НОЯБРЬСКИЕ МЕТЕОРЫ.
В течение 13 и 14 ноября Земля проходит через регион, вдоль которого лежит путь семейства метеоров, называемых Леонидами, иногда фамильярно известных как ноябрьские метеоры. Когда в это время года метеорный регион, таким образом пересекаемый Землей, густо усеян метеорами, происходит зрелище падающих звезд, одно из самых красивых и, если правильно понято, одно из самых замечательных из всех небесных явлений. В старину, действительно, когда предполагалось, что эти метеоры являются чисто метеорологическими явлениями, они не считались особо интересными объектами. Они удерживались некоторыми как простые предвестники погоды. Только когда приближался шторм, vento impendente, согласно Вергилию, можно было увидеть ливень метеоров. Грубое невежество, действительно, придало ливням падающих звезд интерес, превосходящий даже тот, который стал приписываться им благодаря открытиям современной науки, ибо они рассматривались как предвещающие конец света. Ливень 13 ноября 1833 года, который наблюдался с большим великолепием в Америке, напугал негров Южных штатов почти до потери рассудка. Плантатор из Южной Каролины рассказывает, что он был разбужен криками ужаса и мольбами о пощаде от 600 или 700 негров. Когда он вышел посмотреть, в чем дело, он нашел негров простертыми на земле, «некоторых безмолвными, некоторых с самыми горькими криками умоляющими Бога пощадить мир и их». Есть, однако, величие в интерпретации, придаваемой современной наукой этим красивым зрелищам, которая низводит до ничтожности даже такие идеи, которые были внушены ужасами суеверия. Мы осознаем, что метеоры — это не просто земные явления и не кратковременного существования. Они говорят нам о доменах в пространстве, по сравнению с которыми объем нашей Земли — нет, даже объем самого Солнца — является лишь точкой: о временных интервалах, по сравнению с которыми миллионы лет, о которых говорят геологи, кажутся лишь секундами.
Особое метеорное семейство, чей путь Земля пересекает 13-14 ноября, образует могучий эллипс вокруг Солнца, простирающийся более чем в 19 раз дальше от него, чем путь нашей Земли, который все же, как мы знаем, лежит более чем в 92 000 000 миль от Солнца. Вдоль этой колоссальной орбиты метеоры несутся с планетарной, но варьирующейся скоростью, пересекая путь нашей Земли со скоростью, превышающей более чем на треть ее собственное быстрое движение около 19 миль в каждую секунду времени. Спускаясь несколько наискось, но в остальном встречая Землю почти в лоб, метеоры устремляются в наш воздух со скоростью более 40 миль в секунду. Они настолько интенсивно нагреваются, когда несутся сквозь него, что превращаются в форму пара, до такой степени, что мы никогда не знакомимся с членами этого конкретного метеорного семейства в твердой форме. В этом отношении они напоминают большинство наших метеорных визитеров. Это, действительно, несколько счастливое обстоятельство для нас, что это так, ибо если профессор Ньютон из Йельского колледжа (Соединенные Штаты) прав в оценке общего числа метеоров, больших и малых, которые Земля встречает в год, в 400 000 000, было бы довольно серьезным делом, если бы все или большинство этих тел не были отведены. Наименьший из них, даже если весом всего лишь в зерно, все же, прибыв с планетарной скоростью, превышающей в сто раз или более скорость пушечного ядра, оказался бы неудобным снарядом, если бы ударил человека или животное. Но воздух эффективно спасает нас от всех, кроме нескольких огненных шаров, которые достаточно велики, чтобы оставаться в значительной части твердыми, пока они фактически не ударят саму Землю.
