База знаний

Когда серп Луны поднимается достаточно высоко и фон неба становится по-настоящему темным, часто можно видеть, как неосвещенная, «ночная», сторона лунного диска светится слабым светом. В народе это явление зовут «старая луна в объятиях молодой». Оно наблюдается уже в течение многих веков. Леонардо да Винчи первым дал ему правильное объяснение. Оно вызывается просто освещением Луны солнечным светом, отраженным от Земли.

У нас на Земле лунный свет может быть довольно сильным, но сама Земля освещает Луну еще сильнее отчасти потому, что размеры Земли на лунном небе больше, а отчасти из-за того, что Земля лучше отражает свет, чем Луна. На освещенной земным светом части лунного диска в телескоп удается даже различить некоторые детали, а само явление иногда можно наблюдать вплоть до наступления дихотомии.

Похожее явление наблюдается и на Венере, хотя, разумеется, его природа не может быть той же самой. Повидимому, оно было открыто 9 января 1643 г. Иоганнесом Риччиоли — иезуитом, профессором из Болоньи. Риччиоли известен тем, что в 1651 г. он составил карту Луны, назвав основные кратеры именами выдающихся людей, вместо того чтобы по примеру своих предшественников придерживаться отдаленных географических аналогий. Хотя его едва ли можно поставить в один ряд с такими учеными, как Гюйгенс и Кассини, он все же был опытным наблюдателем. Следует отметить, что сам Риччиоли как будто оценил свое наблюдение как неуверенное, и, возможно, картина, которую он видел, объясняется дефектами телескопа.

Пепельный свет, как назвали это слабое свечение, вторично был замечен в 1714 г. Дерхэмом, а затем отмечался многими астрономами. Исключительно ценная сводка сообщений о наблюдениях этого явления за период с 1643 по 1900 г. была составлена Баумом, и последующие ссылки на работы этого периода даны по его статье. Список более ранних работ приведен в журнале «Nature».

Вильям Дерхэм, каноник из Виндзора, наблюдал пепельный свет около 1714 г. По его словам, «сферичность, или округлость, столь явная у Луны, имеется также и у Венеры, темная сторона которой может быть видна, когда серп наиболее узок, причем эта сторона представляется окрашенной в тусклый ржавый цвет». Из подстрочного примечания в третьем издании его книги, опубликованном в 1719 г., по-видимому, можно сделать вывод, что Дерхэм наблюдал пепельный свет неоднократно.

Мы не станем приводить здесь подробности всех позднейших наблюдений; это было бы утомительно. Скажем только, что примерно с 1890 г. пепельный свет наблюдали почти все внимательные исследователи Венеры, за исключением Барнарда, который так и не сумел его увидеть.

Обычно пепельный свет наблюдается только тогда, когда Венера имеет вид тонкого серпа, но в июне 1895 г. Бреннер заявил, что он наблюдал его, когда Солнце освещало больше половины диска планеты. Такой же случай, согласно Крэггу и Бартлетту, имел место в 1951 г. В 1927 г. Сэкстон однажды видел весь диск «не как кольцо, а как очень слабое белесое или туманное пятно на голубом фоне неба». Очевидно, наблюдения указывают на различные формы одного и того же явления.

Термин «пепельный свет» относится, собственно говоря, только к слабому свечению ночной части диска и не должен употребляться для описания случаев, когда ночная сторона кажется темнее, чем фон неба. Последнее явление может быть вызвано только эффектом контраста. (Фламмарион однажды выдвинул предположение, что причина может заключаться в ослаблении непрозрачным шаром Венеры яркости фона неба, обязанного зодиакальному свету; но эта идея представляется несостоятельной.) Ряд высказываний на эту тему принадлежит Хиту, автору очень полного каталога, содержащего свыше 150 наблюдений темной стороны Венеры с 1921 по 1954 г. Согласно Хиту: «При дневных наблюдениях неосвещенная часть диска неизменно казалась темнее, чем окружающий фон неба. Часто потемнение было более заметно вблизи терминатора и постепенно исчезало по направлению к линии, соединяющей концы серпа, но иногда оно распространялось на весь или почти весь диск. Спустя некоторое довольно неопределенное время после захода Солнца темная сторона становилась светлее окружающего фона и иногда окрашивалась в тусклые красноватые или коричневатые тона; обычно это слабое свечение наблюдается на всей неосвещенной части диска планеты. В двух случаях было замечено, что она вся была как бы испещрена крапинками или же яркость диска была неодинаковой».

