Расширяя границы Вселенной

4.133. Датский астроном Оле Рёмер (1644–1710) обнаружил в 1675 г., что затмение спутников Юпитера наступает раньше предвычисленных моментов при меньших расстояниях между Землёй и Юпитером и позже — при больших расстояниях между ними. Какой чрезвычайно важный физический вывод сделал Рёмер из этих наблюдений, и какую фундаментальную физическую константу он при этом впервые определил?

4.134. Каким образом в XVII‑XVIII вв. моряки использовали для целей навигации наблюдения за спутниками Юпитера?

4.135. Наблюдатели XIX века обнаружили, что при прохождении спутников Юпитера по диску планеты на краю диска они выглядят светлыми точками на тёмном фоне, но чем сильнее приближаются к центру диска, тем меньшей кажется их яркость; наконец, близ середины диска они представляются тёмными точками. С чем связано это явление? Почему при прохождении Меркурия по диску Солнца он всегда выглядит чёрным кружком?

4.136. Наблюдатели отмечали, что в 1901 г. видимое движение спутников Урана вокруг планеты происходило против часовой стрелки, а в 1944 г., наоборот, по часовой стрелке. Чем объясняется это явление?

4.137. Уже через 17 суток после открытия Нептуна (1846 г.) английский астроном и оптик Уильям Ласселл при помощи изготовленного им 61–см рефлектора открыл первый спутник Нептуна — Тритон. Почему этот спутник, находящийся почти на таком же расстоянии от своей планеты, что и Луна, обращается вокруг Нептуна всего за 5^d 21^h?

4.138. Сто лет назад русский инженер Ярковский предсказал небесномеханический эффект, о котором вспомнили лишь недавно. Сущность эффекта Ярковского состоит в том, что освещённая Солнцем поверхность небесного тела нагревается, а когда вращение тела уносит её в тень, поверхность излучает накопленное ей тепло в инфракрасном диапазоне. Поток теплового излучения действует как реактивный двигатель и немного изменяет орбиту тела.

Эффект Ярковского очень слаб; он может заметно повлиять лишь на движение небольших тел, размером от долей метра до нескольких километров. Расчёты показывают, что едва заметная сила, вызванная эффектом Ярковского, может постепенно изменить орбиту небольшого астероида, в результате чего он выйдет из Главного пояса астероидов, попадёт в гравитационный резонанс с Марсом и его притяжением может быть отброшен к Земле. Таким образом, почти забытое открытие русского учёного может оказаться важным фактором в пополнении семейства малых планет, сближающихся с Землёй и, следовательно, потенциально опасных для нашей цивилизации.

Ответьте на следующие вопросы:

— как влияет направление вращения астероида вокруг собственной оси на его перемещение в Главном поясе под действием эффекта Ярковского?

— какие из астероидов приближаются в Марсу, а какие — к Юпитеру?

— что можно сказать о влиянии этого эффекта на спутники планет?

4.139. Докажите, опираясь на наблюдения метеорных потоков, что траектории метеоров в земной атмосфере представляют собой отрезки прямых линий.

4.140. Какую форму имеют орбиты метеорных тел в космическом пространстве?

4.141. Джованни Скиапарелли (1835–1910) впервые оценил среднюю скорость метеоров — по его расчётам она в 1,4 раза больше орбитальной скорости Земли. Его способ был основан на подсчёте числа встречных и догоняющих метеоров. В чём заключается сущность его метода определения скоростей метеоров? Каковы орбиты метеороидов?

4.142. Если бы метеориты всегда только догоняли Землю в её движении по орбите, то наблюдалось ли бы явление метеоров во второй половине ночи?

4.143. Каким образом было впервые доказано, что метеорные тела приходят в земную атмосферу из космоса?

4.144. В начале XIX в. годовая периодичность метеорных потоков расценивалась как наличие у метеорных роев такого же орбитального периода, как и у Земли. Какая теория, опровергающая данную гипотезу, была предложена в 1839 г.?

4.145. Метеорный поток Леонид наблюдается каждый год, а вот метеорный дождь Леонид происходит только раз в 33 года. Какой вывод о структуре метеорного роя Леонид сделал французский учёный Франсуа Араго (1786–1835)?

4.146. В первой четверти XIX в. предполагали, что метеориты — это лунные вулканические бомбы. Достаточно ли обоснована эта гипотеза?

4.147. Какие важные свидетельства космического происхождения метеоритов обнаружил Эрнст Хладни (1756–1827)?

4.148. Кеплер сравнивал метеоры с «миниатюрными кометами». Имеет ли какой‑то научный смысл это сравнение?

4.149. Ещё римский учёный Луций Анней Сенека (ок. 4 — 65 н. э.) обратил внимание, что кометы участвуют в суточном движении звёзд. Какой вывод он сделал о происхождении комет?

4.150. Первую попытку определения высоты метеоров предприняли в 1801 г. два студента гёттингенского университета, Г. В. Бранденс и И. Ф. Бенценберг; они доказали прямыми измерениями, что явление метеоров происходит на высоте от 50 до 200 км над поверхностью Земли. Как эти юные учёные определили высоту метеоров?

4.151. Каким образом Тихо Браге в 1577 г. доказал, что кометы — это космические тела, а не атмосферное явление, как считалось ранее?