Важность метеоров в планетарной системе будет признана, когда мы вспомним, что одна только ноябрьская группа простирается вдоль своего овального курса в одной полной системе метеоров на длину более 1 700 миллионов миль, со средней толщиной около миллиона миль (определенной путем отмечания среднего времени, занятого Землей при прохождении через систему 13-14 ноября), и неизвестной поперечной шириной, которая, вероятно, не уступает трем или четырем миллионам миль. Другие системы, без сомнения, гораздо важнее, ибо было обнаружено, что метеоры следуют по пути комет. Теперь ноябрьские метеоры следуют по пути кометы (комета Темпеля 1866 года), которая была настолько мала, когда в последний раз была благоприятно расположена для наблюдения, что ускользнула от обнаружения невооруженным глазом. Если такая маленькая комета, как эта, сопровождается столь большой метеорной системой, в которой также метеоры усеяны так богато, что во время прохождения Земли через нее были сосчитаны десятки тысяч метеоров, сколь огромными должны быть числа и сколь большими, вероятно, индивидуальные тела, следующие по пути таких великолепных комет, как кометы Ньютона, Донати (1858), кометы 1811, 1847, 1861 годов и другие! Ибо следует помнить, что мы становимся осведомлены о существовании метеорной системы только тогда, когда Земля прокладывает свой путь через одну из них, когда те, которые она встречает, могут стать видимыми как падающие звезды, если так случится, что она встречает их на темной или ночной половине своей поверхности. Но Земля гораздо меньше по сравнению с системой, подобной ноябрьскому метеорному потоку, чем винтовочная пуля по сравнению с самой большой стаей птиц, когда-либо виденной. Такая пуля, выпущенная в очень плотную и широко простирающуюся стаю птиц, могла бы встретить здесь и там на своем пути каких-нибудь пять или шесть птиц — не одну из 10 000, возможно, всей стаи; и если бы стая продолжала лететь неизменным курсом, сотня винтовочных пуль могла бы быть выпущена сквозь нее, не уменьшив, по-видимому, ее численности. Наша Земля проходила сотни раз через ноябрьскую метеорную систему, однако ее метеорное богатство едва ли уменьшилось вообще, столь чрезвычайно мал путь Земли через метеорную систему по сравнению с протяженностью самой системы. Регион, через который прошла Земля, составляет менее миллиардной части всего региона, занятого системой. Но ноябрьская система — лишь одна среди нескольких сотен, через которые проходит Земля — иными словами, системы, которые случайно пересекаются тем похожим на нить кольцом в пространстве, проходимым каждый год Землей, не составляют миллионной, не составляют миллиардной части общего числа таких систем. Будет, следовательно, понятно, что общее количество метеорного вещества, путешествующего по орбитам всех степеней эксцентриситета и протяженности от Солнца и наклоненного под всеми углами к общей плоскости солнечной системы, должно быть колоссально велико. Идея, однажды выдвинутая выдающимся астрономом, что общее количество несвязанного вещества, так сказать, существующего в пределах солнечного домена, должно оцениваться скорее фунтами, чем тоннами, теперь полностью опровергнута. Было бы вернее сказать, что совокупность вещества, таким образом свободно путешествующего вокруг Солнца, должна оцениваться миллиардами тонн, а не миллионами.
Вопрос о том, стоит ли ожидать появления метеоров сегодня ночью (или, вернее, завтра утром), — это вопрос, на который, как мы полагаем, большинство астрономов склонны дать определенно отрицательный ответ. Метеорный поток 13–14 ноября 1866 года был весьма ярким; поток 1867 года (лучше всего наблюдавшийся в Соединенных Штатах) был почти столь же впечатляющим; но последующие потоки неуклонно ослабевали. Иными словами, та часть системы, которую Земля пересекла в 1866 и 1867 годах, была очень плотной, но та часть, которую она пересекла впоследствии (поскольку плотная часть уже давно ушла к далекому афелию системы за орбитой Урана), оказалась менее насыщенной. За