Астрономия [энциклопедия] [Сергей Викторович Житомирский] (pdf) читать онлайн

«РОСМЭН»

«Р О С М Э Н »

АСТРОНОМИЯ
энциклопедия

М ОСКВА

Р О СМЭ Н
2011

С о д е р ж а н и е
В в е д е н и е ............................................................4
Ч то изучает астрономия
Наука о зв е зд а х .................................................. 6
Дорога Солнца и планет.................................. 8
Равноденствие, солнцестояние
и времена год а..................................................12
Всемирное тяготение, формы орбит . . . . 14
Солнечная система
Солнце и его спутники.................................. 18
М еркурий..........................................................20
В ен е р а................................................................22
Система Земля —Луна....................................24
М арс................................................................... 26
Ю пи тер............................................................. 28
С атурн ............................................................... 30
У р ан ................................................................... 32
Нептун............................................................... 34
Плутон - бывшая планета..............................36
Малые тела Солнечной си стем ы ................38
Звезды
Жизнь звезды ................................................. 44
Солнце —звезда............................................... 46
Типы з в е з д ....................................................... 48
Планеты у других зв е зд ................................. 52
Звездные скопления....................................... 54
Галактики
Звездные системы........................................... 58
Млечный Путь —наша Галактика............... 60

Туманности........................................................62
Галактики вокруг н а с ......................................64
Мир далеких галактик....................................66
Большой взрыв и расширение м и р а ........68
История астрономии
Рождение астрономии....................................72
Звездочеты Месопотамии
и Древнего Е ги п та..........................................74
Звезды на заре истории:
античная астрон ом и я................................... 76
Астрономия на В о с т о к е ............................... 80
Астрономия Е в р о п ы ..................................... 82
Астрофизика................................................... 86
Радиотелескопы............................................. 88
Космические разведчики............................. 90
Наблюдение звездного неба
Ход наблюдений.............................................94
Главные созвездия у Северного полюса . .96
Главные созвездия весеннего неба........... 100
Главные созвездия летнего н еба............... 104
Главные созвездия осеннего неба............. 108
Главные созвездия зимнего неба............... 112
Созвездия южного неба............................... 118
Заключение................................................... 120
Справочные материалы
Карта звездного н еба................................... 122
Именной указатель .....................................124
Предметный указатель...............................125

Введение
Э та книга посвящ ена астрономии, а это
значит, что она рассказы вает о звездном
небе, каким его видим мы и видели люди
далекого прош лого, о Солнце и Луне,
планетах и далеких светилах. Звездное
небо — это видимая нами часть Вселен­
ной, где находится наша планетная систе­
ма вместе с Солнцем и Землей. Мы расска­
жем вам, что представляет собой звезда по
имени Солнце, узнаете вы и о других звез­
дах и о том, какое место Солнечная сис­
тема занимает в нашей Галактике —Млеч­
ном Пути, а также о множ естве других
галактик.

С древнейших времен ученые-астрономы
стремятся больше узнать о Земле и Луне,
о Солнце и планетах Солнечной систе­
мы, о ком етах и далеких звездах. Они
соверш енствую т телескопы, посылают
в космос исследовательские аппараты,
а Вселенная преподносит им все новые
загадки. Астрономия —динамично разви­
вающаяся наука, где каждый новый день
может принести поистине мировое от­
крытие. Об истории астрономии с древ­
нейших времен до наших дней расскажет
одна из глав нашей энциклопедии.
Звездное небо —часть природы. И хотя
сейчас большинство людей мало связано
с природой, вряд ли найдется человек,
который не сможет отличить дуб от бе­
резы или ромашку от лютика. А вот зна­
комство с созвездиями у многих землян
ограничивается Больш ой Медведицей.
Заклю чительная глава наш ей энцикло­
педии посвящ ена наблюдению звездно­
го н еба, она научит вас расп озн авать
созвездия.
К артина звездной ночи доступна каждо­
му, но по-настоящему увидит ее только
тот, кто знает созвездия. Созвездия —ал­
ф ав и т звездн ой книги. О н а о тк р ы та
всем, но гораздо больше скажет тому, кто
сумеет прочесть ее, увидеть в беспоря­
дочной россыпи звезд письмена, остав­
ленные далекими предками. Это великая
книга, в которой записаны представле­
ния первобытных людей о небе и более
поздние мифы о нем. Любуясь небом, мы
ощущаем близость к поколениям, кото­
рые жили до нас и видели над собой те
же узоры звезд, которы е практически не
изменились со времен зарождения на­
шей цивилизации.

ЧТО ИЗУЧАЕТ
АСТРОНОМИЯ

Что изучает астрономия

Наука о звездах
Астрономия буквально значит «наука о звездах»
(от греч. «астер» — «звезда» и «номос» — «закон»).
Она изучает строение, развитие, происхождение,
движение космических тел и их систем, исследует
всю Вселенную. Эта древняя наука возникла несколь­
ко тысячелетий назад: она нужна была и для измере­
ния времени, и для определения пути на суше и на
море, и для предсказания сезонных явлений (дождей,
засух, снегопадов). Астрономическими знаниями поль­
зовались и жрецы —служители древних богов.
Движ ение небесной сферы
Люди давно заметили, что Солнце и звез­
ды в небе движутся. Н а самом деле их
видимое перемещ ение связано с движе­
нием самой Земли. Ведь, например, в по­
езде легко можно представить, что купе
неподвижно, а там, за окном, бегут поля,
домики и перелески. Все зависит от точ­
ки зрения. Если смотреть на вертящуюся
Землю со стороны, то Москва, например,
несется со скоростью около 900 к м /ч .
Н о мы этого не зам ечаем , потому что
мчимся вместе с ней. Мы говорим: «Сол­
нце взош ло», когда на самом деле Земля
повернулась навстречу его лучам. Но Зем­
ля не только вращ ается вокруг своей оси
с периодом в одни сутки —за год она еще
Суточные дуги светил
в околополярной
области. Так
выглядели бы
«пути» звезд по небу,
если бы светила
фотографировали
с большой выдержкой
(24 часа). Чем дальше
звезда о т полюса,
тем большую дугу
она описывает,
тем заметнее ее
перемещения по небу

Звезды движутся по небу против часовой
стрелки, совершая полный оборот за сутки.
Лишь Полярная звезда, отмечающая ось мира,
остается неподвижной

обходит Солнце. А само Солнце летит
среди звезд, от этого картина звездного
неба со временем меняется (правда, звез­
ды-соседи так далеко, что на протяжении
всей истории человечества эти измене­
ния почти незаметны, и одетые в шкуры
охотники на мамонтов видели над собой
почти такое же небо, как и мы).
Много веков назад древние индийцы счи­
тали, что Земля находится в центре твер­
дой сферы. Сначала в первобытных во­
дах плавало металлическое яйцо, потом
в нем зародился бог-творец Брахма. Он
создал внутри яйца плоскую круглую Зем­
лю, а скорлупа стала небом. П охожие
мифы были у древних персов и греков.
Эти сказочные представления оказались
прекрасной математической моделью
для астрономов. Суточное вращение Зем­
ли очень удобно представить как движе­
ние воображ аемой небесной сферы.

