База знаний

Насколько великолепной кажется Венера при наблюдении невооруженным глазом, настолько разочаровывающе выглядит она в телескоп. В то время как Сатурн показывает свои кольца, Юпитер — полосы и луны, Марс — темные области и полярные шапки, Венера представляется почти совсем лишенной деталей. Все те немногие детали, которые видны, очень неясны и плохо различимы; должно быть, это всего лишь явления, происходящие в верхних слоях ее атмосферы.

Самый мощный телескоп Галилея увеличивал только в 30 раз, и естественно, что размытые детали поверхности Венеры были в него не видны. Никто из непосредственных последователей Галилея также не был удачлив в этом отношении. Почти в каждый инструмент были видны фазы, но и только. Прославленный изобретатель маятниковых часов Христиан Гюйгенс, бывший, по-видимому, лучшим наблюдателем XVII в., первым заметил детали на поверхности Марса, но даже он не смог ничего разглядеть на ослепительно ярком диске Венеры. Эта неудача Гюйгенса заставляет нас с некоторым подозрением относиться к результатам, полученным примерно в то же самое время менее опытными наблюдателями.

Первое определенное заявление о том, что на Венере видны «пятна», сделал в 1645 г. Франческо Фонтана, неаполитанский юрист и любитель астрономии, который обнаружил почти в центре диска темную область. В 1665 г. это же подтвердил Бураттини. Затем в 1666 и 1667 гг. Джиованни Доминико Кассини, наблюдавший в условиях прозрачного воздуха Болоньи в Италии, отметил существование светлых и темных областей. Первый из его рисунков был сделан 14 октября 1666 г. (в год лондонского пожара) в 17 час. 45 мин. Вскоре Кассини покинул Италию, чтобы занять пост директора только что основанной Парижской обсерватории. Из-за меньшей прозрачности неба Франции он не смог повторить свои наблюдения деталей поверхности Венеры. Его сын, Ж. Кассини, занявший после отца пост директора, тоже оказался не более удачливым, как и другой искусный наблюдатель Маральди.

Рис. 5. Четыре рисунка Венеры, сделанных Д. Кассини

Кассини-старший сделал ряд прославивших его важных открытий (например, открытие промежутка, разделяющего кольцо Сатурна на две основные части), и ясно, что он не мог просто ошибиться. С другой стороны, трудно понять, почему после 1667 г. он не смог снова заметить пятна на диске планеты, если ранее он действительно их видел. Ослепляющий блеск Венеры делает ее вообще очень трудным для изучения объектом, а маленький рефрактор, подобный тому, которым пользовался Кассини, окрашивает изображения и имеет другие оптические недостатки. У современных рефракторов эти дефекты по возможности исправлены, но что касается наблюдений Кассини, то реальность описанных им деталей можно поставить под сомнение.

Другие наблюдения, давшие положительный результат, сделал в Риме полвека спустя Франческо Бианчини. В 1726 г. он начал наблюдать с рефрактором диаметром 2¹/₂ дюйма, фокусным расстоянием 66 футов и увеличением около 100. Результаты, полученные Бианчини, были более чем поразительны; они включали даже карту Венеры, изображавшую «океаны», «континенты» и другие детали!

Независимо от того, существовали ли на самом деле отмеченные Бианчини детали или нет (а неуклюжий «воздушный телескоп» был крайне неудобен для планетных наблюдений), сейчас ясно, что его попытка составить карту поверхности планеты была напрасной тратой времени. Приведенные здесь карта и рисунки из книги Бианчини имеют лишь исторический интерес; с точки зрения современного наблюдателя, они лишены какой-либо ценности (см. рис. I).

I. Венера по наблюдениям Бианчини. Вверху — карта поверхности; внизу — зарисовки планеты, взятые из «Hesperi et Phosphori Nova Phaenomena» (Rome, 1727)

Перечисленные ранние наблюдения были только предварительным этапом. Серьезные работы по изучению планет начались в последние два десятилетия XVIII в., когда немецкий любитель астрономии Иоганн Шрётер устроил в Лилиентале близ Бремена обсерваторию и начал систематические исследования, окончившиеся только вместе с разрушением его дома французами в 1814 г. Одновременно со Шрётером работал и Вильям Гершель, открывший в 1781 г. планету Уран, за что он, как известно, получил субсидию от Георга III и смог, наконец, оставить музыкальную карьеру и целиком посвятить себя астрономии. История наблюдательных работ за последующие 30 лет, по сути дела, является историей работ Гершеля и Шрётера.

