Солнечная система (Астрономия и астрофизика) - Сурдин Владимир Георгиевич (книги онлайн без регистрации полностью .txt) 📗

Литература

Саймон Т. Поиски планеты Икс. М.: Мир, 1966.

Уайт А. Планета Плутон. М.: Мир, 1983.

Рускол Е.Л. Естественные спутники планет. М.: ВИНИТИ, 1986. В сер. Итоги науки и техники. Астрономия, том 28.

Глава XII

СПУТНИКИ ПЛАНЕТ

Введение

К моменту написания этой книги в Солнечной системе обнаружено 166 спутников планет. Кроме того, у планет-карликов обнаружено 4 спутника. Множество спутников открыто у астероидов Главного пояса и пояса Койпера.

Меркурий 0

Венера 0

Земля 1

Марс 2

Юпитер 63

Сатурн 60

Уран 27

Нептун 13

Церера 0

Плутон 3

Эрида 1

Из всех спутников только Луна известна с глубокой древности, а остальные спутники планет были открыты с помощью телескопов и космических зондов. Конечно, Луну трудно не заметить: в полнолуние ее блеск почти достигает —13^m. Спутники других планет недоступны невооруженному глазу, и только четыре галилеевых спутника Юпитера могли бы быть видны как звездочки 5^m, если бы не соседство яркого Юпитера (впрочем, исключительно зоркие люди замечают их присутствие даже невооруженным глазом).

Именно галилеевы спутники Юпитера были открыты первыми сразу после изобретения телескопа. А затем, по мере совершенствования астрономической оптики становились известными все более мелкие и далекие спутники. Применение фотографии еще дальше продвинуло эту работу, а запуск космических зондов к планетам позволил обнаружить рядом с ними совсем крохотные тела размером всего несколько километров.

Неудивительно, что неспециалисту многочисленные спутники планет кажутся «все на одно лицо». Лишь упоминание Луны вызывает у несведущего человека интерес и некоторые ассоциации. А со спутниками других планет не связаны легенды и предания, в их честь не совершали жертвоприношения, древние народы не использовали их для счета времени. Однако для специалиста-планетолога каждый спутник — это уникальный мир, не менее важный и интересный, чем наша вечная соседка Луна.

Имена спутников обычно черпаются из греко-римской мифологии. Их утверждает специальная комиссия Международного астрономического союза (MAC). Но, в действительности, эти имена скорее интересуют публику, чем профессионалов. В своей работе астрономы обычно пользуются специальными обозначениями спутников планет. В недалеком прошлом были приняты две системы обозначения спутников: в порядке удаленности от планеты (обозначение состояло из названия планеты и номера, записанного арабскими цифрами) и в порядке открытия (название планеты и номер, записанный римскими цифрами). Например, до пролета «Вояджеров» вблизи Юпитера у этой планеты было известно 13 спутников. Самый внешний из них — Ананке — носил обозначение Jupiter 13. Он же именовался Jupiter XII, так как был обнаружен в 1951 г., ранее открытой в 1974 г. Леды — Jupiter XIII.

В наши дни, когда благодаря развитию техники открытия делаются чаще, новооткрытым спутникам сначала дают временное обозначение вида S/2000J3, где S означает «спутник» (от англ. satellite), 2000 — год открытия (в данном случае — 2000 г.), J — первая буква имени планеты (здесь — Jupiter, Юпитер), 3 — порядковый номер спутника данной планеты среди обнаруженных в указанном году. Позже, когда открытие подтверждено и орбита спутника надежно определена, ему дают название (имя) и постоянный номер. Например, спутник S/2000J3 получил имя «Иокасте» (Iocaste) и номер JXXIV, говорящий о том, что это спутник Юпитера под номером 24.

Спутники Марса

У Красной планеты два спутника — Фобос и Деймос, в переводе с греческого — Страх и Ужас. С ними связано несколько любопытных историй.

Первая произошла за полтора века до открытия Фобоса и Деймоса. В романе Джонатана Свифта «Путешествия Гулливера» (1726 г.) главный герой попадает на летучий остров Лапута. Там он узнает, что местным астрономам удалось открыть два маленьких спутника Марса: «Ближайший из них удален от центра этой планеты на расстояние, равное трем ее диаметрам, второй находится от нее на расстоянии пяти таких же диаметров».