Звездны е координаты
Н а небесной сфере можно, как на глобу­
се, провести систему координат, похо­
жих на географические. Там, где небес­
ную сферу пересекает земная ось (вообра­
жаемая линия, вокруг которой и враща­
ется планета), находятся полюса мира —
Северный и Южный. Они расположены
точно над Северным и Южным полюса­
ми Земли; вот почему так полезно уметь

находить Северны й полюс мира, кото­
рый лежит недалеко от Полярной звезды
на кончике хвоста Малой Медведицы: он
задает направление на север. Ж ителям
Южного полушария повезло меньше: Юж­
ный полюс не отмечен звездой.
Есть на небе и небесный экватор, он про­
ходит на равном расстоянии между полю­
сами и лежит над земным экватором, деля
небо на Северное и Ю жное небесные по­
лушария. Есть и свои параллели, над зем­
ными параллелями, и меридианы, кото­
рые, естественно, не стоят неподвижно
над земными, а вращ аю тся, делая один
оборот в сутки. В от только привычные
широта и долгота в астрономии не при­
жились: долготу небесных объектов при­
нято обозн ачать буквой «альфа» и назы­
вать прямым восхож дением, а широту
обозначать буквой «дельта» и назы вать
склонением. Склонение отсчитываю т от
экватора, а прямое восхождение —отточки

Линия прямого
восхож дения
^ Линия
V долготы

\ ЗЕМЛЯ

7
Прецессия

Смещение Северного полюса мира в результате
прецессии

весеннего равноденствия (см. с. 12-13).
С помощ ью этой си стем ы координ ат
можно определить «адрес» любой звезды
в любой точке небесной сферы. Не нужно
только забывать о том, что сфера эта —во­
ображаемая, что это модель, используемая
исключительно для удобства наблюде­
ний и некоторых расчетов.

Однако, как выяснилось, сама точка весен­
него равноденствия, которую астрономы
взяли за основу при определении звезд­
ных координат, не неподвижна: она очень
медленно, но все-таки смещ ается с вос­
тока на запад и делает полный оборот
вокруг эклиптики (еще одной воображ а­
емой линии небесной сферы, см. с. 8-9)
примерно за 26 ООО лет!
Обнаружил это явление, получившее на­
зван ие «п рецессия», древнегреческий
астроном Гиппарх. П рецессия связана
с тем, что сама ось, вокруг которой вра­
щ ается Земля, непостоянна: она тож е
медленно перем ещ ается, описывая во­
ображаемый конус.
Н ечто похожее происходит, если мы за­
пустим детскую игрушку — волчок или
юлу: ручка юлы будет описывать в возду­
х е в о о б р а ж а е м ы й конус. П оскольку
вследствие прецессии движется земная
ось, смещаются и полюса мира. В нашу
эпоху Северный полюс почти совпадает
с Полярной звездой, но посмотрите на
рисунке слева, как он перемещ ался по
небесной сф ере в течение 26 ООО лет!

Определение
координат звезд
на небесной сфере

Схема прецессии:
Земля вращается,
как волчок

Что изучает астрономия

Дорога Солнца
и планет
Солнце можно увидеть в разных участках неба: утром
оно встает на востоке, вечером садится на западе;
летом поднимается высоко над землей, зимой стоит
низко; в полдень бывает в зените (самой высокой
точке), в остальное время —ниже. Все точки небес­
ной сферы, в которых в разное время дня и года
можно обнаружить наше светило, складываются
в большой круг —эклиптику.

бражая этот наклон, все глобусы —моде­
ли земного ш ара — тоже наклонены не­
множко в сторону.)
Эклиптика, подобно экватору, тоже делит
небесную сферу на две половины, и у нее
е с ть сво и п ол ю са; С евер н ы й полю с
эклиптики находится в созвездии Дра­
кон в 2 3 °2 7 '8 " о т С еве р н о го полю са
м и р а. П л о с к о с ть экли пти ки служит
основной плоскостью в эклиптической
системе небесных координат, которая
иногда используется в астрономии наря­
ду с экваториальной: в этом случае рас­
стояния отсчитываю тся от эклиптики,
а не от небесного экватора.

«П олоса затм ений»
Эклиптикой астрономы называют боль­
шой круг небесной сферы, по которому
происходит видимое годичное движение
Солнца. Н азвание это можно перевести
как «полоса затм ени й», и связано оно
с обстоятельством, которое звездочеты
подметили еще в глубокой древности,
наблюдая солнечные и лунные затмения
(моменты, когда земному наблюдателю
Солнце или Луна частично или полно­
стью перестаю т быть видимыми, Солн­
це —потому что перекрывается лунным
диском, Луна — потому что закры вается
тенью Земли). Так вот, затмения проис­
ходят лишь тогда, когда Луна подходит
к точкам пересечения своей орбиты с эк­
липтикой.

Эклиптика и небесный
экватор
Плоскость эклиптики наклонена по от­
ношению к плоскости небесного эквато­
ра под углом 23°27'8" (то есть 23 градуса
27 минут 8 секунд — минутой в астроно­
мии, как и в географии, называют V,.,, гра­
дуса, а секундой —У60 минуты). Э тот угол
наклона связан с особенностью передви­
жения Земли по орбите: дело в том, что
ось вращения Земли не строго перпен­
дикулярна плоскости ее околосолнечной
о р б и ты , а н аклон ен а по отн о ш ен и ю
к ней на те самые 23°27'8'\ (Кстати, изо-

Старинная карта
звездного неба
с нарисованными
фигурами созвездий

Зодиак
О бласть эклиптики привлекала особое
внимание древних астрономов. Они на­
блюдали за ней не только днем, но и но­
чью, когда на небосводе появлялись звез­
ды и созвездия — группы близких звезд,
складывающиеся в запоминающиеся ри-

сунки. Естественно, те созвездия, кото­
рые с наступлением ночи вступали на
дневную дорогу Солнца, казались астро­
номам особенно важными и значитель­
ными. Древние полагали, что эти скоп­
ления звезд связаны со светилом какойто особой связью. Неудивительно, что
именно в области эклиптики находятся
древнейшие из известных человечеству
созвездий. Большинство этих созвездий
представляет образы зверей (по-гречески «животное» — «зоон »), поэтому вся
зона (кстати, «зо н а» п еревод и тся как
«пояс») эклиптики получила название
зодиака — «звериного пояса». Древней-

Зодиак. Рисунок из рукописной книги

шие зодиакальные созвездия были выде­
лены еще в Вавилоне, первоначально их
насчитывали 18, но постепенно их число
сократилось до современного —12: Овен,
Телец, Близнецы, Лев, Рак, Дева, Весы,
Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей,
Рыбы. Для нынешних астроном ов они
мало чем отличаются от прочих 76 (всего
на соврем енной карте звездн ого неба
88 созвездий), но в истории культуры им
довелось сыграть огромную роль: с древ­
нейших врем ен человеч ество верило,
что все они способны по-разному влиять
на жизнь людей.
На дневном небе звезд не видно, но они
там есть, и Солнце соверш ает свой суточ­
ный путь вместе с ними. С каким созвез­

дием движется Солнце, видно по двум
соседним созвездиям: по предыдущему,
которое встает прямо перед рассветом,
и по следующему, которое находится на
горизонте после заката. Например, если
на утренней заре виден Лев, а на вечер­
ней Д ева, то Солнце находится между
ними в созвездии Рак. Древние астроно­
мы установили, что Солнце, двигаясь по
поясу из 12 созвездий, проводит в каж­
дом из них около месяца.
Но что означают слова «Солнце находит­
ся в таком-то созвездии»? Ведь Солнце
появляется на небе днем, а звезды — но­
чью. Н о вот если бы солнечный свет не
затмевал для нас на дневном небе звезды,
мы видели бы Солнце — самую близкую
к нам звезду —на фоне одного из 12 зоди­
акальных созвездий, состоящ их из уда­
ленных звезд. То созвездие, которое за­
тм еваю т солнечны е лучи, и окаж ется
«определяющим» для данного периода.
Однако рассмотреть его звезды на небе
можно будет не скоро — через полгода,
когда солнце окажется в противополож­
ном зодиакальном созвездии. В плоскос­
ти эклиптики и в поясе зодиака наблюда­
ются и перемещ ения пяти планет Сол­
нечной системы, заметных невооружен­
ным глазом, —Меркурия, Венеры, Марса,
Ю питера и Сатурна.

