Небесный землемер

В единую цепочку, как видно, связаны не только магнетизм Земли и развиваемая нашей планетой сила тяжести, но и процессы образования гор, формирования горных пород.

И разве не говорит каждое новое открытие в смежных областях наук, что разгадку секрета геоида надо искать сообща с магнитологами, геофизиками, геологами, геохимиками и другими специалистами, изучающими разные стороны той жизни, которой живет наша планета? Ведь облик Земли несет на себе отпечатки этой бурной и еще не разгаданной до конца жизнедеятельности.

Вопрос о форме Земли становился все более сложным. Крепла мысль, что одними наземными измерениями при его решении не обойтись. А что, если попробовать «взвешивать» Землю из космоса?

III Луна — рулетка

«Капризы» Луны

Ньютон в письмах друзьям часто жаловался, что Луна непостоянством своего движения причиняет ему много неприятностей.

И в самом деле, ни одна планета или ее спутник не движутся так беспорядочно и сумбурно, как это чутко реагирующее на малейшее изменение земных сил тяготения небесное тело. Но именно это и навело на мысль использовать Луну в качестве «гири». Уж очень заманчиво было не снаряжать тысяч дорогостоящих экспедиций и не рассылать их в разные концы нашей планеты, а обмерять Землю, не выходя из обсерватории.

Луна — самое близкое к нам небесное тело. Она находится на расстоянии всего 60 земных радиусов, где притяжение Земли еще достаточно сильно. Благодаря этому притяжению Луна и ходит, как на привязи, вокруг земного шара с запада на восток по чуть вытянутому эллипсу, перемещаясь за час примерно на полградуса.

Движется она гораздо быстрее других планет, поэтому за ее перемещениями легко наблюдать. К тому же при этом меняются ее видимые очертания. Появляется она в виде узенького серпа, который с каждым днем становится все шире, пока, наконец, не обратится в совершенно круглый диск. Это значит, что Луна находится за Землей — как раз напротив Солнца, которое освещает обращенную к нам половину.

Затем лунный диск начинает уменьшаться, и все повторяется в обратном порядке. И к тому времени, когда наша спутница окажется между Землей и Солнцем, она вновь исчезает, повернувшись к нам темным боком.

Между каждым ее появлением и исчезновением Земля успевает обернуться вокруг самой себя почти 30 раз. Это и есть месяц — основа календаря.

Но если спросить астрономов, окажется, что им известен добрый пяток разных месяцев. И все они отсчитываются по ходу изменчивой Луны.

Первый месяц — это время, за которое Луна возвращается к тому же положению относительно Солнца. Его называют еще лунным, или синодическим, и длится он 29,5 суток.

А вот если сосчитать, за сколько времени Луна окажется среди тех же звезд, то выяснится, что на это ей нужно всего 27 суток. Этот месяц, за который Луна обходит вокруг Земли, получил название звездного, или сидерического.

Но на ближайшем от Земли расстоянии — в перигее — Луна появляется всегда немного позже, чем кончается звездный месяц. Отрезок времени, за который Луна снова подходит ближе всего к Земле — от перигея к перигею, — астрономы называют аномалитическим месяцем. Он примерно на полдня длиннее звездного.

Наконец в течение каждого календарного месяца Луна дважды пересекает ту тропинку на небосводе, по которой путешествует среди звезд Солнце — эклиптику. Однако промежуток времени между двумя пересечениями Луной эклиптики в одном и том же направлении — эти точки называются «узлами» лунной орбиты — оказывается длиннее звездного месяца. Так создалось представление еще об одном месяце, который назвали «возвращением по широте». Он длится чуть больше 27 дней.

Список месяцев можно было бы еще продолжить. Но нас интересует другое: откуда взялись многочисленные лунные месяцы? Эти опоздания и досрочные появления Луны можно объяснить только тем, что скорость ее движения меняется. Время от времени она как бы где-то немного задерживается, а часть пути пробегает быстрее, чем обычно, словно спрямляя его. Выходит, что ее путь — вовсе не такой ровный эллипс, каким он представлялся поначалу. Что же искривляет путь Луны?

Оказалось, это проделки наших соседей по вселенной — других планет. Когда Луна подходит к ним на ближайшее расстояние, они начинают ее притягивать сильнее и сдвигают с правильной орбиты, заставляя сделать небольшой крюк. Больше же всего повинно в этом Солнце.

Соседние планеты — те все-таки находятся довольно далеко от Луны, и у них не хватает сил значительно изменить ее путь. А вот могучее Солнце расправляется с Луной как хочет.

Когда Луна приближается к нему, оно только за три дня может оттащить нашу спутницу с правильной орбиты на тысячу километров. И с Земли нам будет казаться, что она «скакнула» на 4 угловых секунды в сторону. А Юпитеру, чтобы сдвинуть настолько же ближайший к нему Сатурн, понадобилось бы три года, а то и больше.