Другой особенностью больших планет является то, что средний вес их вещества почти такой же, как у воды, а Сатурн даже легче, чем водяной шар такого же размера. Причина этого заключается, повидимому, в том, что на самом деле эти планеты твердые, но истинные размеры их гораздо меньше, чем видимые, определяемые размерами внешней границы их огромных и непрозрачных атмосфер. Такие планеты до некоторой степени можно сравнить с железными шариками, закутанными в толстый слой ваты, причем вата играет роль атмосферы, а железный шарик — роль твердой планеты как таковой. Поэтому размер планеты мы принимаем преувеличенный и, деля на него массу планеты, заключенную в действительности в меньшем объеме, получаем в среднем очень малую плотность. Между твердым и тяжелым ядром планеты и ее атмосферой находится, наверно, еще толстый слой льда.
Воображаемый вид кольца Сатурна из верхних слоев его атмосферы.
Сатурн особенно интересен при рассматривании его в телескоп, потому что он окружен широким и очень тонким кольцом. Это кольцо так широко, что по нему, как по дорожке, мог бы катиться земной шар. Кольцо расположено в плоскости экватора планеты и вращается тем быстрее, чем ближе к планете расположены его части. Из этого, а также из того, что сквозь кольцо бывают видны звезды, мы заключаем, что это кольцо не сплошное. Кольцо Сатурна является скоплением бесчисленного множества небольших камней, которые обращаются по своим орбитам друг подле друга вокруг Сатурна. Их так много и расстояния между ними сравнительно так малы, что издали для нас промежутки между камешками незаметны, и камешки сливаются в сплошное светлое кольцо. Частички, из которых состоит кольцо Сатурна, — как бы крошечные бесчисленные спутники Сатурна. Это доказал известный советский ученый академик А. А. Белопольский.
О далекой планете Плутоне, открытой всего лишь в 1930 году, известно пока еще очень мало. По своим размерам она вдвое меньше Земли, и на ней очень холодно и темно. Больше ничего об этом далеком обитателе солнечной системы мы не знаем.
Необходимо, однако, рассказать, как были открыты далекие от Солнца планеты.
ОТКРЫТИЕ ДАЛЕКИХ ПЛАНЕТ
В 1781 году астроном Гершель заметил среди звезд слабое светлое пятнышко. Он подумал, что открыл новую бесхвостую комету, но петербургский ученый Лексель доказал, что Гершель открыл не комету, а небесное тело, движущееся вокруг Солнца, как планета. Новую планету назвали Ураном.
Оказалось, что Уран еще дальше от Солнца, чем Сатурн. Для простого глаза он кажется едва приметной звездочкой. В сильный телескоп хорошо видно, что это планета, а не комета и не звезда.
А. А. Белопольский.
Ученые вычислили путь, по которому движется вокруг Солнца планета Уран, и стали заранее предсказывать, где и в каком месте неба эта планета будет видна в любой день и час.
Но прошло немного времени, и убедились, что Уран движется не так, как полагалось бы ему по вычислениям. Новая планета все время сворачивала в сторону со своей дороги.
В чем дело? Все другие планеты двигались по небу, в точности соблюдая «расписание», вычисленное для них астрономами. Почему же Уран нарушил небесное «расписание»?
Эту загадку разгадали астрономы-математики. Они рассуждали так:
«Астрономы вычислили путь Урана, предполагая, что его притягивает к себе Солнце и ближайшие к нему планеты — Сатурн и Юпитер. Но, может быть, за Ураном есть еще другая, более далекая от Солнца, но близкая к Урану планета? По закону всемирного тяготения, эта неизвестная планета тоже должна притягивать к себе Уран, хотя и гораздо слабее, чем Солнце. Притяжение этой неизвестной планеты должно отклонять Уран от его пути».
Вычисления были очень сложные, длинные и трудные. Но ученые оказались знатоками своего дела. Они сумели рассчитать, в каком месте неба будет видна неизвестная планета сентября 1846 года, если она действительно существует.