последние несколько лет наблюдалось очень мало ноябрьских метеоров, хотя те немногие «бродяги», что были замечены и идентифицированы как принадлежащие к этому семейству по своим путям среди звездных глубин, были для астрономов почти столь же интересны, как и потоки таких тел, наблюдавшиеся в 1799, 1833, 1866 и 1867 годах. Однако нельзя полностью исключать, что в ранние утренние часы завтрашнего дня может наблюдаться метеорный поток. Ибо Скиапарелли (итальянский астроном, который первым выдвинул идеи, приведшие при их надлежащем развитии к открытию взаимосвязи между метеорами и кометами) утверждает, что и прежде случалось, будто ноябрьские метеоры появлялись в большом количестве в годы, лежащие посередине между временами максимальной активности. Эти периоды разделены в среднем примерно 33¼ годами. Так, в 1799 году наблюдался мощный поток ноябрьских метеоров — явление, ставшее особенно знаменитым благодаря описанию Гумбольдта. В 1833 году произошел еще один поток, который так напугал негров в Южной Каролине, но оказался более интересным с научной точки зрения, как описал его Араго. В 1866 году поток вновь достиг своего максимального блеска, хотя поток 1867 года был немногим слабее. Лишь в 1899 году можно будет с уверенностью ожидать еще одного великого потока ноябрьских метеоров. Но если Скиапарелли прав, вполне возможно, что в этом году может произойти поток, вызванный неким рассеянным роем ноябрьских метеоров, который, случайно задержавшись (из-за какого-то особого возмущения) много сотен лет назад, за прошедшие века стал двигаться почти на пол-оборота позади самой плотной части системы, «жемчужины метеорного кольца», как ее поэтично называли. Впрочем, даже если никакого потока ноябрьских метеоров не будет, обнаружение хотя бы нескольких рассеянных «бродяг» было бы чрезвычайно интересно для астрономов. Один-единственный метеор, замеченный сегодня ночью, который можно было бы с уверенностью отнести к ноябрьской системе, послужил бы доказательством возможности того, что целый рой ноябрьских метеоров может двигаться на аналогичном расстоянии позади основного тела. Однако легче идентифицировать два таких метеора, чем один, шесть, чем два, и два десятка, чем полдюжины. Единственный способ, так сказать, «допросить» метеор о том, к какому семейству он принадлежит, — это отметить его путь по небу. Если этот путь направлен прямо из созвездия Льва (как бы далеко Лев ни находился от той части неба, которую пересекает метеор), велика вероятность, что метеор является Леонидом, или одним из представителей ноябрьского семейства. Если путь направлен из той конкретной части созвездия Льва (близ конца изогнутого лезвия так называемого Серпа во Льве), вероятность того, что метеор — Леонид, возрастает. Если завтра утром (после 00:30) будут замечены два или более метеоров, которые оба направлены из Серпа во Льве, даже если кажется, что они движутся в противоположных направлениях, шансы еще выше, что они движутся по параллельным путям вдоль траектории ноябрьских метеоров, но примерно на 2 миллиарда миль позади основного тела. Если число таких метеоров возрастет до двух десятков или около того, вывод станет практически несомненным; и возможность появления даже потока Леонид в период между обычными максимумами метеорных явлений будет доказана вне всяких сомнений.
Мы должны, однако, признать, что сегодня ночью менее вероятно появление чего-то похожего на поток Леонид, нежели то, что терпеливые наблюдатели смогут идентифицировать несколько таких тел и тем самым — хотя и путем менее эффектных наблюдений — расширить наши знания об этой интересной системе. Гораздо вероятнее, что ближе к концу месяца произойдет поток метеоров, принадлежащих к другому и совершенно отдельному семейству, семейству, которое едва ли не в большей степени заслуживает того, чтобы называться ноябрьскими метеорами par excellence, но которое на самом деле носит классически неудовлетворительное название Андромед.
ОЖИДАЕМЫЙ МЕТЕОРНЫЙ ПОТОК.
(Из газеты Times от 25 ноября 1878 года.)