Пояс эклиптики
со схематическими
фигурами
зодиакальных
созвездий

Что изучает астрономия
«В етреная дочь астроном ии»

10

Именно так шутливо называли астроло­
гию — учение о предсказании будущего
на основе наблюдений за космическими
телами. Астрология, в отличие от астро­
номии, не просто наблюдала за звездами,
а устанавливала их влияние на жизнь лю­
дей (так, во всяком случае, утверждали
астрологи). Зародилась она в Вавилонии:
наблюдая за солнечными и
лунными затмениями, астро­
логи М еждуречья пы тались
предсказывать события госу­
дарственного масштаба: недо­
род и урожай, сушь и наводне­
ние, б лагод ен стви е н арод а
и приход страшных болезней.
Дальнейшее развитие астро­
логии связано с Грецией. Здесь
в ее основу легло учение о «все­
мирной симпатии» — взаимо­
влиянии всех сил и явлений. Греческие
астрологи предсказывали судьбы не толь­
ко государств, но и отдельны х людей.
При этом они учитывали, в каком созвез­
дии пребывало Солнце в момент рожде­
ния человека, как располагались в этот
миг планеты (были важны не только пла­
неты, находящ иеся в одном созвездии
с Солнцем, но и соседние, п роти воп о­
ложные и т. п.). Астрологи разработали

Астролог,
устыдившись
открытий, сделанных
астрономами, рвет
гороскоп.
Гравюра XVIII в.

•W

V '* ’ ”

Так выглядел
старинный гороскоп
На старинной
гравюре изображен
астролог,
рассказывающий
посетителю
о влиянии на его судьбу
небесных тел

сложную систему классификации созвез­
дий и планет. Они поделили их на сухие
и влажные, на мужские и женские, связа­
ли с четырьмя «первоэлементами» (воз­
духом, водой, землей и огнем), с метал­
лами, цветами и т. п.

Что такое гороскоп
Главное детище астрологии — гороско­
пы. Их название происходит от гречес­
кого horoskopos — «наблюдающий вре­
м я». Гороскопы п р ед ставл я ю т собой
своеобразную карту расположения звезд
и созвездий в момент рождения челове­
ка. И х взаимодействие и предопределяет
дальнейш ую судьбу н оворож денного.
Главную роль при составлении личного
гороскопа играло наблюдение и фикси­
рование момента «прохождения» Солнца
и Луны, а также пяти планет —Меркурия,
Венеры , М арса, Ю питера и Сатурна —
вдоль эклиптики. Влияние той или иной
планеты определялось характером боже­
ства, с которым эту планету связывали.
Н апример, благоприятное положение
М арса (посвященного богу войны) сули­
ло новорож денному победы в битвах,
п окрови тел ьство М еркурия (планеты
бога торговли) — оборотистость и т. п.

Сходным образом описывалось влияние
на новорожденных зодиакальных созвез­
дий: оно определялось характером пер­
сонажей, давших им название. Скорпи­
он, например, наделял родившихся под
его знаком злобой и коварством, О вен —
поистине бараньим упрямством, Лев —
силой и мужеством и т. п.

Есть ли б удущ ее
у астрологи и?
Дань увлечению астрологией в свое вре­
мя отдали и замечательные астрономы,
например Клавдий Птолемей и Иоганн
Кеплер. Вплоть до XVI в. астро­
логия счи талась столь же
почтенной наукой, как
и астр о н о м и я . К о­

нец этому положил польский астроном
Николай Коперник: созданная им гелио­
центрическая система мира превратила
Землю из центра Вселенной в одну из
множества планет, вращающ ихся вокруг
Солнца. О казалось, что вся стройная,
детально разработанная система астро­
логии исходила из ложной посылки...
Впрочем, астрология п роц ветает и по
сей день —не как точная наука, а как ве­
селая игра, в которую с удовольствием
играет современное человечество. Забав­
ные астрологические прогнозы вы най­
дете во многих популярных журналах.

На старинной схеме,
изображающей
движение планет
вокруг Солнца,
представлен
и пояс эклиптики
с изображением
12 фигур зодиакальных
созвездий

Что изучает астрономия

Равноденствие,
солнцестояние
и времена года
Всем нам известно, что смена дня и ночи связана
с вращением Земли вокруг своей оси, а чередование
сезонов и изменение долготы дня и ночи — с обра­
щением Земли вокруг Солнца.
Весеннее и осеннее
равноденствия
Обращение Земли
вокруг Солнца
и связанная с ним
смена времен года она зависит не
о т изменения
расстояния между
Землей, и Солнцем,
а от того, под каким
углом падают на
Землю солнечные лучи

Наклон земной оси по
отношению к орбите
позволяет планете
«греть на солнышке»
то одно, то другое
полушарие

Солнце в своем годичном путешествии
по эклиптике (вы, конечно, уже усвоили,
что речь идет о видимом движении светила по небосводу, а вовсе не о том, что
Солнце вращ ается вокруг Земли!) проходит через четы ре некие точки (эти мо-

менты отмечены особыми для астроно­
мов днями). П ервы е —это места пересе­
чения эклиптики с небесным экватором.
Как вы уже знаете, плоскость эклиптики
пересекает плоскость небесного эквато­
ра под углом п ри м ер н о 23°, сл ед ова­
тельно, у двух воображ аемых окружнос-

тей, лежащих на небесной сфере, —небес­
ного экватора и эклиптики —имеются две
точки пересечения. Когда Солнце бывает
в этих точках, оно восходит точно на вос­
токе и заходит точно на западе. Длина дня
при этом точно равна длине ночи (а длина
дня в одном полушарии равна длине дня
в другом полушарии), поэтому эти точки
называют точками равноденствия —весен­
него и осеннего. В нашу эпоху весеннее
равноденствие приходится на 21 марта,
а осеннее —на 23 сентября. Мы не случай­
но сказали «в нашу эпоху»: дело в том, что
точки равноденствия перемещаются по
эклиптике, хотя и очень медленно, —они
словно продвигаются навстречу видимому
движению Солнца. Это заметил еще Гип­
парх во II в. до н. э. Данное явление полу­
чило название прецессии (по-латыни это
значит «предварение», «движение впере­
ди»), а понять его связь с движением зем­
ной оси наука смогла лишь спустя много
веков после открытия.

Л е тн е е и зимнее
солнцестояния
Точки равноденствия делят окружность
эклиптики (360°) на два сектора, по 180°
каждый. Другие две важные для астроно­
мии точки эклиптики расположены по­
середине между точками равноденствия,

это точки эклиптики, максимально уда­
ленные от небесного экватора. В одной
из них Солнце поднимается над горизон­
том выше, чем в любой другой день года,
в другой оно ниже всего. Н азвания для
этих точек были придуманы в Северном
полушарии Земли, лежащем под С евер­
ным небесным полушарием, поэтому та
из двух точек, которая находится в Се­
верном небесном полушарии, н азы вает­
ся точкой летнего солнцестояния, а та,
что в Южном, —точкой зимнего солнце­
стояния (ведь и звестн о, что, когда у нас
зима, в Ю жном полушарии лето, и на­
оборот). Для нас, жителей страны , на­
ходящейся в С еверном полушарии, лет­
нее солнцестояние, 22 июня, — самый
длинный день в году, а зимнее, 22 дека­
бря, — самый короткий, а для наблюда­
теля, находящ егося в Ю ж ном полуша­
рии, где-нибудь в А ф рике, А встралии,
Южной Америке или А нтарктиде, —на­
оборот: 22 декабря там разгар лета, са­
мый долгий день и самая короткая ночь,
а 22 июня —зима: день короткий, а ночь
долгая.

