Современное состояние неба
Обрисуем пока общую картину вселенной, чтобы воображение наше сразу было поражено ее величием. Так мы выбьем из себя узкую земную точку зрения. Как в свое время география вышибла из нас понятие о нашей ничтожной деревушке, так и астрономические познания уничтожат авторитет земли.
Взглянув на небо в безлунную ясную ночь, мы увидим множество звезд. Все это суть громадные ослепительные солнца, но настолько от нас удаленные, что представляются в виде ничтожных, едва заметных искр. Членов планетной системы мы увидим в образе 2–3 блестящих или тусклых точек, подобных звездам. Только светят они ровнее, не так сильно мерцают, как звезды. Остальных членов не видно простым глазом: или потому, что они на другой стороне неба, закрытой землей (ее горизонтом), или по их малости. Их бы и совсем не было видно (по их малости и темноте) ни в какие телескопы, если бы они были на тех же ужасающих расстояниях, как звезды-солнца.
Будем же говорить не о том, что говорит нам невооруженное зрение, а о том, что открыто астрономией с помощью самых могущественных телескопов (великими и кропотливыми трудами).
Наша планетная система, проявляющаяся на небе для простых глаз едва заметно, состоит из Солнца, в миллион раз большего (по объему) Земли, и из планет. Четыре планеты больше Земли в сотни раз, три немного меньше ее, около тысячи гораздо меньше (от 10 до 400 кило|метров] в диаметре) и множество тысяч еще меньше. Вообще число планет определенного размера тем больше, чем этот размер меньше.
Крупные планеты окружены спутниками, или лунами, то есть меньшими планетами. Их число у каждой планеты тем больше, чем сама она больше, именно от 0 до 10. Размеры некоторых лун только лишь вдвое меньше, чем Земли, другие гораздо меньше, иные имеют в поперечнике с десяток верст и меньше.
Все планеты лежат почти в одном плане и двигаются в одну сторону вокруг Солнца. В то же время они вертятся в ту же сторону. Движение планеты подобно двигающемуся вперед детскому волчку. Если стать на северном полюсе Земли или Солнца, то все движения будут справа налево, то есть против движения часовой стрелки. Скорость годового движения от 46 до 5 верст (кило[метров]) в секунду. Скорость суточного экваториального вращения различна и для больших планет составляет до десятка кило[метров] в секунду.
Совершенно то же можем сказать и про вращение и движение спутников вокруг своих планет. Система каждой планеты с ее лунами подобна системе Солнца с его планетами. У планеты недостает только самостоятельного блеска, как у Солнца. Но и то когда-то раньше он был, то есть планета раньше сияла, как Солнце. Луны не только вертятся и двигаются вокруг своих планет, но и вместе с ними идут кругом Солнца.
Эта вращающаяся солнечно-планетная машинка, кроме того, стремительно несется в пространстве по направлению к созвездию Лиры, или Геркулеса (созвездие есть группа солнц). Примерно каждую секунду мы продвигаемся вперед вместе с Землей, Солнцем, всеми его планетами и их спутниками - на 20 верст в секунду, или почти на два миллиона верст (кило(метров)) в сутки. Никогда не стоим и не крутимся на одном месте, каждый день занимаем в небесном пространстве новое положение. Настоящие небесные путешественники! Куда-то бежим, все дальше и дальше. Но пространство между звездами (солнцами) так громадно, что этот бег кажется стоянием. Миллионы верст в нем - ничто.
Все планеты освещаются и согреваются Солнцем. Те, которые к нему ближе Земли, - сильнее, чем она, а те, которые дальше, - слабее. Но на одних очень холодно, на других невыносимо жарко - с точки зрения Земли.
На них [есть) дни и ночи, времена года, но разной продолжительности. На всех тяжесть разной силы. Чем меньше планета или ее спутник, тем тяжесть меньше.
На иных планетках тяжесть так мала, что довольно человеческого прыжка, чтобы улететь в небесное пространство и сделаться самостоятельной планетой, спутником Солнца. На других тяжесть позволяет прыгать до потолка, а иногда на много метров или километров в высоту. Напротив, на самой большой планете она так велика, что едва позволяла бы человеку ходить.