Вероятно, в течение следующих трех ночей может быть пролит свет на одну из самых запутанных, но в то же время самых интересных проблем, недавно предложенных для изучения астрономам. С уверенностью ожидается, что многие из тех ноябрьских метеоров, которые называют Андромедами, будут видны в одну из этих ночей, если не во все три. Никакие метеорные системы, даже знаменитые системы августа и ноября, не являются более примечательными, чем это необычное семейство. Чтобы объяснить, почему астрономы относятся к Андромедам с таким интересом, необходимо рассказать об объекте, который на первый взгляд кажется никак с ними не связанным — объекте, который, пока он был фактически известен астрономам, никогда не считался связанным с каким-либо семейством метеоров, — знаменитой потерянной комете, называемой кометой Билы (или, по-французски, кометой Гамбара). В феврале 1826 года Била открыл в созвездии Овна комету, которая, как выяснилось, двигалась по овальной орбите вокруг Солнца с периодом около шести лет семи с половиной месяцев. Проследив ее путь назад, астрономы обнаружили, что ее видели в 1772 году Монтень и наблюдали в течение двух или трех недель в том же году Мессье, великий охотник за кометами. В 1826 году в отношении этой кометы не было замечено ничего примечательного, кроме того факта, что ее путь почти пересекает путь нашей собственной Земли; так что если Земле когда-либо и суждено столкнуться с кометой, то казалось, что именно этой кометы ей следует опасаться. Действительно, большое беспокойство было вызвано сообщением о том, что в 1832 году комета пересечет орбиту Земли всего за четыре или пять недель до того, как Земля окажется в опасном месте. Но никакого вреда не произошло. В том году, а затем в 1839 году, комета вернулась довольно спокойно, хотя в 1839 году ее не наблюдали, так как она находилась в таком положении, что терялась в блеске солнечных лучей. В феврале 1846 года комету снова увидели, и это было третье возвращение с момента ее открытия в 1826 году, или, вернее, с момента ее признания членом Солнечной системы, одиннадцатое с тех пор, как ее впервые увидел Монтень. В то время все говорило о том, что эта комета, если только наша Земля в будущем не поглотит ее, надолго останется постоянным членом кометного семейства Солнца. Но всего через несколько дней после ее обнаружения в феврале 1846 года выяснилось, что комета разделилась на две, которые двигались бок о бок, пока обе не исчезли из виду по мере удаления. В 1852 году кометы-спутники появились вновь, и обе снова оставались в поле зрения, пока их движение не унесло их за пределы досягаемости телескопов. Поскольку расстояние между парными кометами увеличилось с примерно 160 000 миль в 1846 году до примерно 1 250 000 миль в 1852 году, астрономы ожидали серию интереснейших наблюдений при последующих возвращениях двойной кометы в окрестности Земли. К сожалению, в 1859 году путь кометы пролегал через часть неба, освещенную солнечными лучами, так что астрономы не могли ожидать ее увидеть. Но в 1866 году ее ждали с надеждой. Ее орбита была теперь вычислена с величайшей тщательностью, и многие наблюдатели, вооруженные превосходными телескопами, следили за ней, обладая очень точными знаниями о курсе, по которому она должна была двигаться, и даже о ее положении изо дня в день и из часа в час. Но ее не увидели. Не увидели ее и в 1872 году, когда были произведены новые вычисления, а наблюдения были расширены, чтобы убедиться, как надеялись, что на этот раз она не ускользнет от обнаружения. Не могла ли она, спрашивал Гершель в 1866 году — и в 1872 году этот вопрос можно было задать еще более уместно — вступить в контакт или чрезвычайно близко подойти к какому-нибудь еще не открытому астероиду? Или, возможно, она погрузилась и затерялась среди колец метеороидов, в существовании которых астрономы более чем подозревали?
В период между 1866 годом, когда сэр Джон Гершель писал это, и 1872 годом, когда комету Билы снова искали тщетно, был сделан ряд странных открытий, касающихся метеоров, которые заставили астрономов поверить, что, даже если пропавшая комета никогда больше не будет видна как комета, мы все же можем узнать что-то о ее нынешнем состоянии. Было замечено, что примечательная комета 1862 года (комета II того года) пересекала путь Земли недалеко от того места, где она находится 10–11 августа, во время августовских метеоров, называемых в старину «Слезами святого Лаврентия», а ныне известных как Персеиды, потому что кажется, что они исходят из созвездия Персея. Позже Скиапарелли, итальянскому астроному, пришла в голову мысль, что августовские метеоры могут двигаться по пути этой кометы. Он не мог доказать это, но привел очень веские доводы в пользу этого мнения, обнаружив, что тела, движущиеся по пути кометы 1862 года, должны казаться исходящими из Персея, когда они проходят через атмосферу Земли. Это было похоже на то, как если бы человек заподозрил, что облако пара, замеченное на далеком железнодорожном пути, принадлежит определенному поезду, и, хотя он не может фактически доказать это, он все же может показать, что при господствующих тогда ветре и погоде этот поезд, двигаясь с обычной скоростью, оставил бы за собой облако пара именно той видимой длины и положения, что и наблюдаемое облако. Это облако могло бы иметь наблюдаемое положение, даже если бы оно возникло иначе, но доказательства, как полагали, решительно подтверждали предположение, что оно исходит от данного поезда. Подобным же образом августовские метеоры могли двигаться по любой из множества траекторий, пересекающих орбиту Земли в месте, занимаемом Землей 10–11 августа; однако было по крайней мере поразительным совпадением, что рой метеоров, движущихся по орбите главной кометы 1862 года, должен казаться исходящим из созвездия Персея, точно так же, как это делают августовские метеоры.