Наши времена года
и астроном ические сезоны
Описанные четы ре точки —точки весен­
него и осеннего равноденствий и точки
летнего и зимнего солнцестояния — де­
лят окружность эклиптики на ч еты р е
сектора по 9 0 “. П ер и од , за которы й

Вращение Земли
вокруг своей оси
и смена дня и ночи
(кружком на
схеме отмечена
околополярная
область)

Солнце проходит один из этих секторов,
назы вается астрономическим сезоном.
О тсчитываю тся астрономические сезо­
ны от моментов равноденствия и солнце­
стояния: весна —от 21 марта до 22 июня,
лето —от 22 июня до 23 сентября, осень —
от 23 сентября до 22 декабря и зима —от
22 декабря до 21 марта.

13

Солнце над
горизонтом:
максимальная
(летом), средняя
и минимальная
(зимой) высота

О бр ати те внимание на несовпадение
астрономических сезонов с нашими пред­
ставлениями о временах года: по календа­
рю весна наступает 1 марта, лето —1 июня,
осень —1 сентября, а зима —1 декабря.
Астрономические сезоны, расходящиеся
с нашим традиционным календарем, на­
прямую не связаны ни с погодой, ни с кли­
матом: весна мож ет в одном году быть
ранней, в другом —поздней; зима способ­
на «нагрянуть внезапно», а может и «не
торопи ться» и т. д. Все эти изменения
будут вызваны процессами, протекающи­
ми на самой планете —на ее поверхности
и в ее атмосфере. (Тут же уместно вспом­
нить и о том, что в Ю жном полушарии
календарная —и астрономическая —зима
вообщ е приходится на климатическое
лето, а лето —на зиму.) При всех земных
п ерип етиях астроном ически е сезоны
останутся неизменными и стабильными,
ведь они определяются не капризами по­
годы, а движением Земли по околосол­
нечной орбите.

Что изучает астрономия

Всемирное тяготение,
формы орбит
Сегодня даже малыши знают, что Луна обращается
вокруг Земли, а та кружит вокруг Солнца, а Солнце
и другие звезды входят в галактику Млечный Путь.
Несколько столетий назад кое о чем из этих очевид­
ных для нас вещей даже не догадывались, однако
люди издавна знали, что брошенный вверх камень
упадет на землю. Какая сила тянет камень к земле
и не дает «разбежаться» звездам и планетам?
Почему Л ун а не падает?
Научные успехи и достижения великого
английского ф и зи ка И саака Н ью тон а
(1643-1727) можно перечислять до бес­
конечности, но, наверное, самым важ­
ным его откры ти ем явился закон все­
мирного тяготения, объясняющий дви­
жение космических тел не только внутри
Солнечной системы, но и далеко за ее
пределами, потому-то закон и назван все­
мирным.
Существует легенда о том, что Ньютон
сделал свое величайшее открытие, когда
ему на голову упало яблоко (в этот мо­
мент ученый в глубокой задумчивости
сидел поддеревом в саду). В действитель­
ности все было несколько иначе: легенда
основана на воспоминаниях, которыми
Ньютон поделился с одним из своих со­
беседников в преклонном возрасте. Както, гуляя по саду, Ньютон увидел падаю­
щее яблоко. В то время ученый пытался
определить, какие силы могли бы удер­
живать Луну на околоземной орбите, не
давая ей улететь в космос и упасть на Зем­
лю. Падение яблока навело его на мысль,
что, возможно, на яблоко и на Луну дей­
ствует одна и та же сила тяготения, или
гравитации. Ученый понял: тела притя­
гивают друг друга, именно взаимное при­
тяжение удерживает их вместе, не дает
разлететься. Он вывел формулу, описы­
вающую притяжение тел (оказалась, что
его сила зависит от массы тел и от рас-

Водном из трудов
астронома И. Кеплера
были приведены
фантастические
стереометрические
модели, пытавшиеся
объяснить орбиты
планет

Исаак Ньютон

стояния между ними). Вот как звучит от­
крытый Н ью тоном закон всемирного
тяготения: сила тяготения (притяжения)
прямо пропорциональна массам притя­
гивающих тел и обратно пропорциональ­
на квадрату расстояния между ними.
Теперь понятно, почему наш спутник не
улетает в космос: его удерживает сила
земного притяжения. Н о почему же Луна
не падает на Землю? Есть такой аттрак­
цион — мотогонки по отвесн ой стене:
мотоцикл разгоняется до большой ско­
рости и начинает ездить по стене, как по

T A iV L A lH .O R B IV M T L A N tT A JL V M I I M F N ilO N E S , Е Т DI!> A N T M S “ K.t OVINOVF.
VEOVLARIA C O R рОЙA O F ^ M f f llK A E X IIIB rJti

FLLVSTRISS: P R 'N C /P I, AC DN O D N O F r ID E .*-ICO, D V C I W 1R
T E N B I * G K 4 J , E T T l i X i O , СОМ ГТ1

M O N T IS

В ELCwM tYM , ETC . C O N S E С И .Л Т A. -

ровной дорожке. Н ечто подобное проис­
ходит и с Луной. Все дело в скорости дви­
жения Луны по орбите: если бы Луна
хоть на мгновение остановилась, она не­
медленно рухнула бы на Землю, но она
движется, притом с достаточно большой
скоростью, поэтому и не сходит со своей
орбиты (кстати, именно бы строе движе­
ние по орбите не дает Земле и другим
планетам упасть на Солнце).

Небесная механика
Открытие закона всемирного тяготения
дало толчок развитию небесной механи­
ки — разделу астрономии, изучающему
движение тел Солнечной системы (пла­
нет, их спутников, комет) в гравитацион­
ном поле. У современной небесной меха­
ники задач прибавилось, ведь человече­
ство активно осваивает космос, и ей при­
ходится и сследовать ещ е и движ ения
искусственных небесных тел. Этим зани­
мается достаточно молодая отрасль не­
бесной механики —астродинамика.

Ньютон и астрономия
Ньютон, величайший физик Нового вре­
мени, сделал немало открытий в области
астрономии, математики, физики. Так,
именно Н ьютоном была заложена мате­
матическая основа для изучения слож­
ных особенностей движения небесных
тел. Ч то касается физики, то здесь Нью­
тон открыл сложный состав белого све­
та —это некая смесь многих цветов. Уче­
ный сумел разложить белый свет на от­
дельн ы е с о с тав л я ю щ и е его ц ветн ы е
лучи —спектр. Ч ерез много лет это стало
основой спектрального анализа, кото­
рый привел к поистине революционным
изменениям в астрономии: изучая спек­
тры далеких звезд, мы теперь можем оп­
ределять и химический состав, и физи­
ческую природу этих тел (см. с. 86-87).
Ньютон построил отражательный теле­
скоп — реф лектор, этот тип телескопа,
в н астоящ ее врем я н есколько у со вер ­
ш ен ствован н ы й , служит прекрасны м
инструментом для изучения глубин Все­
ленной.

