База знаний

Так как Венера — ближайшая к Земле планета, причем почти столь же большая, как и сама Земля, то, казалось бы, она должна быть самым легким для изучения объектом. К сожалению, это не так, и вряд ли можно сомневаться в том, что наблюдать Венеру труднее, чем любое другое тело Солнечной системы. Это объясняется тем, что детали на поверхности планеты очень размыты и непостоянны. Даже наиболее заметные темные области так иллюзорны, что почти невозможно сколько-нибудь точно определить их положение на диске планеты; более того, они так быстро меняются, что одну и ту же деталь редко удается отождествить по прошествии двух-трех суток.

Когда вы впервые видите Венеру в небольшой телескоп, она кажется ярким и совершенно чистым диском. Однако, если наблюдать очень внимательно, на нем часто можно разглядеть темные пятна; мы приводим типичные примеры рисунков, сделанных членами секции Меркурия и Венеры Британской астрономической ассоциации (рис. II). На большинстве этих рисунков тени умышленно сгущены, иначе их вообще нельзя было бы воспроизвести.

Детали в высшей степени трудно уловимы. Спенсер Джонс утверждал, что «нельзя увидеть ничего, кроме слабых, размытых пятен, да и те видны только изредка»; высказывались и такие предположения, что детали на диске Венеры являются чисто оптическим эффектом. В целом этот вопрос, без сомнения, важен, и для его выяснения был выполнен ряд интересных экспериментов.

II. Зарисовки Венеры, выполненные пленами секции Меркурия и Венеры Британской астрономической ассоциации (воспроизводятся с разрешения Совета ассоциации). 1 — Каттермол, 19^h45^m 6 мая 1956 г., 6¹/₂-дюймовый рефлектор, увеличение 230, наблюдатель; 2 — Абинери, 20^h30^m 17 апр.1956 г., 8-дюймовый рефлектор, увеличение 232, наблюдатель; 3— Хит, 7^h10^m 12 авг. 1956 г., 10¹/₄-дюймовый рефлектор, увеличение 300, наблюдатель; 4 — Мур, 5^h55^m 26 авг. 1956 г., 12¹/₂-дюймовый рефлектор, увеличение 360, наблюдатель; 5 — Хит, 7^h45^m 6 окт. 1956 г., 10¹/₄-дюймовый рефлектор, увеличение 300, наблюдатель; 6 — Вайкс, 9^h40^m 6 янв. 1957 г., 6-дюймовый рефлектор, увеличение 225, наблюдатель.

На Венере обычно наблюдаются следующие детали: темные области; светлые пятна на концах серпа; светлые области, расположенные по краям видимой части диска. В 1897 г. швейцарский астроном Виллигер, работавший на оптических заводах Цейсса в Иене, сделал несколько гипсовых шариков около 6 см в поперечнике и рассматривал их в 5-дюймовый рефрактор с расстояния 400 м. Он обнаружил на дисках моделей и темные области, и полосу у лимба, и шапки на концах серпа, хотя на самом деле эти детали на «искусственных планетах» отсутствовали совершенно. При опытах с резиновыми шариками был получен тот же эффект. Очень похожие результаты были получены в 1952 г. Шпангенбергом в Германии. Рассматривая свои искусственные планеты при условиях, эквивалентных 60—140-кратному увеличению в случае реальных наблюдений Венеры, Шпангенберг тоже заметил шапки на концах серпа, темную кайму вокруг шапок, светлые области вблизи лимба и темные полосы. Третья серия экспериментов была проведена в 1954 г. Ленхэмом и Людлоу. Были изготовлены две прозрачные модели Венеры с полярным диаметром примерно 3 см. Одна из моделей была в фазе неполного диска; для придания ей желтоватой окраски был подложен фильтр. Не считая легкой однородной волокнистости, обусловленной структурой бумаги, диски «планет» были чистыми. Их освещали сзади и рассматривали с расстояния 10 м в телескоп диаметром 1 дюйм и шестикратным увеличением, дававшим такой же видимый размер изображения, как при наблюдении Венеры с увеличением в 100 раз. Двенадцать человек, из которых никто, кроме самих Ленхэма и Людлоу, не разбирался в астрономии, делали зарисовки изображений этих моделей. И снова получились округленные концы серпа, светлые края, темные области в центре, из чего авторы благоразумно заключили, что «некоторые из деталей, наблюдаемых на диске Венеры, могут не принадлежать самой планете».