Форма планет близка к шарообразной. Но она тем более уклоняется от нее, чем размеры планеты (а вместе с тем и тяжесть) меньше. Малые планеты с поперечником в несколько сотен верст или меньше могут быть кубическими, многогранными и другой формы.
Если они не таковы, то только потому, что, будучи когда-то газообразными или жидкими, приняли сферическую форму - да так и застыли. Однако угловатость у них замечается, что указывает на то, что малые планеты составляют результат разрыва большой планеты. Они как бы ее обломки.
От вращения даже большие планеты сплющиваются. На деле полярное сжатие не более 10% диаметра. Для Земли оно равно 0,3%, то есть незаметно со стороны.
На больших планетах существуют атмосферы из неизвестных газов и океаны из неизвестных жидкостей. Чем больше планета, тем больше на это и вероятия. Впрочем, огромное большинство малых планет и спутников не имеет атмосфер.
Вещества, из которых состоят разные планеты, подобны земным. Действительно, вся планетная система образовалась из одной массы с Солнцем. Уже из этого видно, что состав всей планетной системы один и тот же. Но есть еще подтверждение. Поверхностный состав Солнца известен. Он содержит те же вещества, что и Земля. Итак, можем сделать вывод, что и планеты по составу веществ сходны с Солнцем и Землей. О том же более определенно говорят и падающие из планетной системы на Землю камни, металлы и минералы, неправильно называемые аэролитами и падающими звездами. То же подтверждает и наблюдение комет, свет которых иногда сообщает нам об их составе, таком же, как вещества солнц. О составе же планет фактические сведения противоречивы, и потому мы можем сказать, что фактически о нем мы ничего хорошо не знаем.
Вещества разделяются на тяжелые, то есть плотные, и легкие, или малоплотные. Каково же их распределение в планетной системе и в каждом из ее членов?
Представим себе первоначальную газообразную массу, из которой образовалась потом планетная система. По известным физическим законам каждый газ распределяется среди других газов так, как будто других не было, а имеется только он один. Возьмем в пример одно из самых тяжелых веществ - хоть золото, которое, конечно, было газообразно вследствие невообразимо высокой температуры. Его пар, в силу упомянутого закона, распространяется до самых границ общей газообразной массы. Однако его очень мало на границах, но его тем больше, чем ближе к центру массы. То же справедливо и для всякого другого вещества как плотного, так и самого легкого. Но легких веществ на границах будет, конечно, больше.
Отсюда следующие выводы:
1) Все разнообразные вещества, которых на Земле и Солнце известно более 90, находятся во всех частях Солнечной системы как близких, так и удаленных от Солнца. Например, Земля содержит те же вещества, что и Солнце (хотя в иной пропорции), что фактически и подтверждается.
2) Легких веществ более на отдаленных планетах. Поэтому и средние плотности планет должны быть тем меньше, чем они дальше от Солнца.
3) Каждая планета должна содержать плотных веществ тем больше, чем место ближе к центру, потому что каждая планета была когда-то изолированной газообразной массой, как Солнце. Так что тяжелые металлы должны преобладать в центрах планет, а легкие и неметаллические тела - на поверхностях.
Солнце должно иметь наибольшую плотность, чему мешает его высокая температура, так что вещество Солнца (в среднем) даже вчетверо легче вещества Земли. Плотности планет, в общем, действительно возрастают с приближением к светилу, только с некоторыми уклонениями, зависящими от температуры планет и других причин, например, Венера не так плотна, как Земля, хотя и ближе к Солнцу. Самые дальние планеты Уран и Нептун немного плотнее Юпитера и Сатурна, потому что их сравнительно малый диаметр позволил им более остыть и уплотниться. Вот плотности планет по мере их удаления от Солнца: 6,45 - 4,44 - 5,5–3,9 - 1,33 - 0,7–1,1 - 1,6. Плотность, как видно, падает правильными уступами. Только после Сатурна идет возрастание плотностей, что мы уже объяснили малыми размерами удаленных планет и их более сильным охлаждением.