Эллипс - это линия
пересечения круглого
конуса плоскостью,
не параллельной
плоскости его
основания

15

Сумма расстояний
от каждой точки
эллипса до двух его
фокусов (F1 и F 2)
всегда одинакова
и равна большому
диаметру (большой
оси) АВ

Небесные сферы по
Птолемею (лист из
книги А. Целлариуса
«Макрокосмическая
гармония»). Солнце,
Луна, планеты
и звезды, согласно
системе греческого
астронома,
вращаются вокруг
неподвижной Земли

Что изучает астрономия
Законы движения план ет

Схематичное
изображение
эллиптических орбит
тыанет

Интересно, что законы движения планет
вокруг Солнца Иоганн Кеплер открыл
еще в начале XVII в., задолго до того, как
Ньютон сформулировал закон всемирно­
го тяготения. Рассмотрим подробнее от­
кры тия К еплера. Н емецкий астроном
доказал, что все планеты движутся вокруг
Солнца не по правильной окружности,
а по вытянутой кривой. Это первый за­
кон Кеплера: планеты движутся по эллип­
сам, а центр силы притяжения (Солнце)
расположен не в центре эллипса, а в од­
ном из двух его фокусов. Второй закон —
на самом деле он был сформулирован
раньше первого! —гласит: площадь, опи­
сываемая радиусом-вектором движущей-

Г

Движение планеты (Т) по орбите вокруг Солнца
(S), находящегося в одном из фокусов (F ) эллипса.
Ближайшая к Солнцу точка орбиты (Р )перигелий, самая удаленная (А )- афелий

ся планеты (воображаемой линией, со­
единяющей планету с Солнцем) в равные
промежутки времени, будет одинаковой;
иными словами, чем ближе планета, иду­
щая по своей орбите, подходит к Солнцу
(приближается к перигелию), тем быст­
рее она движется, а чем больше она уда­
ляется от Солнца (приближаясь к афе­
лию), тем больше замедляется ее движе­
ние. В третьем законе Кеплера, откры­
то м н есколько поздн ее п ер вы х двух,
описывается формула зависимости вре­
мени обращения планет вокруг Солнца
от расстояния между планетой и Солн­
цем (точнее, от большой полуоси эллип­
тической орбиты). Теперь, познакомив­
шись с самыми общими законами движе­
ния планет, отправимся в воображаемое
путешествие по Солнечной системе!

СОЛНЕЧНАЯ
СИСТЕМА

Солнечная система

Солнце и его спутники

Бог Солнца Гелиос.
Изображение на
античной монете

Возраст Солнца составляет около 5 млрд.
лет, а нашей планетной системы —около
4,5 млрд. лет. Вопрос о том, как возник
наш мир, в том числе Земля и Солнце,
волновал человечество на протяжении
ты сячелетий. В соврем енной науке су­
ществует несколько гипотез образования
Солнечной системы. Согласно одной из
них, в одном из рукавов нашей Галактики

Облако начало сжиматься, вовлекая в се­
бя все большее количество газа и пыли.
П ри этом оно вращалось, сначала доста­
точно медленно,но по мере уплотнения
облака и уменьшения его разм ера ско­
рость это го вращ ения увеличивалась.
Н ечто подобное происходит с фигурис­
том, когда он для ускорения вращения
прижимает руки к телу.
Две разны е силы действовали на обла­
ко —во-первых, притяжение, в результа­
те которого составляющ ее его вещество
сгущалось к центру и уплотнялось, а вовторы х, центробежные силы, которые
стрем ились отб р оси ть его от центра.
В результате образовался вращающийся
диск, утолщенный в середине, —по ф ор­
ме похожий на пару тарелок, сложенных
краями друг к другу. Давление и темпера­
тура в этом диске росли, и в какой-то мо­
м ент атом ы водород а сблизились на­
столько, что между ними начались ядерные реакции.

Схематическое
изображение
Солнечной системы
(размеры планет
и расстояния между
их орбитами даны без
соблюдения истинного
масштаба)

либо в результате какого-то внеш него
воздействия, либо случайно — спонтан­
но —возникло уплотнение межзвездной
материи. Под действием гравитации (тя­
готения) это вещ ество стало стремиться
к центру образовавш егося газопылевого
облака.

В центре облака зажглась молодая звезда.
Так родилось Солнце. Своим световым
давлением оно стало оттесн ять легкие
газы от центра. Н есколько миллионов
лет оно было неустойчивым и то вспы­
хивало, то угасало, но вот температура
в его ядре достигла значения 10 млн.

Солнце —главное тело планетной системы, в кото­
рую входит и наша Земля. Сила всемирного тяготения,
которой подчиняются все тела во Вселенной —твер­
дые, жидкие и газообразные, удерживает около мас­
сивного центра девять больших планет и множество
малых тел Солнечной системы.
Образование
Солнечной системы

Изображение
гелиоцентрической
системы Коперника
(планеты вращаются
вокруг Солнца)
из атласа Андреаса
Целлариуса
«Макрокосмическая
гармония \ 1661 г.

О

Астрономический
знак Солнца

Сравнение масс
Солнца и Земли:
Солнце тяжелее
нашей планеты
приблизительно
в 330 ОООраз

градусов, и оно засияло с постоянной
энергией, близкой к той, какую имеет
сейчас.
Тем временем протопланетное облако,
окруж авш ее светило, обрело устойчи­
вость. Центробежные силы уравновеси­
ли притяжение, и материя в облаке рас­
пределилась на широкие кольца. Внутри
них вещество стало слипаться в отдельные
облака, комки, камни и капли. Объеди­
н я я сь , они п р е в р а ти л и с ь в п лан еты
и спутники планет. Так возникла Солнеч­
ная система. А через 4,5 млрд. лет третья
по счету от Солнца планета получила от
своих обитателей название Земля.

Группы план ет
К акова же структура Солнечной систе­
мы, существующей уже несколько милли­
ардов лет? Большие и малые небесные
тела (планеты, их спутники, астероиды)
расп ол агаю тся в следующем порядке,

считая от Солнца: Меркурий, Венера,
Земля, Марс, пояс астероидов, Ю питер,
Сатурн, Уран, Нептун. У больш инства
больших планет есть спутники. За Непту­
ном расположен еще один пояс малых
тел, его называют иногда вторым поясом
астероидов, или поясом Койпера. Кроме
того, вокруг Солнца по сильно вытяну­
тым орбитам обращ аю тся малые тела
особого класса —это кометы. Дополняют
общую картину газ и пыль, рассеянные
в межпланетном пространстве.
В близкой к Солнцу области, откуда дав­
лением света удалило большую часть газа,
образовались те планеты, в которых пре­
обладали железо, кремний и углерод. Те­
перь мы называем их планетами земной
группы. Это Меркурий, Венера, Земля
и М арс. О ни н евелики по р азм ер ам
и имеют твердую поверхность. При об­
разовании более удаленных планет глав­
ным материалом стали газы — водород
и гелий. Ю питер, Сатурн, Уран и Нептун
не им ею т тверд о й п оверхн о сти , они
Этапы образования
Солнечной системы:
1. Туманность
(газопылевое облако)
2. Протосолнце
3. Формирование
планет из
протопланетного
облака
4. Солнце
и планетная система:
современное состояние

сущ ественно массивнее и больше пла­
нет земной группы, их назы ваю т пла­
нетами-гигантами. До 2006 г. последней
из планет Солнечной системы считался
П лутон . Он не входи л ни в одну из
групп.

19

Солнечная система

Меркурий

Меркурия,
бога торговли
и посланника
богов, изображали
в крылатых сандалиях
и в крылатом шлеме

Меркурий —самая близкая к Солнцу планета, радиус
его орбиты составляет около 58 млн. км, что почти
в 3 раза меньше расстояния от Земли до Солнца. Это
значит, что солнечный диск с Меркурия выглядит
примерно втрое большим, чем с Земли. Эта планета
известна человечеству с глубокой древности: ее на­
блюдали как белую звезду, не поднимавшуюся высо­
ко над горизонтом и появлявшуюся то на востоке —
за два часа до восхода, то на западе —в течение двух
часов после заката. Греки назвали планету Гермесом,
а римляне Меркурием, у обоих древних народов это
было имя хитроумного, ловкого бога —покровителя
купцов и воров, путешественников и игроков, вест­
ника богов и проводника душ умерших в подземное
царство.

