Сложные расчеты параметров орбиты вновь открытой "кометы" выполнил по имеющимся данным о движении объекта петербургский академик А. И. Лассель. Вопреки предварительным оценкам оказалось, что этот объект движется вокруг Солнца по почти круговой орбите на расстоянии, в 19 раз превышающем средний радиус земной орбиты. Это мало походило на движение комет, орбиты которых, как уже было хорошо известно, отличаются сильной вытянутостью. Не оставалось сомнений в том, что это - новая планета, находящаяся почти вдвое дальше, чем планета Сатурн - самая далекая из известных с древних времен. По предложению немецкого астронома Боде, новую планету назвали Ураном по имени самого древнего из богов, упоминавшихся в древнеримской мифологии.
Открытие Урана не только прославило В. Гершеля, но и принесло немало новых забот астрономам, занявшимся изучением движения этой планеты. Дело в том, что даже расчеты положения Урана, основанные на весьма тщательно определенных элементах его орбиты, не очень хорошо согласовывались с действительным положением планеты среди звезд. Уточнить элементы орбиты помогло обнаружение данных о положении Урана, полученных, еще до его открытия: поскольку Уран сравнительно яркий объект, его видели и до Гершеля, но принимали за обычную звезду. Оказалось, что его наблюдали еще в декабре 1690 г. английский астроном Флемстид, а позднее (в 1756 г.) немецкий астроном Тобиас Майер, которые занесли его в свои звездные каталоги.
Однако и это уточнение орбиты по старым наблюдениям не спасло положения: расхождения между расчетными и наблюдаемыми координатами Урана явно выходили (возрастая со временем) за пределы возможных погрешностей, возникавших при определении элементов его орбиты. Не помогла и разработанная к 1820 г. французским астрономом Буваром новая теория движения Урана, в которой учитывались возмущения, вносимые в его движение из-за притяжения со стороны Юпитера и Сатурна. Наоборот, после 1830 г. Уран катастрофически быстро стал отклоняться от предсказываемых этой теорией положений.
Естественно, появились гипотезы, с помощью которых пытались объяснить столь необычное поведение вновь открытой планеты. В частности, была подвергнута сомнению даже справедливость закона всемирного тяготения, который к этому времени получил признание уже большинства ученых, хотя еще и оставались скептики, не соглашавшиеся с Ньютоном в вопросе строгости и универсальности выведенного им закона. Но наряду с предположениями, несостоятельность которых стала очевидной довольно скоро, возникла и вполне здравая идея о возможном существовании еще одной планеты, находящейся за орбитой Урана и вносящей возмущения в его движение.
Впервые эта гипотеза была высказана в 1834 г. в письме к астроному Эри английским астрономом-любителем Томасом Хассеем, анализировавшим таблицы Бувара и наблюдения положения Урана. К сожалению, Эри не поддержал эту идею, утверждая, что найти такое возмущающее тело будет почти невозможно. В 1843 г. молодой математик, выпускник колледжа при Кембриджском университете Джон Коуч Адамс, серьезно заинтересовавшийся проблемой Урана и убежденный в том, что аномалии его движения все-таки связаны именно с возмущениями от неизвестной еще трансурановой планеты, приступил к сложным математическим расчетам.
Он получил несколько решений с последовательно повышавшейся точностью, но, будучи крайне скромным и самокритичным исследователем, не торопился их опубликовывать. Даже когда в 1845 г. Адамс получил наиболее уверенный, по его мнению, результат (элементы орбиты неизвестной планеты и предполагаемые координаты ее на небе), он сообщил об этом только двум астрономам - Чэллису и Эри. Однако скептическое отношение обоих этих астрономов к гипотезе существования трансурановой планеты и к расчетам Адамса сыграло свою роль: необходимые наблюдения по поиску на небе новой планеты своевременно не были организованы.
Иначе развивались события во Франции, где независимо от Адамса и не зная о нем, проблемой движения Урана занялся Урбен Жан Жозеф Леверье, астроном Парижской обсерватории. Он основательно пересмотрел теорию движения Урана, а в июне 1846 г. опубликовал уже результаты расчета элементов орбиты возмущающей планеты и приблизительные ее координаты на небе. Кроме того, он написал берлинскому астроному Галле, указав на возможность обнаружения новой планеты с помощью большого рефрактора Берлинской обсерва- тории.