Гершель, без сомнения, был более крупной фигурой. Его справедливо называют отцом звездной астрономии, и за свою долгую жизнь он сделал поразительно много. Кроме того, он был крупным знатоком в деле изготовления зеркал. Со своим крупнейшим телескопом — 48-дюймовым рефлектором с фокусным расстоянием 40 футов — Гершель открыл такие крохотные объекты, как два внутренних спутника Сатурна.

Правда, Гершель наблюдал планеты от случая к случаю. Его основными целями были обзор и изучение природы и формы нашей звездной системы, и он удивительно преуспел в этом. Хотя Гершель и сделал ряд неверных выводов, можно справедливо заметить, что современная звездная астрономия в большой степени базируется на его работах.

Рис. 6. Детали на диске Венеры (по наблюдениям Б. Гершеля)

Гершель несколько раз наблюдал Венеру и заметил ряд деталей. Здесь приведен один из его типичных рисунков. Вот как он его описывает:

«19 июня 1780 г. На диске Венеры имеется темноватое голубоватое пятно adc и другое, довольно яркое ceb; они сходятся под некоторым углом, вершина которого отстоит от конца серпа а примерно на ¹/₃ диаметра Венеры. 21, 23, 24, 25, 26, 28, 29, 30 июня и 3 июля. Продолжались наблюдения этих и других слабых пятен… Для наблюдений использовался 20-футовый рефлектор системы Ньютона, к которому имелось по меньшей мере пять главных зеркал, причем некоторые из них обладали самым высоким совершенством формы и полировки. Увеличение в основном было 300 и 450 раз. Однако результаты не позволяют мне определить период вращения Венеры. Различные эффекты в оптике телескопа, вроде тех, которые могут происходить при преломлении света, часто приводили к появлению ложных пятен. Я не склонен придавать какого-либо значения движению пятен, которые были либо крайне слабы и изменчивы, либо их положение вообще нельзя было точно определить. Однако на основании этих наблюдений нельзя сомневаться в том, что Венера вращается вокруг оси; также очевидно, что планета имеет атмосферу, так как замеченные мною изменения явно не могут происходить на твердой поверхности Венеры». Шрётер был человеком совсем другого склада. Ему недоставало осторожности и спокойствия в суждениях, характерных для Гершеля, но он был таким же безграничным энтузиастом и именно он является основателем лунной и планетной астрономии. Например, его работа о Луне принадлежит к числу самых ценных. В последнее время стало довольно модным порицать Шрётера; считают даже, что его телескопы были слишком плохого качества, чтобы от них могло быть много пользы. В частности, Вокулер в своей в целом превосходной книге по истории астрономии утверждает, что «к несчастью, едва ли какие-нибудь из его выводов пережили испытание временем… поэтому астрономия получила очень мало пользы от его деятельности». Однако детальное изучение дошедших до нас книг и записей показывает, что такая точка зрения, по-видимому, не оправдана. Шрётер был плохим рисовальщиком, но серьезные ошибки он делал редко; самый большой из его телескопов — 19-дюймовый рефлектор, изготовленный Шредером из Киля,— возможно, был посредственного качества, но два других его инструмента, изготовленные Гершелем, без сомнения, были хорошими.

Довольно естественно, что Шрётер не мог много увидеть на диске Венеры. За время с 1779 по 1788 г. ему не удалось обнаружить вообще никаких деталей, но 28 февраля 1788 г. он «заметил, что обычно равномерная яркость диска планеты нарушена туманной полосой». Впоследствии детали такого рода наблюдались им неоднократно, причем они были всегда размыты и плохо различимы. Поэтому Шрётер, как и его современник Гершель и его предшественник Гюйгенс, пришел к выводу, что это чисто атмосферные явления.

Можно сказать, что работы Шрётера и Гершеля знаменовали конец первого этапа исследования Венеры. Позже, в XIX в., ее наблюдали многие зоркие астрономы-энтузиасты, как любители, так и профессионалы, среди которых можно упомянуть Вильгельма Беера, Иоганна Медлера, Вильяма Ласселя, Дэвиса, Ван-Эртборна и Деннинга. Следует также заметить, что особые явления, например прохождения Венеры по диску Солнца, изучались с самого раннего периода существования телескопической астрономии. Однако нет особой необходимости детально описывать все эти наблюдения и будет полезнее заняться обсуждением того, что мы видим на ярком диске Венеры.