Не самый маленький

Я

Астрономический
знак планеты
Меркурий

Полет «Маринера-10»:
1. Земля
2. Венера
3. Меркурий
4. Солнце
5. Орбита Земли
6. Орбита Венеры
7. Орбита Меркурия
8. Траектория
«Маринера-10»

До X X в. Меркурий считался самой ма­
ленькой из планет Солнечной системы.
Его радиус составляет 2439 км (он при­
мерно втрое меньше земного радиуса),
масса - 3,28 • 1023 кг (1023 = 100 ООО ООО
ООО ООО ООО ООО ООО, то есть единица и 23
нуля). Однако после откры тия крошеч­
ного П лутона — удаленной о т Солнца
карликовой планеты — оказалось, что
ближайший сосед Солнца не так уж и мал.
Карликовые планеты Плутон и Ц ерера
значительно меньше.
Меркурий очень похож на нашу Луну и по
размеру (он всего в полтора раза больше

спутника Земли), и по рельефу — те же
б е зв о д н ы е равн и н ы , так и е ж е горы
и множество кратеров. Ни воды, ни воз­
духа на этой планете нет. Один оборот
вокруг своей оси Меркурий соверш ает
примерно за 58 земных суток, а Солнце
обходит за 88 суток. Это значит, что меркурианские сутки составляют 2/3 от меркурианского года! И нтересно отметить,
что скорость обращения планеты вокруг
Солнца примерно вдвое превышает ор­
битальную скорость Земли.

П ланета без атмосферы
Поскольку атмосферы на Меркурии нет,
ночью его поверхность довольно быстро
и сильно остывает. Ночная температура
доходит до -170 °С (а в течение долгого
дня поверхность планеты из-за близости
к Солнцу нагревается до 427 °С!). За мно­
гие миллионы лет существования Мерку­
рия м етеориты покрыли поверхность
планеты множеством больших и малень­
ких кратеров. Обилие этих образований
тож е связано с отсутствием атмосферы,
которая могла бы защ итить планету от
многих подобных ударов. Однако не все

кратеры на Меркурии —следы метеори­
тов. Здесь немало кратеров и вулканиче­
ского происхождения. Это говорит о том,
что на Меркурии когда-то существовала
активная вулканическая деятельность.
Внутренние слои планеты сильно разо­
гревались, потоки лавы выходили на по­
верхность, образовы вая так называемые
бассейны, например бассейн К алорис
диаметром 1300 км.

Ядро планеты
О внутреннем строении Меркурия извест­
но мало. Однако существует предположе­
ние, что там есть ж елезное ядро, радиус
которого —около 1800 км, то есть оно со­
ставляет большую часть планеты. И ос­
новная масса (4/.) содержится тоже в плот­
ном ядре, а верхние слои Меркурия име­
ют сущ ественно меньшую плотн ость.
В пользу того, что ядро Меркурия состо­
ит из железа, свидетельствует то т факт,
что у этой планеты обнаружено магнит­
ное поле, хотя и довольно слабое. Ведь
у Земли, планеты с ядром из железа, маг­
нитное поле есть, а у Луны, не обладаю­
щей подобным ядром, оно отсутствует.

Исследование М еркурия
Меркурий во о б щ е трудно наблю дать
с Земли из-за его близости к Солнцу. На
небесной сфере он не отходит от Солнца
дальше 28" и теряется в лучах восходяще-

Американский
космический аппарат
«Маринер-Ю»

го или заходящ его светила. По легенде,
даже великому астроному Копернику ни
разу в жизни не удалось разглядеть эту пла­
нету. Однако сейчас люди знают о Мерку­
рии гораздо больше — благодаря косми­
ческим исследованиям. В 1974-1975 гг.
ам ери кан ски й косм ический ап ­
п арат «М аринер-10» триж ды
проходи л мимо М еркурия
и передал на Землю изобра­
ж ения его поверхности.
3 ноября 1973 г. стар то ­
вав с Зем ли в н аправле­
нии Венеры, «Маринер»
5 ф евраля 1974 г. достиг
этой планеты и направил­
ся к Меркурию. 29 марта
1974 г. космический аппарат
приблизился к Меркурию на
рекордное расстояние —705 км.
Совсем недавно исследования воз­
обновились: в 2004 г. к Меркурию отпра­
вилась американская межпланетная ав­
том атическая станция «М ессендж ер»,
которая продолжит изучение этой горя­
чей планеты. С тоит надеяться, что эта
экспедиция пополнит довольно скудные
сведения землян о Меркурии, поможет
ответить на многие вопросы и доставит
немало сюрпризов.

Схема внутреннего
строения Меркурия:
1. Кора
2. Мантия
3. Ядро

Мозаичное изображение
поверхности Меркурия,
составленное по
снимкам
«Маринера-10>

Так выглядит
поверхность Меркурия
срасстояния около

Солнечная система

Венера
Вторая от Солнца планета —Венера —получила имя
римской богини любви и красоты. Она расположена
на расстоянии 108 млн. км от Солнца и с Земли вид­
на ярким светилом — то утренним, то вечерним.
Древние считали ее двумя разными звездами и на­
зывали Фосфором —светоносной, то есть утренней,
звездой и Геспером —вечерней. Венера —самый яр­
кий объект на небе после Солнца и Луны.
Похожая на Зем лю

99

Астрономический
знак Венеры
Венера. Съемка
американского
космического
аппарата «Магеллан >

Н аша ближайшая соседка (Венера распо­
ложена ближе к Земле, чем сосед с другой
сто р о н ы — М арс) о б р ащ ае тс я вокруг
Солнца за 224,7 дня, а вокруг своей оси
поворачивается за 243 суток — день на
Венере длится дольше года! Вращение
Венеры вокруг своей оси — обратн ое:
в отличие от Земли и больш инства дру­
гих планет, она вращ ается не против ча­
совой стрелки (если смотреть со сторо­
ны С еве р н о го п ол ю са), а по ч асовой

Советская
автоматическая
межпланетная
станция
Венера-13»
в 1982 г. впервые
совершила мягкую
посадку на Венеру

стрелке, при этом против своего движе­
ния по околосолнечной орбите!
Венеру нередко называют родной сест­
рой Земли. Действительно, у этих планет
много общего: обесоседки расположены
сравнительно недалеко от Солнца, ради­
ус Венеры (6051 км) лиш ь немногим
меньше земного, масса второй планеты
Солнечной системы (4,87 • 1024 кг) тоже
сопоставима с земной. К тому же поверх­
ность обеих планет окружена плотной
газовой оболочкой: Венера, как и Земля,
имеет атмосферу!

Венерианская атм осфера
П ервы м сущ ествование атм осф еры на
Венере обнаружил М. В. Ломоносов: на­
блюдая в 1761 г. прохождение планеты
перед солнечным диском, ученый заме­
тил, что на краю Солнца, словно припод­
нятый Венерой, образовался выступ («пу­
пы рь»), а как только планета миновала
Солнце, «пупырь» лопнул. Л омоносов
догадался, что это оптическое явление
связано с преломлением солнечного све­
та в атмосфере Венеры. Ч ерез много лет
ученые установили, что атмосфера Вене­
ры вращается вокруг ее оси быстрее, чем
сама планета, делая один оборот за чет­
веро земных суток. Верхняя часть атмо­
сф еры затян ута плотны ми облаками,
которые долгое время не позволяли изу­
чать поверхность планеты.
Когда-то сплошная облачность Венеры
наводила многих ученых на мысль, что

условия на поверхности планеты сходны
с теми, какие были на Земле в каменно­
угольный период, и климат там может
благоприятствовать развитию растений.
Но условия на Венере не столь прекрас­
ны, как на Земле, и соверш енно непри­
годны для жизни, даже для растительной.
В атм осф ере Венеры кром е больш ого
количества углекислого газа присутству­
ют еще и ядовитый угарный газ, ф тори ­
стый и хлористый водород, а вот водяно­
го пара, азо та и кислорода там совсем
мало, а венерианские облака состоят из...
водного раствора серной кислоты!
Высокая температура (до +500 °С) атмосфе­
ры объясняется парниковым эффектом:
она пропускает солнечные лучи, но прак­
тически непроницаема для теплового из­
лучения, идущего в обратном направлении
от поверхности планеты. Тепловое излуче­
ние планеты почти полностью поглощает
преобладающий в атмосфере Венеры угле­
кислый газ. Венерианские облака плавают
очень высоко: их нижняя граница распо­
ложена на высоте около 47 км. Ниже обла­
ков атмосфера Венеры становится более
прозрачной, но все же заметно поглощает
свет: человеческому зрению все здесь
представлялось бы в бордовых тонах.