Допустим, Свифт мог угадать количество спутников Марса, если читал книгу Кеплера «Разговор со Звездным вестником». Великий изыскатель гармонии небес и любитель математических прогрессий, Иоганн Кеплер, обращаясь к Галилею, открывшему спутники Юпитера, писал, что тоже мечтает о зрительной трубе, «…с которой я обогнал бы тебя в открытии двух (так, мне кажется, требует пропорция) спутников Марса и шести или восьми сатурновых». Во времена Свифта мысль о возрастании числа спутников с удалением от Солнца получила подтверждение: у Сатурна уже тогда астрономы нашли пять спутников. Догадка о спутниках Марса становилась популярной и получала новые «обоснования»: Вольтер в романе «Микромегас» (1752 г.) замечает, что Марсу необходимы, по крайней мере, два спутника, так как при его удалении от Солнца одного спутника было бы недостаточно, чтобы освещать планету ночью.

Итак, угадать количество спутников Марса Свифту помог Кеплер. Но каким образом Свифт мог так точно предсказать размеры орбит спутников Марса? Когда спустя полтора столетия их действительно открыли, выяснилось, что расстояние Фобоса от центра Марса составляет 1,4 диаметра планеты, а Деймоса — 3,5. Свифт почти не ошибся! До сих пор эта «загадка Гулливера» не дает астрономам спать спокойно.

Быть может, именно благодаря Свифту и Вольтеру, каждый период противостояния Марса астрономы использовали для поиска у него спутников. Но удача долго никому не улыбалась. Наконец, в августе 1877 г. наблюдатель Морской обсерватории в Вашингтоне Асаф Холл (1829—1907), пользуясь в то время крупнейшим в мире 66-см рефрактором фирмы «Альван Кларк и сыновья», обнаружил два крохотных светила, следующие за Марсом в его движении среди звезд. Это оказались долгожданные спутники красной планеты! Любопытно, что Холл провел в их поисках много безуспешных ночей. Когда его охватило отчаяние, и он уже готов был прекратить наблюдения, лишь настойчивость его жены Хлои заставила астронома вернуться к телескопу. В память об этой удивительной женщине крупнейший кратер на Фобосе носит ее девичью фамилию — Стикни. Не забыт и Кеплер: его имя присвоено огромному разлому на Фобосе. А догадливые писатели — Свифт и Вольтер — удостоились кратеров на Деймосе.

Третья история случилась в XX в. Исследуя движение Фобоса, коллеги Холла по Морской обсерватории еще в 1929 г. заподозрили, что период его орбитального движения постепенно укорачивается. Это окончательно доказал в 1945 г. астроном Морской обсерватории Беван Персиваль Шарплесс (1904—1950), сделавший однозначный вывод — спутник медленно приближается к планете. Расчеты показали, что совсем скоро, через 15 млн. лет, произойдет космическая катастрофа — столкновение Фобоса с Марсом. Но в чем причина падения спутника?

Московский астрофизик И.С. Шкловский (1916—1985) обратил внимание, что Фобос и Деймос уникальны тем, что это самые маленькие (известные тогда) спутники планет. Особенно необычен Фобос. В первом издании своей популярнейшей книги «Вселенная, жизнь, разум» (1962) Шкловский писал о Фобосе: «Это единственный случай в Солнечной системе (если не считать искусственных спутников Земли), когда период обращения спутника вокруг планеты меньше периода вращения последней вокруг своей оси».

Рассмотрев возможные варианты, Шкловский решил, что причиной торможения Фобоса служит атмосфера Марса. Но крайне разреженная на такой высоте, она может эффективно тормозить спутник только в том случае, если его средняя плотность значительно ниже, чем у любого естественного тела. В 1959 г. Шкловский предложил «сумасшедшую идею»: Фобос — пустотелое сооружение, искусственный спутник Марса! Эта гипотеза вызвала взрыв энтузиазма среди сторонников существования жизни на Красной планете.