Получив письмо Леверье 23 сентября 1846 г., Галле без промедления взялся за наблюдения вместе с помощником, немецким студентом Генрихом д'Аррестом. К счастью, в обсерватории незадолго перед этим была получена подробная карта звездного неба из нового атласа Бремикера, только что выпущенного Берлинской академией наук. Всего несколько часов потребовалось Галле и д'Арресту, чтобы последовательным сравнением звезд, видимых в телескоп, с отмеченными в атласе, найти объект 8-й звездной величины, отсутствовавший на карте.
Так, в ночь с 23 на 24 сентября 1846 г. была открыта новая планета, существование и положение которой были предсказаны только на основании анализа наблюдений Урана и теоретических расчетов, опиравшихся на законы небесной механики, т. е. и на закон всемирного тяготения, который не только не был поколеблен, но, наоборот, получил блестящее подтверждение. Новая планета, по предложению Леверье, была названа Нептуном. Надо сказать, что к поискам новой планеты не остался безучастным и английский астроном Чэллис, хотя всерьез он принялся за такие поиски лишь после публикации результатов Леверье. Возможно, он даже раньше обнаружил бы Нептун, чем Галле и д'Аррест, если бы располагал достаточно подробной звездной картой. Лишь в ночь 29 сентября 1846 г., после трех месяцев безуспешных поисков, он обнаружил планету по видимому диску, отличавшему ее от звезд.
Такова в очень беглом изложении история открытия Нептуна, завершившаяся довольно острой дискуссией в астрономическом мире и в широкой прессе относительно приоритета Адамса и Леверье. К чести этих выдающихся людей надо сказать, что они не принимали в дискуссии никакого участия, а, познакомившись лично, даже стали друзьями. В конечном счете оба получили высшие награды Английского королевского общества. Тем, кто пожелает подробнее ознакомиться с увлекательной историей, открытия Урана и Нептуна, со всеми деталями этой необычной драмы, можно порекомендовать книгу Е. А. Гребенникова и Ю. А. Рябова "Поиски и открытия планет" (М.., Наука, 1975).
Как и в случае с Ураном, по определенным элементам орбиты Нептуна астрономы рассчитали его положение не только на будущее, но и за прошлые годы и десятилетия, чтобы попытаться выяснить, не наблюдался ли кем-либо Нептун еще до своего открытия. И как оказалось, такие наблюдения действительно были. Уже через год после открытия Нептуна, в 1847 г., Уокер и Петерсон обнаружили в наблюдениях французского астронома Ж. Лаланда, выполненных в 1795 г., координаты "звезды", соответствовавшие расчетному положению Нептуна в этот период. Если бы Лаланд проследил положение звезды не за две ночи, а за более продолжительное время, то открытие новой планеты состоялось бы на полвека раньше.
Совсем недавно, в 1980 г., американский астроном Ч. Коуэл и канадский историк естествознания С. Дрейк пришли к еще более потрясающему выводу: Нептун наблюдался еще в 1612 г. Галилеем. На одной из зарисовок положения Юпитера и его спутников, сделанной Галилеем 28 декабря 1612 г., отмечена звезда, отсутствующая даже на лучших современных картах неба. Через месяц, 27 и 28 января 1613 г., Галилей зарисовал по соседству с Юпитером две звезды, одна из которых отождествляется с имеющейся в современных каталогах (с учетом вековых изменений звездных координат). Другая же менее чем на Г отличается по положению от вычисленного положения Нептуна в эти ночи.
Обнаружение этих наблюдений Галилея представляет не только исторический интерес. Ведь Нептун движется очень медленно - со времени Галилея он не совершил еще и двух с половиной оборотов вокруг Солнца. Поэтому координаты, измеренные за 233 года до начала "официальных" наблюдений Нептуна, крайне ценны для уточнения элементов орбиты этой далекой планеты.
| << Предыдущая глава | Следующая глава >> |