Поверхность Венеры
Венеру люди наблюдали издревле. Кста­
ти, это единственная планета, у которой
человек, обладающий остры м зрением,
может невооруженным глазом различить
фазы: известно, что в виде серпика Вене­
ру видела мать астроном а Кеплера. Но
вот узнать что-то о п оверхн ости этой
планеты людям помогли космические
аппараты. П ервый зонд, спущенный туда
на парашюте, не выдержал давления ат­
мосферы. Следующие, более прочные,
достигли поверхности: давление соста­
вило 90 атмосфер, а температура —около
460 °С. Узнать рельеф планеты и соста­
вить ее карту позволила радиолокацион­
ная съемка с искусственных спутников
Венеры —с российских автоматических
станций «Венера-15 и -16» и особенно
с американского аппарата «Магеллан».

О казалось, что на Венере не так много
кратеров, как на Меркурии, и, вероятно,
больш инство из них — вулканические.
Рельеф планеты состоит из равнин, пе­
ресечен ны х горны ми цепями и во звы ­
ш енностям и. Д ве горн ы е области, по
площади сопоставим ы е с земными ма­
тер и к ам и , получили н азван и я Зем ля
А фродиты и Земля И ш тар (Афродита —
греческая богиня любви, И ш тар —боги­
ня лю бви древн их ассирий цев). Дело
в том, что все элементы венерианского
ландш аф та было реш ено назы вать жен­
скими именами: так на В енере появи­
лись, например, долина Лакшми (в честь
индийской богини лю бви и красоты ),
кр атер К леоп атра и даже... кратер Ба­
ба-яга.

Богиню любви
всегда представляли
молодой прекрасной
женщиной - именно
такой изображена
она и на картине
итальянского
художника Сандро
Боттичелли
«Рождение Венеры»

Типичный
венерианский
ландшафт: так
выглядит поверхность
планеты

23

Солнечная система

Система Зем ля— Луна
Земля, средней величины планета с крупным камен­
ным спутником, знакома нам лучше остальных. Пе­
риод ее вращения вокруг своей оси составляет около
24 часов, обращения вокруг Солнца —около 365 дней.
От Солнца ее отделяет около 150 млн. км, это рас­
стояние получило название астрономической еди­
ницы (а. е.). Спутник Земли Луна обходит нашу пла­
нету по своей орбите на расстоянии 384 400 км при­
мерно за 28 земных суток.

е

Астрономический
знак Земли

2)

Астрономический
знак Луны

Так выглядит Земля
с Луны

Греческую Арте­
миду (у римлян Диану), прекрас­
ную охотницу
и покровительни­
цу животных, по­
читали еще и как
богиню Луны

Живая планета

Строение земного шара

Третья, считая от Солнца, планета Солнечной системы расположена очень удачно:
на Земле существует такая температура,
при к о то р о й вода м ож ет н аходиться
в жидком виде, а не только в виде льда
или пара. Это обстоятельство наря­
ду с наличием у Земли атмосф е­
ры стало определяющим для
во зн и к н о в ен и я ж изни на
наш ей план ете, а ж ивы е
орган и зм ы , в свою оче­
редь, изменили состав
атм о сф ер ы — воздуш ­
ной оболочки, окружа­
ющей Землю. П ерво­
начально атм о сф ер а
Земли была преимуществен н о углекислой,
но м икроорган и зм ы ,
водоросли и растения
забирали из нее углерод
для строительства своих
тел, а взамен отдавали ки­
слород. Значительная часть
углекислоты оказалась захо­
р о н ен н о й в виде к ам ен н о го
угля —остатков древних растений.
(А сейчас, используя уголь как топли­
во, люди возвращ аю т углекислый газ в ат­
мосферу.) Большое количество — около
20% —кислорода в воздухе Земли сделало
возможным появление в процессе эволю­
ции высших животных, а в конечном ито­
ге и человека.

Радиус земного шара 6371 км, масса на­
шей планеты 5,98 • 1024 кг. Подобно дру­
гим планетам земной группы, Земля име-

Вид
Земли
космоса

ет каменную кору и ядро. Между ними
находится жидкая оболочка — мантия.
Средняя толщина коры —около 35 км, на
дне океанов она мож ет быть всего не­
сколько километров, а в горных районах

достигает нескольких десятков километ­
ров. Кора вместе с верхним слоем ман­
тии образует литосферу —наружную зону
Земли толщ иной около 70 км. Граница
между мантией и ядром пролегает при­
мерно в 2900 км от поверхности Земли.
В ядре вы д ел яю т вн еш н ю ю , жидкую
часть и внутреннюю, твердую. Внешнее
ядро состоит из жидкого железа, именно

Фазы (формы
видимой части)
Лупы. Собственного
света Луна не
излучает, поэтому
мы видим только ту
ее часть, которая
освещена Солнцем:
край в виде серпа,
половину, полный круг

Луна - единственный
природный спутник
Земли

оно и создает магнитное поле Земли. Ра­
диус твердого внутреннего ядра —около
1220 км, о н о и м е е т огро м н ую п л о т­
ность —до 10 000 к г / м 3.

Спутница З ем ли
Наш вечный спутник практически лишен
атмосферы и воды, большую часть его
поверхности занимают обш ирные гори­
стые области. По диаметру Луна меньше
Земли в 4 раза, а по массе —в 81 раз. Сила
тяжести на ней в 6 раз меньше, чем на
Земле. Луна вращ ается вокруг оси с тем
же периодом, что и по орбите. Из-за это­
го с Земли видна только одна ее сторона.
До начала космической эры недоступ­
ность обратной стороны Луны вызывала
много домыслов. С появлением косми­
ческих аппаратов ее сфотографировали,
и оказалось, что задняя сторона похожа
на обращенную к нам, разве что там мень­
ше равнин —«морей» (так их назвали во
времена, когда еще верили, что на Луне
может быть вода).

Рельеф Пергамского
алтаря «Битва богов
с гигантами». В левом
нижнем углу - богиня
Гея, олицетворявшая
для греков Землю

За те две недели, что на Луне длится день,
ее поверхность на экваторе в полдень
нагревается до +125 °С. Зато за ночь тем­
пература падает до -180 °С. Такое колеба­
ние температуры происходит из-за того,
что поверхность Луны лишена атмосфе­
ры. Правда, лунная почва прогревается
или же пром ерзает только до глубины
около 10 см, а глубже ее температура уже
не зависит от времени лунных суток. Пол­
ная Земля освещ ает ночи своего спутни­
ка в 40 раз ярче, чем полная Луна осве­
щ ает Землю. И не только потому, что
площадь земного ш ара в 14 раз больше
площади Луны, а еще и по той причине,
что Земля со своими облаками намного
лучше, чем Луна, отраж ает свет.
Луна —первое небесное тело, на которое
опустились сначала исследовательские
аппараты — советские луноходы, затем
и люди —астронавты США. Полученные
там образцы камней и пыли позволили
определить, что возраст Луны примерно
равен земному —около 4,5 млрд. лет. Ра­
нее выдвигались гипотезы о том, что
Луна — «о тк ол о вш и й ся» кусок Земли
либо захваченная Землей малая планета,
одна из авторитетны х современных ги­
потез рассматривает вероятность одно­
временного образования Земли и Луны
из протопланетного облака.