В то время как астрономы все еще обсуждали идеи Скиапарелли, профессор Ньютон из Йельского колледжа в Америке обратил их внимание на великий поток ноябрьских метеоров, который можно было ожидать 13–14 ноября 1866 года. Прекрасный поток того года был хорошо изучен, и часть — мы почти можем сказать, точка — созвездия Льва, из которой исходили метеоры, была определена правильно. И тут произошло странное событие. Те, кто верил в объяснение Скиапарелли относительно августовских метеоров, по необходимости предполагали, что тела, образующие эту систему, движутся по орбите огромной протяженности, ибо комета 1862 года движется по пути, уходящему от Солнца гораздо дальше, чем путь Нептуна. Поэтому ничто не мешало им верить, что Леониды движутся по траектории, уносящей их далеко от Солнца. Повторение великих потоков этих метеоров с интервалами около 33 лет можно было легко объяснить таким предположением, ибо если Леониды имеют период около 33 лет, их путь должен простираться далеко за пределы пути Урана. Но до сих пор астрономы не были готовы принять такое объяснение периодического повторения великих потоков ноябрьских метеоров. Они предпочитали теории (ибо их было несколько), которые объясняли 33-летний период, приписывая Леонидам пути гораздо меньшей протяженности. Теперь, когда идея обширных метеорных орбит была достаточно четко сформулирована, некоторые астрономы подумали, что, по крайней мере, стоит вычислить путь ноябрьских метеоров, исходя из предположения, что их истинный период составляет около 33¼ лет. Это было совершенно легко, потому что период тела, движущегося вокруг Солнца, определяет скорость на любом заданном расстоянии от Солнца, и, зная таким образом (по крайней мере, при этом предположении) истинную скорость Леонид, когда они врываются в наш воздух, в то время как их видимый путь известен, их истинный курс определяется так же легко, как моряк может определить истинный курс ветра по кажущемуся направлению и скорости, с которыми он достигает его корабля. Когда путь ноябрьских метеоров был определен (на основе упомянутого предположения), он оказался идентичным пути кометы, которая была открыта всего за несколько месяцев до этого — кометы, называемой кометой Темпеля. Тот факт, что комета, невидимая невооруженным глазом, была открыта в тот самый год, когда астрономы впервые провели точные наблюдения метеоров, движущихся по ее следу — ибо вскоре будет видно, что вышеупомянутое предположение было верным, — нельзя не рассматривать как очень странное совпадение. Это было чрезвычайно удачное совпадение для астрономов, поскольку нет сомнений, что если бы не оно, теория Скиапарелли очень скоро была бы забыта. Поскольку сама эта теория была подсказана случайным обнаружением другой кометы (видимой только с интервалами более века) в то время, когда внимание было специально направлено на августовские метеоры, можно справедливо сказать, что теория, которая теперь самым недвусмысленным образом связывает метеоры и кометы, была подсказана одной случайностью и подтверждена другой. Хотя такие случайности случаются только с усердным исследователем тайн природы. Вскоре мы увидим, что удачное обнаружение кометы Темпеля в 1866 году было не последним в ряду совпадений, благодаря которым была установлена теория метеоров.