Наблюдая Венеру в 10¹/₄-дюймовый рефлектор 7 апреля 1953 г. в 13 час. 48 мин., Хит заметил, что неосвещенная часть диска, заключенная между рогами серпа, имела серый оттенок и казалась несколько темнее фона неба. То же самое наблюдалось в 18 час. 22 мин., но в 19 час. 00 мин. цвет был уже красноватым и можно было видеть почти весь диск, который стал теперь несколько ярче фона. В 19 час. 10 мин. был виден весь диск, его цвет все еще был красноватым, но он стал определенно ярче неба. Серп был очень узким, на его долю приходилось всего около 4% диска. Быстрые изменения такого характера, конечно, не могут быть реальными и обусловлены изменениями яркости фона.

Мои собственные визуальные наблюдения с 1934 г. по настоящее время выполнялись главным образом с 8,5-и 12,5-дюймовыми рефлекторами. Мне еще не случалось видеть темный диск планеты на фоне неба, но настоящий пепельный свет — слабое свечение темной стороны планеты — я наблюдал так часто, что мне трудно считать это явление чистой иллюзией. Прежде чем наблюдать пепельный свет, рекомендуется обязательно заслонить яркий серп непрозрачным экранчиком или чем-нибудь в этом роде. Мне, однако, часто удавалось видеть его, и не прибегая к этому.

Так или иначе, но дискуссия о реальности пепельного света все еще продолжается. Здесь трудно быть в чем-либо уверенным, и вопрос остается открытым. Я лично верю в реальность пепельного света, но с готовностью выслушаю доказательства обратного.

Если пепельный свет действительно существует, то его нелегко объяснить — ведь у Венеры нет спутников. В 1883 г. пражский астроном Зенгер предположил, что Земля может освещать ночную сторону Венеры так же, как саму Землю освещает Луна. Но это объяснение явно неудовлетворительно, так как освещенность, создаваемая Землей на Венере, была бы слишком слаба, чтобы произвести заметный эффект. Еще менее обоснованной была идея Шафарика, который считал, что свечение обусловлено фосфоресценцией огромных океанов Венеры. Много позднее Баркер предположил, что все дело в слое льда, который покрывает ночную сторону планеты. Это, однако, подразумевает признание 225-суточного периода вращения и справедливости утверждения Ловелла о том, что мы видим настоящую поверхность планеты, а не верхние слои ее атмосферы; последнее едва ли правдоподобно.

Поистине странное объяснение было предложено Грюйтхюйзеном. Как мы видели, этот человек сделал много полезного, но, к сожалению, он обладал таким живым воображением, что еще при жизни стал всеобщим посмешищем. (Например, он считал, что открыл на Луне искусственные постройки.) Грюйтхюйзен обратил внимание, что пепельный свет наблюдался в 1759 г. и снова в 1806 г., т.е. через 47 земных или 76 венерианских лет, и объявил: «Предположим, что некий (венерианский, разумеется) Александр или Наполеон достиг там всемирного могущества. Если мы допустим, что обычный срок жизни обитателя Венеры длится 130 венерианских лет, что составляет 80 земных, царствование властителя Венеры вполне может длиться 76 венерианских лет. Наблюдавшееся явление, очевидно, было результатом всеобщей праздничной иллюминации в честь восшествия на престол нового властителя планеты». Позднее Грюйтхюйзен несколько модифицировал свою теорию. Взамен венерианской коронации он выдвинул предположение, что пепельный свет может быть обусловлен всего лишь выжиганием обширных участков джунглей для освоения новых пахотных земель, и добавил, что «тем самым были предотвращены великое переселение народов и возможная война между ними, так как причины того и другого были устранены».

Обратимся к более здравой теории немецкого астрофизика Германа Фогеля, который предположил, что причиной пепельного света являются «очень длительные сумерки». Это вполне возможно, но интенсивность пепельного света, по-видимому, меняется, а это едва ли могло бы иметь место, если бы он обусловливался сумеречными явлениями или просто иллюзией. Часто изменения бывают резкими. Например, я отлично видел пепельный свет 27 и 31 марта 1953 г., но 30 марта не смог обнаружить даже намека на него. Это подтвердили независимые наблюдения, сделанные в Америке. Излишне говорить, что были приняты все меры, чтобы условия всех наблюдений были по возможности одинаковыми.

