"Страх" и "Ужас" - спутники бога войны

Догадка и открытие

На дворе 1726 год. Джонатан Свифт, настоятель собора Святого Патрика в Дублине, уединившись в своем кабинете и сняв, наконец, надоевший парик, берет в руки гусиное перо и погружается в мир вымысла. Перед ним рукопись, озаглавленная "Путешествия в некоторые отдаленные части света Лемюэля Гулливера, сначала хирурга, а потом капитана нескольких кораблей". Описываемые в этой рукописи части света хотя и "отдаленные", но очень они напоминают родную автору Британию...

Сегодня великому сатирику предстоит немало поиздеваться над высоко мудрыми мужами из Британского королевского общества. А посему любознательный странник Гулливер посещает Лапутянскую академию наук. Здесь натурфилософия процветает: разрабатывается способ получения солнечных лучей из ...огурцов, метод пережигания льда в порох...

Свифт на секунду задумывается, глядит в окно. На улице вечереет, первые звезды появляются на небосводе... Свифт ухмыляется, перо его поскрипывает: "Кроме того, они открыли две маленькие звезды или спутника, обращающихся около Марса, из которых ближайший к Марсу удален от центра этой планеты на расстояние, равное трем ее диаметрам, а более отдаленный находится от нее на расстоянии пяти таких же диаметров. Первый совершает свое обращение в течение 10 часов, а второй в течение 21 с половиной часа, так что квадраты времен их обращения почти пропорциональны кубам их расстояний от центра Марса, каковое обстоятельство с очевидностью показывает, что означенные спутники управляются тем же самым законом тяготения, которому подчинены другие небесные тела...^*").

^*(Свифт Дж. Путешествия Гулливера. - М.: Московский рабочий, 1958, с. 194.)

Мы никогда доподлинно не узнаем, как в этот, пускай даже незаурядный ум пришло столь ясное озарение: двести пятьдесят лет назад, когда были написаны эти строки, никто спутников Марса не видел даже в телескопы, не говоря уж о том, чтобы довольно точно предсказывать параметры этих небесных тел. Так, период обращения одного из спутников Марса Свифт угадал с точностью до одной четверти, а другого - до 40 процентов.

Угадал? А, может быть, просто логически домыслил? Такое мнение разделяет, например, член-корр. АН СССР И. С. Шкловский^*). Он предлагает примерно следующую весьма правдоподобную "модель" рассуждения Свифта. У Земли спутник один. У Юпитера - четыре (мы-то теперь знаем, что их много больше, но в XVIII в. были известны лишь четыре его "галилеевых" спутника). Орбита Марса - между земной и юпитерианской, значит, исходя из геометрической прогрессии, у Марса должно быть две Луны!

^*(Шкловский И. С. Вселенная, жизнь, разум. - 2-е изд. - М.: Наука, 1965, с. 178-179.)

Дело еще и в том, что XVIII век не избавился от идеи Пифагора и его учеников о гармонии чисел, якобы правящей миром. Древнегреческие философы-пифагорейцы видели в числах не абстракцию, а подлинную сущность вещей, их "душу". Буквально обожествляя числа, они полагали, что, изучив только их, можно познать все закономерности живого и неживого. И движение небесных тел тоже, по мысли пифагорейцев, "закодировано" в чудесных числах. Может быть, на этом фундаменте Свифт и строил свои умозрительные заключения^*).

^*(Надо сказать, что Свифт мог читать сочинения Кеплера, в которых, правда, в неясной форме, на "основе" пифагорейской мистики чисел глухо упоминается о возможности существования спутников Марса. )

Между прочим, Свифт не был единственным великим писателем XVIII столетия, кто "открыл" спутники Марса. Франсуа Мари Вольтер - властитель дум блистательного века Просвещения, сочиняя в 1752 г. фантастическую повесть "Микромегас", тоже упомянул "две луны Марса". Но - мельком, без тех подробностей, которые перечислил Свифт, да и вообще из его сочинений видно, что познания Вольтера в астрономии уступали таковым автора "Гулливера". Единственным "доказательством" у Вольтера, что их две, служит такое соображение: одной луны было бы недостаточно, чтобы освещать по ночам столь далекую от Солнца планету! И все-таки - "У Марса -две Луны...".