Я сам провел ряд экспериментов, во время которых модели планеты рассматривались в 3-дюймовый рефрактор, и получил противоположный результат, так как никогда не видел несуществующих деталей. Вполне возможно, что я не видел их просто потому, что знал об их отсутствии — очень трудно избавиться от подсознательного предубеждения. В связи с этим, может быть, важно упомянуть, что, наблюдая в телескопы диаметром больше 6 дюймов, я часто замечал на Венере размытые темные детали, в то время как Ленхэм обычно не видел их!

В 1960 г. Каттермол и я производили дальнейшие эксперименты с «искусственной Венерой». Эти опыты не поколебали мнения, что основные темные области, замечаемые на поверхности Венеры в достаточно большие телескопы, являются реальными деталями планетного диска.

В случае такого объекта, как Венера, которая имеет яркий и почти чистый диск, появление ложных деталей более чем вероятно, и почти несомненно, что некоторые детали, отмеченные наблюдателями, работавшими с маленькими телескопами, явились следствием оптического обмана. То же самое с полным основанием можно сказать о деталях, зарисованных Бианчини и другими пионерами планетных исследований. При этом стоит заметить, что детали, которые можно назвать «настоящими» темными областями, видны только в большие телескопы. Я экспериментировал с различными инструментами, главным образом с моим 3-дюймовым рефрактором и 6- и 12¹/₂-дюймовыми рефлекторами, в результате чего нашел, что при хороших атмосферных условиях 12¹/₂-дюймовый рефлектор всегда показывает наибольшее количество деталей. В то же время в 3-дюймовый рефрактор диск почти всегда кажется чистым.

Некоторые авторитеты продолжают утверждать, что, по крайней мере в случае Венеры, маленький телескоп предпочтительнее большого. Это утверждение обосновывается тем, что, хотя при сильном увеличении размеры видимого диска планеты больше, одновременно возрастают и помехи, обусловленные неспокойствием земной атмосферы. По-видимому, это не подтверждается наблюдениями. При наблюдениях Венеры, а также других планет, особенно Марса, увеличение размера объектива телескопа приводит к исчезновению ложных деталей и появлению истинных.

Вместе с тем большие инструменты не дают существенного преимущества, что было установлено Барнардом, одним из крупнейших наблюдателей США. Работая с 36-дюймовым телескопом Ликской обсерватории, Барнард провел длинную серию наблюдений Венеры и писал следующее: «На поверхности планеты почти все время имелись различные детали, но они всегда были настолько неясными, что ни разу нельзя было сделать удовлетворительного рисунка… Я уверен, что слабые расплывчатые пятна, видимые в большой телескоп, были реальны, но постоянные ли это образования — сказать невозможно, так как опознать с определенностью одно и то же пятно при различных наблюдениях не удавалось. Впечатление, однако, таково, что они непостоянны».

Это описание исходит от астронома, пользовавшегося мировой известностью и наблюдавшего в один из наиболее мощных в то время телескопов; однако в равной степени оно могло бы принадлежать любителю, работающему с 6-дюймовым рефлектором. Это в точности соответствует картине, которую я сам видел в различные инструменты, начиная от маленького рефрактора до большого 33-дюймового телескопа Медонской обсерватории во Франции.

На медонском рефракторе, самом большом в Европе и, вероятно, столь же хорошем в оптическом отношении, как любой другой рефрактор, много наблюдал греческий астроном Антониади, проживший большую часть жизни во Франции и умерший там во время последней войны. Антониади был в свое время ведущим исследователем планет, и его рисунки хорошо согласуются с рисунками Барнарда. Одну особенно интересную серию наблюдений, выполненную Антониади в мае 1928 г., следует описать более подробно.

