Нам осталась еще одна задача, быть может, самая интересная: как отыскать на звездном небе планеты? И обратно: как узнать, какую планету вы видите?
Планеты обращаются вокруг солнца, и поэтому, как мы уж упоминали, у них нет определенного места среди созвездий. Зная, где находилась каждая планета в известный день и час, положим, в 12 часов ночи на 1 января 1901 г., не особенно трудно высчитать, где каждая из них будет находиться в любой день и час. Но это не трудно для астронома, а для любителя гораздо проще воспользоваться готовыми указаниями. Такие указания на каждый год печатаются в "Русском астрономическом календаре", который издается в Нижнем-Новгороде Кружком Любителей Физики и Астрономии. Там объяснено, в какие месяцы года и в какие часы видна та или другая планета, в каком месте неба и в каком созвездии ее искать.
Вот, для примера, выписка из календаря на март 1900 г. насчет Венеры:
"Венера. Закат солнца застает планету высоко над горизонтом в западной части небосклона. Яркий блеск планеты резко выделяет ее из среды прочих светил западного небосклона. Движение прямое по созвездиям Овна и Тельца".
Прочитав такое указание, остается только взглянуть на созвездия Тельца и Овна, и блестящая планета бросится в глаза.
Нужно только пояснить, что такое прямое движение. Это значит, что планета, день за днем, передвигается между звездами с запада на восток. Если же планета передвигается с востока на запад, то такое движение называется попятным (планета пятится). В действительности все планеты движутся вокруг Солнца прямым движением, с запада на восток; оно и есть главное движение, а попятное движение есть только видимое с Земли и временное; благодаря ему, путь планеты на звездной карте изображается в виде петель и узлов. В общем же планета все-таки движется более прямым движением, с запада на восток.
А вот что полезно знать, чтобы найти и узнать планету во всякое время.
Как всякому известно, все планеты ходят вокруг Солнца, как и Земля; но вот что не всякому известно, а между тем очень важно: видимый путь по звездному небу для всех планет почти один и тот же. Все планеты передвигаются на небе по одной общей дорожке, через одни и те же созвездия, и хотя планеты и выделывают на своем пути узлы и петли, но все это не переходя краев упомянутой дорожки, очень узкой. На той же дорожке находятся и видимый путь Луны и видимый путь Солнца.
Если бы мы стояли на Солнце и смотрели на бегущий вокруг него земной шар, то в сентябре любого года мы увидели бы нашу планету - землю пониже Андромеды, в созвездии Рыб, в октябре - в созвездии Овна, в ноябре - в созвездии Тельца, в декабре - в созвездии Близнецов, и так далее. Отмечая путь земного шара на небесном глобусе, мы получили бы круг. Этот круг называется эклиптикой. Если мы так же отметим на глобусе пути всех остальных планет, то у каждой из них будет свой путь, и он будет несколько отклоняться от эклиптики, но не на много, так что все эти пути займут среди звездного неба довольно узкий пояс. Этот пояс называется зодиаком. Зодиак проходит через 12 созвездий. Старинные астрономы включили их имена, для облегчения памяти, в следующее латинское двустишие:
которое можно перевести на русский язык двумя стихами такого же качества:
Рыбы, Овен и Телец, Близнецы, Рак и Лев. Дева, Весы,
Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей.
Из названных созвездий - Рыбы, созвездие из мелких звездочек, находятся, как упомянуто, под Андромедой, Рак - такое же незаметное созвездие между Близнецами и Львом; об остальных у нас была речь. Все эти созвездия расположены на небе рядом, в том самом порядке, как в стихах, справа налево. За Водолеем налево следуют опять Рыбы, и круг таким способом замыкается.
Древние астрономы, придумавшие зодиак, считали, что не Земля движется вокруг Солнца, а Солнце вокруг Земли. Под эклиптикой они разумели круг, описываемый по звездному небу в течение года не Землей, а Солнцем. Очевидно, видимая линия будет одна и та же, а разница в том только, что, смотря с Солнца на Землю, в сентябре, мы увидели бы Землю в созвездии Рыб, а смотря в то же время с Земли на Солнце, мы увидели бы Солнце в противоположном Рыбам созвездии Девы.
