Поймать транзит

Венера рассталась с Солнцем на ближайшие 105 лет

В ночь с 5 на 6 июня сотни ученых и тысячи любителей астрономии по всему миру следили за очень редким событием - транзитом Венеры по диску Солнца. Сегодня это просто увлекательное зрелище, а в свое время благодаря наблюдению за "наложением" планеты на звезду ученые сделали несколько серьезных открытий, в том числе определили расстояние от Земли до Солнца.

Негостеприимный мир

Венера - вторая от звезды планета Солнечной системы и один из самых ярких объектов на небосклоне: затмить ее могут только Солнце и Луна. Венера отражает так много света (в отличие от звезд, планеты не имеют собственного свечения), что одна может "рисовать" на Земле четкие тени, в чем легко убедиться в безлунную ночь. Два пика яркости Венеры приходятся на утренние и вечерние часы, между которыми планета меняет свое положение на небе. Колебания яркости и "беготня" Венеры путали древних египтян, которые считали планету двумя различными объектами - Утренней и Вечерней звездой соответственно.

Современным землянам Венера также доставляет немало хлопот - излишне впечатлительные граждане регулярно принимают нашу космическую соседку за НЛО. По данным онлайнового Музея неестественной истории Венера - рекордсмен по количеству ложных опознаний.

Обманчивую планету иногда называют сестрой Земли - и они, действительно, сходны по размерам, силе тяжести и общему составу. В середине XX столетия писатели-фантасты часто посылали своих героев именно на Венеру: авторам казалось, что на теплой планете непременно должны расти непроходимые джунгли, заполненные неведомыми кровожадными тварями.

Однако в реальности различий у двух небесных тел намного больше, чем общего. В отличие от Земли Венера не имеет магнитного поля, которое защищает планету от губительных частиц, летящих от Солнца. Так что кровожадным тварям и тропическим лианам пришлось бы хорошенько побороться за существование под неуютной звездой. Впрочем, в первую очередь венерианская жизнь должна была бы решить проблему чрезвычайно высокого давления - по сравнению с Землей оно в 90 раз выше.

Источник колоссального давления - атмосфера, которая во много раз плотнее земной. Гипотетические венерианцы никогда не смогли бы увидеть Солнце из-за плотных облаков, состоящих, в основном, из серной кислоты. Венерианская атмосфера постоянно вращается со скоростью, превышающей скорость вращения самой планеты вокруг оси - этот феномен получил название суперротации. Более того, Венера кружится вокруг себя настолько величаво, что не успевает завершить оборот за время движения вокруг Солнца: год на ленивой планете длится меньше, чем сутки.

Наконец, на второй планете Солнечной системы очень жарко: венерианская поверхность может разогреваться до 500 градусов Цельсия. Экстремальным климатом наша космическая соседка обязана не только близостью к Солнцу, но и пресловутому парниковому эффекту. Атмосфера планеты на 95 процентов состоит из углекислого газа, который очень хорошо поглощает солнечное тепло и не дает температуре опуститься достаточно низко для того, чтобы хотя бы в самых глубоких расщелинах могла сохраниться жидкая вода. Немилосердные метеоусловия длятся на Венере постоянно - из-за очень малого наклона оси смены времен года на планете не происходит.

Охота за транзитом

Из-за особенностей взаимного наклона плоскостей орбит Земли и Венеры увидеть планету на фоне звезды можно очень редко. Два объекта "встречаются" четыре раза за 243 года. Между первой и второй, а также третьей и четвертой встречами проходит 8 лет, между второй и третьей - 121,5 года, а между четвертой и первой – 105,5 года. Ученые наблюдали за прохождениями Венеры по диску Солнца довольно давно, однако хоть какое-то внимание вне профессиональных кругов эта затея получила не раньше 1761и 1769 годов - именно к этому времени относятся первые упоминания о транзите в газетах.

Всерьез публика заинтересовалась движением Венеры по небосклону только во время следующей пары транзитов, в 1874 и 1882 годах. Не в последнюю очередь любопытство общественности разыгралось благодаря дорогостоящим экспедициям в разные концы света, куда отправлялись астрономы в поисках лучших условий наблюдения. Ученые гонялись за Венерой по всей планете с одной очень важной целью: используя данные наблюдений за транзитом, можно вычислить расстояние от Земли до Солнца.

Первое приблизительное значение этой величины - сегодня она называется астрономической единицей - астрономы получили, следя за транзитами в 1761 и 1769 годах. Оно оказалось равно 136,8 миллиона километров и отличалось от истинного примерно на 14 миллионов километров. Следующая оценка была получена спустя 122 года - после транзитов в 1874 и 1882 годах, и она была куда более точной. Собрав воедино результаты наблюдений последних четырех транзитов, американский астроном Саймон Ньюкомб вывел вилку от 148,5 до 150,3 миллиона километров, и эта оценка оставалась практически неизменной вплоть до 1931 года, когда значение астрономической единицы было уточнено во время наблюдений за астероидом Эрос. Новый результат составил 149,6 миллиона километра, и в дальнейшем эта цифра несущественно корректировалась более совершенными методами.

Транзит Венеры по солнечному диску позволил установить еще один важный факт, и автором выдающегося открытия был Михаил Ломоносов (хотя в западных источниках приоритет иногда отдается французу Жану Шапп д’Отрошу). Ученый следил за транзитом 1761 года и обратил внимание, что вместо гладкого слияния темного диска Венеры и Солнца при их контакте образуется яркое гало. Ломоносов предположил, что необычное явление обусловлено наличием на Венере атмосферы: проходящие сквозь нее солнечные лучи преломляются и формируют то самое необычное свечение. В свойственной ему несколько тяжеловесной манере ученый так сформулировал свои соображения: "Венера окружена знатной воздушной атмосферой, таковой (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного". Впоследствии догадка Ломоносова полностью подтвердилась, разве что состав венерианской атмосферы оказался очень далек от того, что обычно называют воздухом.

Сегодня наблюдения за транзитом Венеры уже не представляют такой критической важности и нужны, по большей части, для уточнения и подтверждения тех или иных данных, собранных орбитальными станциями. Но, во-первых, они дают повод вспомнить историю, в том числе историю развития науки, а во-вторых, слежение за любым астрономическим событием - тем более таким редким - вызывают ощущения, с которыми мало что может сравниться.

Наука и техника00:0718 августа

Большой папочка

Sony выпустила убийц AirPods. Но не все так гладко
Наука и техникаПартнерский материал

Взяли в свои руки

Они снимают фильмы на обычный телефон. За это можно получить «Оскар»