Как наглядно представить себе картину солнечной системы? Как сделать ее модель и вообразить ее? Пусть имеется у нас круглое поле в 1600 десятин (16 кв. верст). Положим по середине его золотой ослепительный шар с поперечником в 70 сант[иметров] (ногтей). Это будет Солнце. На расстоянии 29 метров бросим зернышко с поперечником в 2 мм. Это будет Меркурий. За 54 м положим горошинку в 6 мм - Венеру. Далее, за 75 м, такую же горошинку - Землю. Луна изобразится зернышком 1 1/2 мм на расстоянии 18 сант[иметров] от Земли. Марс будет зернышком в 3 мм на расстоянии 1 14 метров от золотого шара. Юпитер обозначится яблоком в 7 сант[иметров] на 389 м от Солнца. Между Марсом и Юпитером разместятся едва видимые крупинки - более тысячи астероидов. Далее будет Сатурн (с его плоскими кольцами) в виде яблока в 6 сантиметров] и на расстоянии вдвое большем, чем Юпитер. Уран и Нептун покажутся грецкими орешками с поперечником в 2 1/2 сант[иметра], на расстоянии в 1400 и 2250 м от Солнца. Самые большие спутники планет будут не более 1 1/2 мм, большинство же - еле видимые крупинки и пылинки. Таким образом, вся планетная система-игрушка будет иметь в диаметре около 4 1/2 верст (кило[метров]).
Такова печальная пустынная картина нашей планетной системы, уменьшенной размерами в 2 миллиарда раз. Явно преобладает пространство. Оно, собственно, все поглощает. Вещества как будто нет. Тепло Солнца только до Марса. Дальше оно очень слабо. Холод поглощает планетную систему. Свет идет дальше тепла. На последней планете - Нептуне - освещение Солнца равно силе света 59 свечей на расстоянии метра, или 5 свечам на расстоянии фута. Освещение еще изрядное, но холодище невообразимый! Понятно, что Солнце с Нептуна кажется только блестящей звездой. Свет, можно сказать, не только освещает всю планетную систему, но и много дальше.
Как же громадны истинные пространства, разделяющие планеты нашей системы? Возьмем космические скорости и изобразим эти бездны временами. Артиллерийские снаряды имеют секундную скорость до одного кило[метра]. Космическую и доступную реактивным небесным кораблям скорость мы примем в 10 верст. Тогда путешествие на них от Земли до Солнца потребует около 6 месяцев. Кратчайшее расстояние до Марса будет пройдено в 2 месяца. До пояса астероидов или малых планет надо лететь год. До Юпитера - 2 года, до Сатурна - 4 1/2 года. До последнего, Нептуна, - чуть не 15 лет. Это уже не так страшно.
Но ведь небеса начинаются сейчас за земной атмосферой всего на расстоянии 300–500 верст. Поселившись на тысячу верст от земной поверхности, мы уже образуем жилище на небесах, откуда легко двинуться и далее. Как только будет достигнуто это, мы можем сказать, что завоевали свою планетную систему. Важно не пространство ее, не планеты, а солнечная энергия, которая тогда сделается для нас вполне доступной. Энергия Солнца, давление его лучей, как показали мои вычисления, легко может дать возможность небесным кораблям блуждать по всей планетной системе. Только существует ли это давление? Если да, то легкое квадратное зеркало со стороною в 10 метров, массою в 1 килограмм может получить в течение года прибавку секундной скорости в 20 000 метров. Этой скорости довольно, чтобы одолеть притяжение Солнца и блуждать между звездами по всему Млечному Пути.
Мы видели, что вся наша планетная система проявляется на звездном небе двумя-тремя немерцающими искорками, похожими на звезды. Даже при самых благоприятных условиях нельзя видеть более 4–6 штук до нашей ничтожной Луны, которая только по ее близости кажется громадной. Что же представляют множество остальных звезд? Телескопы и фотография насчитывают их до миллиарда. Исследование света этих звезд убеждает, что они накалены и подобны нашему Солнцу. Геометрические и физические работы еще показали, что они по массе подобны Солнцу и страшно удалены от нас. По величине же некоторые в миллионы раз больше Солнца и нагреты гораздо сильнее. Свет, посылаемый ими, говорит нам и о сущности этих солнц. Они состоят из тех же веществ, что и Солнце и Земля. Планеты снаружи остыли, не испускают самостоятельного света и потому о составе их мы можем только догадываться. Солнца же и другие самосветящиеся вещества, как и разреженные газообразные массы (туманности), ясно нам о нем повествуют. Впрочем, и большинство солнц газообразны, в особенности с поверхности.