Нет, конечно, простым "угадыванием" или "прозрением" Свифта и Вольтера объяснить это нельзя. Помимо пифагорейских идей, здесь могло сыграть роль и следующее. Тогда уже было замечено то важное обстоятельство, что между орбитами Марса и Юпитера лежит как бы некий пробел: расстояние между ними во много раз больше, чем между другими планетами.

В XVIII в. полагали, что в этой "пустынной" области на самом деле существует еще одна планета, просто до тех пор не открытая. Как уже говорилось, из спутников Юпитера было тогда известно четыре. Из лун Сатурна астрономы уже открыли к тому времени пять.

Напрашивалась закономерность: у Венеры спутников нет, у Земли - один, у Марса тогда должно быть два; неизвестной планете между Марсом и Юпитером должно принадлежать три - ведь у Юпитера их четыре, а у Сатурна - пять. Все очень стройно и логично, не правда ли?

Что же касается довольно точного свифтовского "определения" расстояний, па которые удалены от Марса его луны, то очень правдоподобно предложение, которое сделал два столетия спустя немецкий астроном, директор Потсдамской обсерватории Ф. В. Людендорф (1873-1941), внесший большой вклад и в области истории своей науки. Он высказал мнение, что великий сатирик не угадал, а рассчитал: галилеев первый спутник Юпитера, как тогда думали, находится в двух с четвертью диаметрах планеты от ее поверхности, а второй - в четырех с половиной. Зная законы Кеплера, Свифт без труда мог рассчитать периоды обращения марсианских лун.

Однако до подлинного, а не "научно-фантастического" открытия спутников Марса человечеству пришлось ждать еще полтораста лет, до 1877 г., который стал поистине "марсианским". Джованни Скиапарелли в это время буквально поставил на ноги весь астрономический мир, сообщив о существовании на Красной планете "каналов" и "морей". Не было на Земле тогда обсерватории, не включившей наблюдения Марса в свой первоочередной список исследований.

А поиски спутников Марса и без того уже шли своим чередом. Еще в дежурном журнале Гершеля под 1783 г. значатся попытки их отыскать, но, увы, тщетные. Два года своей жизни посвятил безотрывным наблюдениям околомарсианского пространства немецкий астроном французского происхождения, работавший в Копенгагене, Генрих (Анри) Луи Д'Арре (1822-1875). С 10-дюймовым (25 см) рефрактором в 1862-1864 гг. он "обшарил" небо рядом с Марсом, но безуспешно... Однако сказать так было бы неверно: в науке и негативный результат тоже полезен. Прибор Д'Арре мог бы "засечь" небесное тело со звездной величиной^*) 12^m, но не обнаружил его. Значит, если такое тело существует, оно должно или находиться очень уж близко к поверхности планеты, или же, наоборот, быть на расстоянии более чем в 20 марсианских диаметрах от него. Любой "тусклый" объект, со светимостью меньше 12^m, находящийся близко к Красной планете, в копенгагенский телескоп различить было бы невозможно.

^*(Звездная величина (обозначается латинской буквой "иг") - мера блеска, или светимости небесного тела, определяемая освещенностью, создаваемой им на Земле. Полярная звезда, например, имеет блеск, равный второй звездной величине (2т). Звезды первой звездной величины ярче звезд второй величины в 2,512 раза, а звезды Зт слабее звезд 2т в 2,512 раза и т. д. Шесть звезд "ковша" Большой Медведицы также имеют примерно вторую звездную величину.)

