, где комета была невидимой, она возвращается на участок орбиты, близкий к Солнцу. Так как периоды обращения комет очень велики, и эти светила наблюдались достаточно тщательно лишь в течение последних двух веков, к настоящему времени точно известны периоды обращения только двух комет. Одна из них – комета 1759 г., которую наблюдали уже в 1682, 1607 и 1531 гг. Эта комета возвращается к своему периге­лию приблизительно через семьдесят шесть лет. Таким образом, взяв за единицу среднее расстояние от Земли до Солнца, получаем длину боль­шой оси ее орбиты около 35.9; так как ее перигельное расстояние равно лишь 0.58, она, двигаясь по очень эксцентричному эллипсу, удаляется от Солнца, по меньшей мере, в 35 раз дальше, чем Земля. Ее возвращение к перигелию было на 13 месяцев продолжительнее между 1531 и 1607 гг., чем между 1607 и 1682 гг., и на 18 месяцев короче между 1607 и 1682 гг., чем между 1682 и 1759 гг. Поэтому представляется, что причины, подобные тем, которые изменяют эллиптическое движение планет, в еще большей степени возмущают движение комет.²¹

Орбита одной кометы в 1818 г. имела элементы, столь близкие к эле­ментам кометы, наблюдавшейся в 1805 г., что был сделан вывод об их идентичности, но это дало бы короткий период обращения, равный 13 годам, если только не было промежуточного возвращения кометы к своему перигелию. Однако г-н Энке путем исследования многочисленных наблюдений этого светила, выполненных в 1818 и 1819 гг., выяс-

нил, что ее период еще короче и близок к 1203 суткам. Он заключил, что она должна вновь появиться в 1822 г. и, чтобы облегчить наблюдателям возможность ее нахождения, вычислил положения этой кометы на каждый день ее будущего появления. Южные склонения кометы делали ее наблюдение в Европе в это появление почти невозможным. К счастью, комету опознал г-н Рюмкер, искусный наблюдатель, привлеченный в Новую Голландию генералом Брисбейном, губернатором Ботани-Бея, который, сам являясь прекрасным наблюдателем, способствовал успехам астрономии своим деятельным и просвещенным участием. Г-н Рюмкер наблюдал комету каждый день с 2 по 23 июня 1822 г., и ее наблюденные положения так хорошо согласовывались с вычисленными г-ном Энке, что не должно оставаться никаких сомнений в ее возвращении, предсказанном г-ном Энке.

Туманность, которая почти всегда окружает комету, по-видимому, состоит из паров, поднимающихся с ее поверхности под влиянием солнечного тепла. В самом деле, понятно, что сильный жар, испытываемый кометами в перигелии, должен разрежать материю, сгущенную холодом, в который они погружены в афелии. Этот жар непомерно велик для комет, у которых перигельное расстояние очень мало. Так, комета 1680 г. была в своем перигелии в 166 раз ближе к Солнцу, чем Земля, и, следовательно, должна была испытывать воздействие жара в 27 500 раз большего, чем тот, что Солнце передает Земле, если, как все заставляет предполагать, солнечное тепло пропорционально интенсивности его света. Этот великий жар, гораздо больший, чем мы в состоянии произвести, испарил бы, по всей вероятности, большинство земных веществ.

Дата добавления: 2015-07-02