В созвездии Рыб находится точка весеннего равноденствия. В ней Солнце виднеется в начале весны (8-21 марта), а в созвездии Девы находится точка осеннего равноденствия, - в ней Солнце виднеется в начале осени (10-23 сентября). В этих двух точках линия эклиптики пересекается с линией небесного экватора. Эклиптика более всего удалена от экватора на север в созвездии Близнецов (точка летнего солнцестояния, 9-22 июня), а на юг - по ту сторону экватора, в южном полушарии неба, в созвездии Стрельца (зимнее солнцестояние, 9-23 декабря). Последние две точки находятся на Млечном Пути. Впрочем, это совершенно случайно, так как с течением веков точки равноденствий и солнцестояний понемногу отступают вправо: в древности точка весеннего равноденствия была в созвездии Овна, а точки летнего и зимнего солнцестояний были в созвездиях Рака и Козерога. Это явление называется предварением равноденствий: равноденствие каждый год наступает почти на 20 1/2 минут раньше, чем Солнце придет в прошлогоднюю точку весеннего равноденствия. Точка равноденствия отступает на 15 градусов в 1074 года, а в течение круглым счетом 26 тысяч лет точка равноденствия обойдет весь зодиак. Но об этой тонкости упоминаем только к слову. А главная суть в том, что все планеты, а также и Луна и Солнце всегда находятся в каком-нибудь из созвездий зодиака, поблизости эклиптики, и нигде больше их нечего искать. Меркурий удаляется от эклиптики к северу и к югу, самое большее на 7 градусов, Луна на 5 градусов, Венера на 3 1/2 градуса, Сатурн на 2 1/2 градуса, Марс менее 2 градусов, а Юпитер всего на один градус с небольшим. Тоже и Уран и Нептун. Поэтому, проведя вдоль эклиптики биноклем, мы должны увидеть планеты все до одной.
На самом деле мы не увидим искомой планеты в двух случаях:
когда планета находится в той части эклиптики, которая скрыта в этот час под горизонтом;
когда планета находится на эклиптике слишком близко к Солнцу.
Первый из этих случаев бывает, конечно, с каждой планетой, - поэтому мы и не видим их всех одновременно.
Второй случай составляет, так сказать, постоянное состояние у Меркурия: у нас в России его очень трудно наблюдать в лучах зари. Он виден хорошо только на ясном небе южных стран, пред восходом Солнца или тотчас после заката Солнца.
Уран и Нептун открыты с помощью астрономической трубы. Поэтому они не смутят спокойствия любителя, если он сам не будет разыскивать их с трубой в руках.
Остаются Венера, Юпитер, Марс и Сатурн, - мы назвали их в порядке их блеска: Сатурн блестит как звезда первой величины, остальные - сильнее Сириуса, хотя блеск их не всегда одинаков. Блеск планет зависит главным образом от расстояния планеты от Земли, а оно может увеличиваться и уменьшаться в несколько раз. Марс, например, в пять раз ближе к нам, когда Земля находится между ним и Солнцем, чем в то время, когда Марс находится по ту сторону солнца. Наоборот, Венера в то время, когда она всего ближе к нам, то-есть в то время, когда она помещается между Землею и Солнцем, становится невидимой, так как в это время к нам обращена ее темная сторона, неосвещенная Солнцем.
Венера, как и Меркурий, внутренняя планета, т.-е. она ближе к Солнцу, чем Земля, и потому орбита Венеры, т.-е. круг, описываемый Венерою около солнца, находится внутри орбиты Земли (круга, описываемого Землей). Венера обходит свой круг в 11/2 месяцев и затем возвращается на старое место. Но мы не увидим Венеры в прежнем созвездии, где она была 1 1/2 месяцев тому назад, потому что в эти 7 1/2 месяцев сама Земля перешла на другое место, и, смотря с Земли на Венеру, пришедшую на старое место, мы увидим за нею не прежнее созвездие, а другое. Поэтому для того, чтобы рассчитать, в каком созвездии зодиака видна Венера в такой-то день, пришлось бы вычертить на этот день положение Венеры и Земли и провести от Земли через Венеру прямую черту, которая и укажет на то созвездие зодиака, в котором видна Венера.
Марс - наружная планета, то-есть орбита Земли находится внутри орбиты Марса. Он обходит эклиптику в 22 1/2 месяца, а в каждый месяц проходит одно с небольшим часовое деление эклиптики. Но Марс мало удален от Земли, и положение Земли также довольно сильно действует на видимое положение Марса.
Юпитер и Сатурн - настоящие наружные планеты. Они описывают вокруг земной орбиты такие огромные круги, что положение земли в том или другом краю ее собственной орбиты почти не изменяет видимого положения этих планет. С Земли мы видим их приблизительно так, как видели бы с солнца. К тому же Юпитер и Сатурн движутся очень медленно: Юпитер обходит эклиптику в 11 лет 10 месяцев, подвигаясь в год на 2 часовых деления, а Сатурн делает полный оборот почти в 30 лет (29 лет и 5 1/2 месяцев), проходя одно часовое деление в 15 месяцев, по одному градусу в месяц. Поэтому, зная положение Юпитера и Сатурна в каком-нибудь году, не трудно высчитать их положение и на ближайшие годы, не справляясь в календаре.