"Марсианская горячка", поднятая Скиапарелли, имела под собой и объективную основу: 1877-й год был годом великого противостояния, при котором Марс и Земля очень близко подходят друг к другу.

Такими благоприятными условиями не мог пренебречь опытный астроном Эсаф Холл (1829-1907), уже заслуживший себе немалый авторитет как один из лучших наблюдателей и вычислителей в Гарвардской обсерватории и профессор математики в Морской обсерватории (Вашингтон). Он приступил к делу весьма систематически, но долгое время успеха не имел.

Рассказывают, что поделившись своей неудачей с женой, он услышал совет: "Если спутники никак не найдутся вдалеке от Марса, может быть, стоит попытать счастья и поискать их ближе к планете". Так ли было на самом деле, несущественно. Важно лишь, что 10 августа 1877 г. недавно построенный 26-дюймовый (65 см) рефрактор Морской обсерватории был наведен таким образом, чтобы в его поле зрения сама планета едва-едва не попадала. Затем Холл начал медленно рассматривать ее ближайшие окрестности.

Позже он вспоминал: "В первую ночь я не нашел ничего; изображение планеты было очень ярким и неустойчивым, так что я не увидел спутников, которые находились слишком близко к диску Марса. Ночью 11 августа я несколько раз повторил осмотр пространства вокруг планет и в 2 часа 30 минут заметил слабо светящийся объект чуть севернее планеты. Впоследствии оказалось, что это ее внешний спутник. Едва я успел определить его местонахождение, как с реки Потомак поднялся густой туман и работу пришлось прервать. Несколько дней было облачно. Лишь вечером 15 августа к 11 часам небо прояснилось и я возобновил поиски, но атмосфера была в плохом состоянии и объект увидеть никак не удавалось. (Как мы теперь знаем, он в это время был так близко к планете, что стал невидимым.) 16 августа я нашел его снова, и наблюдения показали, что он движется вместе с планетой. Если это спутник, то он должен был находиться вблизи одной из своих элонгации^*). 17 августа, ожидая появления внешнего спутника, я открыл внутренний...

^*( Элонгацией называется наибольшее видимое удаление спутника планеты от самой планеты (или планеты от Солнца).)

Все же еще несколько дней внутренняя луна оставалась загадочной. В течение одной и той же ночи она появлялась то с одной, то с другой стороны планеты, и я сперва даже думал, что существуют две или три внутренние луны, настолько невероятным казалось мне, что спутник может обращаться вокруг планеты быстрее, чем она сама вращается вокруг собственной оси.

Чтобы разобраться в этом деле, я неотрывно следил за лунами по ночам 20 и 21 августа и установил, что в действительности там есть лишь одна внутренняя луна, которая делает полный оборот вокруг планеты за одну треть времени, которое у той уходит на полный оборот вокруг собственной оси, что в Солнечной системе является беспрецедентным".

Астрономия - наука "приборная", результаты исследования очень зависят от того, каков инструмент, которым пользуется ученый. Поэтому имена тех, кто сконструировал и построил самые совершенные приборы, следует помнить не хуже, чем имена тех, кто с успехом их применял. Так, нельзя здесь не упомянуть замечательного американского оптика-шлифовальщика Алвена Кларка (1804-1887), основавшего со своими двумя сыновьями предприятие по производству телескопов. Изготовленный этой талантливой семьей самородков рефрактор Вашингтонской обсерватории с диаметром 66 см и способствовал открытию Холла. Узнав об открытии из газет, одна английская школьница предложила Холлу названия для новых небесных тел: богу войны в античных мифах вечно сопутствуют его детища - Страх и Ужас, так пусть же внутренний из спутников именуется Фобосом, а внешний - Деймосом, ибо так эти слова звучат в древнегреческом языке. Названия оказались удачными и закрепились навсегда.

Итак, марсианские луны были, наконец, не угаданы, а открыты. Оставалось всего лишь их исследовать.