Земля и небо

У планеты Уран есть особенность, которая отличает ее от других планет Солнечной системы. Все планеты вращаются вокруг Солнца так, что ось их вертикальна или немного отклонена от вертикали.

А волчок, изображающий Уран, должен вертеться, лежа на боку.

Из-за этого на Уране удивительно сменяются день и ночь. Иногда ось Урана своим концом направлена прямо на Солнце. Если бы в это время на полюсе Урана стоял наблюдатель, Солнце находилось бы прямо над его головой.

Что от этого получается? Солнце сильнее всего освещает полюс и полярную область, дальше лучи его падают все более косо, и по мере приближения к экватору Солнце стоит все ниже над горизонтом.

А если смотреть с экватора, Солнце будет стоять на горизонте. Все происходит не так, как у нас на Земле, а наоборот.

Уран

На том полушарии, над которым стоит Солнце, — день. И этот день продолжается много земных лет и много тысяч урановых суток.

На самом полюсе день продолжается сорок два земных года!

Вот как неистощима в своих выдумках природа!

У Урана пять спутников; даже самый большой из них — Титания значительно меньше Луны.

Нептун

Нептун — по счету восьмая от Солнца планета и последняя из группы больших планет.

Замечательна история открытия Нептуна.

Нашел его на небе не астроном, смотревший в телескоп, а вычислитель-математик, который сидел у письменного стола с пером в руке и ни разу не взглянул на небо во время своей работы. Я расскажу об этом важном событии.

Ты уже знаешь, что Уран обходит вокруг Солнца один раз в восемьдесят четыре года. Его кажущееся перемещение по небу очень медленное, хотя на самом деле он в каждую секунду проходит около семи километров. Напомню, что скорость снаряда, вылетающего из сверхдальнобойной пушки, меньше двух километров в секунду.

Но Уран так далеко от нас, что его передвижение по небу среди звезд кажется нам весьма медленным. Астрономы вычислили движение Урана на много лет вперед. Они точно указали, где должен находиться Уран через двадцать, сорок, шестьдесят лет после его открытия.

Но что же получилось? Через сорок лет планета оказалась не на том месте, где ей полагалось быть, а через шестьдесят лет отклонение от вычисленного пути еще увеличилось. Правда, отклонение это показалось бы тебе ничтожным. Поставь стоймя спичку и отойди от нее на 4 метра (на семь шагов). Велика ли тебе покажется толщина (или иначе сказать — ширина) спички?

Вот на такую кажущуюся ширину отклонился Уран от предвычисленного пути по небосводу за несколько десятилетий.

Ты, может быть, скажешь, что это пустяки?

Но астрономы решили, что это не пустяки, что есть причина, которая заставляет Уран отклоняться от правильного пути. Они начали искать эту причину.

Ты знаешь, что закон всемирного тяготения действует на любом расстоянии, сила тяготения уменьшается по мере удаления небесных тел друг от друга.

Мы говорим:

— Земля не улетает от Солнца потому, что Солнце притягивает ее.

Это верно. Но к этим словам надо добавить вот что: Землю притягивает не только Солнце, но и Луна, и Меркурий, и Венера, и Марс, и Юпитер, и все остальные планеты. Землю притягивают даже отдаленные звезды, но так как они чрезвычайно далеки, то силу их притяжения не стоит принимать во внимание. Однако с силой тяготения планет приходится считаться.

Возьму такой пример. Когда Солнце и Юпитер находятся по одну сторону от Земли, то сила тяготения увеличивается: Юпитер помогает Солнцу притягивать Землю. Когда Солнце по одну сторону от Земли, а Юпитер по другую, получается как раз наоборот: Солнце тянет Землю к себе, а Юпитер к себе, и сила притяжения Земли к Солнцу немного ослабевает.

В первом случае Земля чуть-чуть приближается к Солнцу, отклоняясь от своего правильного пути; а во втором случае она немного отходит от Солнца в сторону Юпитера.

Вот эти отклонения от правильного пути, которые получаются оттого, что Юпитер притягивает Землю, называются возмущениями. Но понятно, что когда астроном вычисляет орбиту Земли в небесном пространстве, ему приходится принимать в расчет возмущения, производимые не только Юпитером, но и Луной, и Венерой, и Марсом, и другими планетами. Это очень большая работа. Такую работу проделали астрономы, когда вычисляли путь Урана. Они приняли во внимание возмущения от всех планет, которые были тогда известны. И, как видишь, все-таки орбита Урана была вычислена не совсем верно.

Сравнительная величина планет; отдельно показана система Земля — Луна и расстояние между ними, данное в таком же масштабе, как диаметры планет.

Может быть, астрономы ошиблись в вычислениях? Вот этого-то как раз и не было. Астрономы считают с исключительной точностью. Если ты собираешься стать астрономом, то у тебя отметка по математике никогда не должна быть меньше пятерки.