25 мая в 9 час. 50 мин., наблюдая на 33-дюймовом медонском рефракторе, Антониади заметил темную область в южной части диска (Венера приближалась к верхнему соединению, т.е. к «полновенерию»). К востоку от темной области находилось более темное пятнышко, в то время как у восточного края диска лежала светлая область. Три часа спустя, в 12 час. 45 мин., Антониади видел те же самые детали оставшимися без существенных изменений, но к 9 час. 10 мин. следующего дня главное пятно исчезло и остались только конденсация и светлая область. Вплоть до 30 мая имели место дальнейшие изменения. Картина явления, воспроизведенная автором по описанию Антониади, приведена на рис. IV.

IV. Юго-восточная часть диска Венеры. Видны светлые и темные области, описанные Антониади в 1928 г. по наблюдениям на 33-дюймовом медонском рефракторе. (Эти рисунки восстановлены по описанию.)

Ленхэм сообщает, что 28 августа 1956 г. Венера наблюдалась на 82-дюймовом рефлекторе обсерватории Мак-Дональд в Техасе при увеличении 900 раз; независимо на этом же инструменте наблюдал Койпер. Несмотря на хорошее качество дневного изображения, не было видно никаких деталей, но казалось, что весь диск испещрен очень мелкими крапинками. Это сообщение нельзя считать каким-либо доказательством того, что в большие телескопы на Венере не видно никаких определенных деталей. У себя дома, в Суссексе, используя 12¹/₂-дюймовый рефлектор, я наблюдал Венеру с точностью до нескольких часов в то же время, что Ленхэм и Койпер. Я видел, что диск был совершенно чистым, не считая увеличений яркости вблизи концов серпа, которые отмечались также и в Техасе. Опять следует подчеркнуть, что часто бывают периоды, когда ни в один телескоп, даже в самый большой, на Венере ничего не видно.

Время от времени на поверхности планеты появляются необычно резкие детали. Типичный случай такого рода отметил в 1924 г. Стивенсон, наблюдавший с 6-дюймовым рефрактором при увеличении 280 раз. Он писал: «Я сразу увидел деталь, гораздо более заметную, чем мне приходилось видеть когда-либо раньше. Больше всего бросалась в глаза широкая темная полоса, протянувшаяся на запад в направлении лимба из точки, лежащей немного южнее той, которая была бы центром полного диска… Эта деталь была бы видна в любой инструмент диаметром свыше 3 дюймов». За время между 1949 и 1952 гг. я неоднократно наблюдал некую V-образную деталь, существование которой подтверждалось и другими наблюдателями, но с 1953 г. ее больше не видели.

Даже в наше время некоторые наблюдатели продолжают составлять карты Венеры, придерживаясь той точки зрения, что имеются постоянно существующие детали. Одна из таких карт была составлена в 1932 г. французским астрономом Камю и включала множество деталей, в том числе яркие полярные зоны, а также темные и светлые области вблизи экватора. В 1935 г. была опубликована другая карта, составленная Андренко. Эти карты сильно отличаются от первой карты Бианчини, составленной более двух столетий назад, но все же следует помнить, что многие исследователи Венеры сомневаются, имеет ли вообще смысл составлять карты этой планеты. Упомянем еще о том, что Дольфюс составил карту полупостоянных деталей по наблюдениям на 24-дюймовом рефракторе обсерватории Пик-дю-Миди в Пиренеях.

Какова же, наконец, природа этих размытых темных областей?

Все имеющиеся данные указывают на то, что по крайней мере некоторые из этих деталей реальны, хотя спор все еще продолжается. Мак-Ивен предположил, что «атмосфера Венеры достаточно прозрачна, чтобы можно было видеть детали… относящиеся к нижним и более плотным слоям, соответствующим, скажем, земной тропосфере. Эти детали могут быть связаны с вулканической пылью и дымом или быть смутно различимыми деталями самой поверхности планеты». Дольфюс также придерживается мнения, что по временам сквозь верхний слой облаков могут быть видны темные облака, плавающие в нижних слоях атмосферы, или даже сама поверхность планеты. Другая точка зрения, которой придерживаюсь и я, состоит в том, что темные пятна объясняются попросту явлениями в верхних слоях атмосферы планеты и что никакого постоянства здесь быть не может.

В настоящее время мы можем с уверенностью сказать только то, что природа темных областей остается неизвестной и что их интерпретация крайне трудна.