Примерное расстояние ближайших солнц друг от друга составляет от 40 до 400 и более биллионов верст. Сравним эти числа с размерами нашей планетной системы. Ее наибольший поперечник составляет менее одного миллиарда. Таким образом, он менее расстояния соседних звезд-солнц в 40-400 тысяч раз. Отсюда видно, как ничтожна наша планетная система по своим относительным размерам. Если же сравнить звездные расстояния с расстоянием Земли от Солнца, то узнаем, что последнее в 2-24 миллиона раз меньше расстояния между соседними звездами.
Звездная модель, уменьшающая действительность в 2 миллиарда раз (как мы уменьшали и нашу солнечную систему), изобразится золотыми ослепительными шарами с поперечниками от 70 ногтей (сант[иметров]) до 70 метров и более, находящимися друг от друга на расстоянии от 40 до 400 тысяч верст. И такие расстояния вообразить трудно.
Видимые нами солнца составляют единую кучу, имеющую форму спиральной чечевицы или лепешки. Есть такие кругловатые завитушки-раковины. Расположены солнца не равномерно. В середине плотнее, ближе, а чем дальше, тем реже, постепенно сходя на нет.
Самые отдаленные солнца для простого глаза сливаются в одну туманную полосу - всем известный Млечный Путь (туманная полоса, рассекающая пополам небо). Одинаковый состав звезд Млечного Пути показывает, что он образовался из одной массы или, по крайней мере, имеет один источник своего образования. А если так, то каждое отдаленное Солнце должно быть подобно нашей планетной системе. Но понятно, что планет иных солнечных систем по их отдаленности, малости и темноте мы видеть не можем ни в какие телескопы. И наши-то планеты мы едва видим. Как же видеть планеты, которые в 80 тысяч раз дальше Нептуна! И это еще ближайшие. Мы и Нептун-то видим только в телескоп. Но что планеты у иных солнц есть, это видно не только теоретически, но и практически. Во-первых, у многих солнц есть видимые светящиеся спутники, то есть солнца. Когда они остынут, то превратятся в планеты. Во-вторых, периодическое колебание спектральных линий у всех остальных солнц показывает, что и у них есть спутники, но остывшие, как наши планеты, и потому невидимые. В-третьих, солнечные системы образовались однообразно, как наша, и потому должны иметь тоже спутников.
Солнца Млечного Пути не стоят на месте, а мчатся со скоростью от 20 до 300 и более кило|метров] в секунду. Направление каждой звезды прямое, так как тяготение отдаленных звезд имеет очень слабое влияние на прочие звезды. Они двигаются вообще по разным направлениям, хотя это движение вызвано тяготением всей совокупности солнц Млечного Пути. Звезды в нем гуляют свободно, движение их, конечно, со временем искривляется, и они не в силах выйти из сферы тяготения звезд своей группы (то есть Млечного Пути). Этим движение солнц отличается от движения планет и лун, которые описывают круглые или эллиптические пути. Впрочем, и они участвуют в движении своих солнц и не отстают от них, составляя с ними как бы одно целое.
Какой же вывод? Наш Млечный Путь содержит около миллиарда планетных систем, подобных нашей. Но если на нашей завелась жизнь, то почему же ей не быть и на других планетных системах. Их планеты, будучи частями своих солнц, состоят из тех же веществ, что и Земля. Они тоже освещены солнечными лучами, подвержены силе тяжести, близкие к своим солнцам имеют подходящую для жизни температуру, более крупные имеют атмосферы, моря и времена года. Почему же эти планеты будут пустынны? Значит, Млечный Путь кишит жизнью, как и наша крохотная Солнечная система. И жизнь эта кишит, по крайней мере, на нескольких миллиардах планет.
Представляет ли Млечный Путь конец мира? Есть ли еще что-нибудь за ним, то есть другие солнца, иные планетные системы и жизнь на них? Могущественные телескопы в связи с фотографией открывают равномерно распределенные во всех частях неба какие-то туманные пятнышки. Их пока насчитывают до миллиона. Свет, испускаемый ими, и другие исследования показали, что это отдаленные млечные пути, то есть такие же группы солнц, как и наш Млечный Путь (но лежащие вне его, в стороне от него).