Предлагалось множество различных теорий; например, Райнауер в 1859 г. предвосхитил предположение Зенгера об освещении Венеры отраженным от Земли светом, а в 1880 г. Клейн возродил гипотезу о фосфоресценции. Однако несравненно более перспективную гипотезу высказал в 1872 г. Де-Хеен, предположивший, что природа явления электрическая.

Большинству людей, и в первую очередь тем, кто побывал в высоких широтах, знакомо явление земных полярных сияний. Они вызываются потоками заряженных частиц, выбрасываемых Солнцем, которые при вторжении в верхние слои земной атмосферы возбуждают ее свечение. Солнце все время испускает такие частицы, и в высоких широтах полярные сияния являются обычной достопримечательностью ночного неба. Современные исследования показывают, что они могут возникать на высотах до 1000 км.

Венера ближе к Солнцу, чем мы, и можно ожидать, что ее полярные сияния интенсивнее и более регулярны, чем земные. Кроме того, есть указания, что планета обладает значительным магнитным полем. Ряд интересных результатов в этой области был получен в 1955 г. Хаутгэстом на Зонненбергской обсерватории в Утрехте (Голландия). Хаутгэст считал, что если Венера является сильным магнитом, то в периоды, когда она находится приблизительно между Землей и Солнцем, т.е. вблизи нижнего соединения, она должна возмущать потоки заряженных частиц, летящих от Солнца к нашей планете. Поэтому он надеялся, что, изучая записи колебаний напряженности магнитного поля Земли за период больше 44 лет с учетом изменения солнечной активности, удастся выявить измеримый эффект. Хаутгэст установил этим путем, что магнитное поле Венеры должно быть раз в пять сильнее земного.

Следовательно, в гипотезе Де-Хеена о том, что пепельный свет Венеры может вызываться полярными сияниями, нет ничего искусственного. В 1887 г. эта гипотеза была поддержана Лэмпом, а в последние годы завоевала еще большее признание. Конечно, и у нее есть свои недостатки, но если пепельный свет не вызван просто эффектом контраста, эта гипотеза представляется наилучшим объяснением.

Ряд подтверждений обсуждаемой гипотезы дали наблюдения Н.А. Козырева на Крымской астрофизической обсерватории. Н.А. Козырев сумел получить спектрограммы темной стороны Венеры с помощью кварцевого спектрографа, присоединенного к 125-сантиметровому рефлектору. Эта работа привела к открытию в спектре Венеры полос ионизованной молекулы азота (длины волн 3914 и 4278 А), что чрезвычайно важно, так как те же полосы наблюдаются и в спектре земных полярных сияний. В.Г. Фесенков написал по этому поводу следующее: «Таким образом, природа свечения ночного неба Венеры, очевидно, аналогична нашим полярным сияниям, и, следовательно, в нем излучается гораздо больше энергии, чем в обычном свечении ночного неба земной атмосферы… По открытым им эмиссионным полосам Козырев нашел, что яркость ночного неба Венеры должна быть примерно в 50 раз больше, чем земного».

В 1960 г., когда я был на Крымской астрофизической обсерватории, Н.А. Козырев сообщил мне дополнительные сведения о своих последних работах по изучению ночной стороны Венеры. Его спектрограммы вполне убедительны, и их интерпретация, без сомнения, правильна. Это значительно усиливает доводы гипотезы, объясняющей пепельный свет полярными сияниями на Венере.

В то же время работы визуальных наблюдателей еще могут сыграть некоторую роль. Дополнительное подтверждение этой теории можно получить, сопоставляя частоту появления и интенсивность пепельного света с солнечной активностью. Солнечная активность подвержена регулярным изменениям, причем каждые 11 лет имеют место максимумы. В свою очередь эти колебания влияют на полярные сияния, частота появления которых увеличивается вместе с ростом активности. Хаутгэст уже нашел признаки зависимости между фазой солнечной активности и предполагаемым магнетизмом Венеры. Если удастся показать, что пепельный свет наиболее заметен в эпохи максимумов солнечной активности, то мы получим еще одно веское подтверждение гипотезы.

Однако наблюдений пепельного света пока еще слишком мало, они слишком нерегулярны и неточны для целей необходимого анализа. Впрочем, следует заметить, что, согласно наблюдениям членов секции Меркурия и Венеры Британской астрономической ассоциации, свечение было особенно заметно в конце 1957 г., когда солнечная активность была вблизи максимума. Эта проблема открывает перспективное поле деятельности для астронома-любителя, вооруженного небольшим телескопом и большим терпением, конечно, при условии, что работа всегда будет выполняться с наибольшей тщательностью.