В одной из обсерваторий как раз в то время была изготовлена очень точная карта звездного неба. Сверяя эту карту с небом, легко было бы обнаружить новое светило.
«Направьте ваш телескоп на небо, — писал на эту обсерваторию астроном Леверрье, — и на указанном месте вы увидите неизвестную планету!»
И действительно, совсем недалеко от того места, на которое указывалось в письме, ученые вскоре заметили слабую звездочку, не помеченную на карте звездного неба.
«Лишняя» звездочка выглядела в телескоп светлым кружком. Значит, это действительно была планета. Ее назвали Нептуном. Так «на кончике пера», не выходя из кабинета, ученые открыли новую планету.
Нептун виден только в сильный бинокль или в телескоп. Если зрительный прибор не дает большого увеличения, то Нептун по виду неотличим от слабых звезд, он кажется такой же крохотной точкой, как и они. На самом деле Нептун гораздо больше Земли и даже больше Урана, но он от нас дальше, чем Уран, и потому кажется меньше.
После открытия Нептуна разница между вычисленным движением Урана и настоящим, наблюдаемым почти исчезла, но не пропала совсем. Многие ученые пытались объяснить оставшуюся маленькую разницу тем, что Уран притягивается другой планетой, еще более далекой от Солнца, чем Нептун. Эту планету долго искали, но не могли найти.
Наконец в 1930 году ее обнаружили и дали ей имя — Плутон.
МАРС — ПЛАНЕТА, ПОХОЖАЯ НА ЗЕМЛЮ
Из всех планет чаще всего привлекает к себе внимание Марс — сосед Земли, похожий на нее больше, чем какая-либо другая планета. Правда, он вдвое меньше Земли по поперечнику, но на нем, так же как и на Земле, происходит смена дня и ночи (его сутки лишь на полчаса, точнее — на сорок минут, длиннее наших). На Марсе, как и у нас, происходит смена времен года, но каждое время года почти вдвое длиннее, чем на Земле, потому что обращение Марса вокруг Солнца составляет почти два наших года.
Для невооруженного глаза Марс представляется яркой красноватой звездой. За этот красный цвет, напоминающий о крови и пожарах, древние греки и назвали его Марсом — в честь своего бога войны Марса.
Хорошая видимость Марса повторяется приблизительно через каждые два года, но вследствие вытянутости его орбиты особенно близко к Земле он подходит каждые пятнадцать лет. Тогда его можно видеть лучше всего. Последний раз сближение Земли с Марсом до 55 миллионов километров произошло в 1939 году.
Красноватый цвет Марса происходит оттого, что большую часть его поверхности покрывают красновато-желтые пространства. Меньшая часть поверхности этой планеты покрыта зеленовато-темными пятнами, а на полюсах Марса сверкают белые пятна. Когда на соответствующем полюсе Марса начинается весна, а за ней следует лето, белое пятно начинает уменьшаться в размерах, дробится на краях, окружается темной каемкой и производит впечатление снега или льда, тающего под действием тепла. Белые пятна у полюсов Марса являются скоплениями льда, снега и тумана, подобными тем, которые находятся у земных полюсов и ведут себя таким же образом при смене времен года.
Ряд признаков говорит о том, что Марс окружен атмосферой, хотя и значительно более разреженной, чем земная. Атмосфера Марса разрежена больше, чем земной воздух на вершинах высочайших земных гор. В ней до сих пор не удалось еще установить количества водяного пара и кислорода — той составной части воздуха, которая необходима для дыхания живых существ. Тем не менее в разных местах над поверхностью Марса изредка наблюдаются белесоватые образования, на некоторое время скрывающие от нас тот или другой участок его поверхности. Это облака и туманы, говорящие косвенным образом в пользу того, что на Марсе есть вода и водяной пар, хотя и в крайне скудном количестве. Кроме белых облаков, на Марсе наблюдаются иногда желтоватые, быстро несущиеся облака, представляющие, вероятно, облака пыли и песка, поднятые ветром с огромных желтовато-красных пространств.