25

Солнечная система

Марс

Деймос

Следующая за Землей, или четвертая, считая от Солн­
ца, планета —Марс. От нашего светила его отделя­
ют 1,52 а. е., то есть 228 млн. км. Марс люди наблю­
дали с глубокой древности: время от времени он
появлялся на небе оранжево-красной звездой. Крас­
ное, «кровавое» сияние планеты заставило греков
посвятить ее богу войны Аресу. У римлян бог войны
носил имя Марс, от него планета и получила свое
название.
Красная планета

Астрономический
знак Марса

Питер Пауль Рубенс,
подобно многим
художникам,
изобразил Марса
одетым в доспехи
грозным воином

Марс в два раза меньше Земли в диаметре
и в десять раз легче ее по массе. Красный
цвет планеты объясняется тем, что ее
грунт богат железом. Очень тонкая и раз­
реженная атм осф ера М арса образована
в основном углекислым газом. Из замерз­
шей смеси водяного инея, пыли и угле­
кислого газа состоят даже полярные шап­
ки. И х р а зм е р ы у м ен ьш аю тся л етом
и увеличиваются зимой — смена времен
года на планете выражена довольно чет­
ко. Год на Марсе длится 687 суток —около
двух земны х лет, а один оборот вокруг
своей оси планета соверш ает почти как
Земля — за 24 часа 37 минут. Средняя
температура на М арсе -70 °С, и только
вблизи эк вато р а он а подним ается не­
много выш е 0 ’ С.

Американский посадочный аппарат «Викинг»
на поверхности Марса

Противостояния
Для наблюдений за М арсом наиболее
благоприятн ы моменты п ро ти во стоя­
ния, когда Солнце, Земля и Марс нахо­
дятся на одной прямой. П римерно раз
в 14 лет наступает так называемое вели­
кое противостояние: в этот момент Зем­
ля м ак си м ал ьн о удалена о т С олнц а,
а Марс наиболее близок к нему, расстоя­
ние между планетами сокращ ается до
56 млн. км, и в телескоп можно увидеть
некоторые детали поверхности Марса:
темные и светлые полосы в центре и свет­
лые области (полярные шапки) у полю­
сов. Так же, как и у Луны, темные области
М арса называют морями, а светлые —ма­
териками.

Марсианский пейзаж
Рельеф м арсианской п оверхн ости до­
вольно слож ен. Э то м н огочисленны е
кратеры с центральной горкой, горные
хребты, плоские возвышенности, отдель­
ные вершины. Самая высокая точка пла­
неты — вулкан Олимп (27 км). Еще на
Марсе есть гигантские разломы и трещ и­
ны. У самого больш ого разлома ширина
120 км и длина почти 4000 км. Большую
часть Ю жного полушария занимают пу­
стыни, над ними почти все время дует
ветер, поднимающий облака пыли. Ино­
гда воздушные массы перемещаются с ог­
ромнейшей скоростью, и тогда пылевые
бури п р и о б р етаю т п лан етарн ы й м ас­
штаб. Существуют на М арсе и извилис­
тые ложбины с притоками — возможно,
это русла древних рек.

Страх и Ужас
Еще в 1877 г. у М арса были откры ты два
спутника. Их назвали Фобос (по-гречески
«страх») и Деймос («ужас»). Они пред­
ставляют собой каменные куски, по фор-

метеоритной «бомбардировке». Но Ф о­
бос кроме кратеров оказался покрыт еще
и загадочной систем ой параллельны х
глубоких борозд длиной до 1 км и глуби­
ной до 20 м. Именно этот факт снова дал
пищу для размышлений сторонникам ги­
потезы жизни на Марсе.

Есть ли жизнь на М арсе?
Люди долго верили, что М арс мож ет
быть обитаемым. В X IX в. астроном Джо­
ванни Скиапарелли увидел на нем сеть
каналов —явный признак цивилизации.
Вскоре геом етрическая правильность
и искусственное происхождение «кана­
лов» были опровергнуты, а первы е же
полеты космических аппаратов прине­
сли окончательное разочарование: по­
верхность М арса была пуста. А в далеком
прошлом? Могли ли когда-то давно жить
на красной планете разумные существа?
Вряд ли. Н о мож ет быть, на М арсе су­
щ ествовали хотя бы низшие формы жиз­
ни? Оказалось, что ответ на этот вопрос
нужно искать на Земле. В 1996 г. амери­
канские ученые, исследовав найденный
в Антарктиде метеорит марсианского про­
исхождения, обнаружили в нем формы,
похожие на окаменевшие следы бактерий!
И сследования продолж аю тся: вопрос
о жизни на Марсе остается открытым.
Снимет Марса
с космического
аппарата
«Викинг

Космический аппарат исследует Фобос

ме н ап ом и н аю щ и е карто ф ел и н ы . По
размерам с п у т н и к и М арса можно срав­
нить с малыми планетами — астероида­
ми: длина Деймоса всего 16 км, Ф обоса,
который почти вдвое больше собрата, —
28 км. Вероятно, они и есть астероиды,
когда-то захваченные Марсом. Оба спут­
ника изуродованы кратерами: в далеком
прошлом Деймос и Ф обос подверглись

Орбитальный
аппарат
американской
автоматической
межпланетной
станции Викинг>

Советский аппарат
~
150049, Я рославль, ул. Свободы, 97

Ж итомирский С. В., Итальянская Е. Г. и др.
Ж 74

Астрономия: Энциклопедия. —М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2011. —128с.
Энциклопедия отк роет для читателей дверь в мир астрономии — древней науки о звездах
и планетах, в наше время переж иваю щ ей буквально второе рождение. Основы астрономической
науки изложены в энциклопедии понятным и доходчивым языком, она иллюстрирована замечатель­
ными рисунками из старинны х атласов, современными картами звездного неба, фотографиями,
выполненными орбитальным телескопом, и красочными схемами.

ISBN 978-5-353-01868-1

УДК 087.5
ББК 22.6
© ЗАО «РОСМ ЭН-ПРЕСС», 2008

РОСМЭН

I

■РОСМЭН»

ГЕОГРАФИЯ

« 'Р О С М Э Н з

живой

i

МИР

ДЕТСКАЯ
ЭН ЦИ КЛ ОПЕД ИЯ

энциклопедия

-Р О С М Э Н -

£

Н АРОДЫ

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ

РОССИИ

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ

■р о с м э н '

•РОСМЭН-

ИСКУССТ1

L ЧУДЕС/
Г СВЕТА

РОСМЭН
ЭН Ц И КЛОП ЕД к

ЭНЦИ&ДОПЕД)

QIBOEHH/
Л*

П

ЭНЦИКЛОПЕД1

ТЕХНИН

ЭН1ХИ К ЛО П Е

Ь

.Р О С М Э Н .

П И РА ТЫ

ЭН ЦИ КЛОПЕДИЯ

Э Н Ц И К Л О П И 1к

РОСМЭН
•РО СМ ЭН -

I

■Р О С М Э Н -

ПЛ АН ЕТА

ГО РО Д
РОССИ,

I* и т

* ЗЕМЛ5

-РОСМЭН-

i МИРОВА!
ЛИТЕРАТУ1
Э Н Ц И К Л О Г **И

ЭНЦИКЛОПЕДК

IS B N 9 7 8 -5 -3 5 3 -0 18 6 8 -1

РОСМЭН

РОССИЯ
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