Отправлено: 01.05.11 15:08. Заголовок: Гершель первым открыл кольца Урана

Научный детектив переворачивает историю Урана



Официально считается, что кольца Урана были открыты при помощи наземных наблюдений в 1977 году, во время покрытия Ураном звезды, когда она несколько раз ослабляла и повышала свой блеск до и после прохождения планеты. Но энциклопедии лукавят — открытие колец Урана было совершено на 188 лет раньше.


Доктор Стюарт Эвес (Stuart Eves) из компании Surrey Satellite Technology считает, что честь открытия колец Урана следует приписать знаменитому астроному прошлого — сэру Вильяму Гершелю (William Herschel), который наблюдал их ещё в 1789 году.

Заметим, Гершель является и открывателем самого Урана (1781 год), хотя эту планету несколько раз наблюдали другие астрономы и раньше, но при этом считали звездой. А вот о кольцах седьмой планеты астрономы заговорили лишь во второй половине XX века.


Между тем, записки Гершеля, в которых он говорит о наблюдении кольца Урана, были изданы в журнале Королевского общества (Royal Society), фактически, британской Академии наук, в 1797 году. Тогда открытие Гершеля астрономами было отклонено и расценено как ошибка. Это и понятно, даже в XX веке кольца Урана были обнаружены благодаря удачному стечению обстоятельств, а ведь техника со времён Гершеля, мягко говоря, изменилась.






Уран в естественных и искусственных цветах. Снимок космического аппарата Voyager (фото NASA/JPL-Caltech).


Но как же так получилось, что в 1977 году никто не воскликнул: "Ба, да ведь Гершель был прав! Он и есть открыватель колец". Странная история.


Нынешнее расследование "дела Гершеля" началось, когда в руки Эвеса попал листок из энциклопедии за 1815 год. Там был изображён механический прибор orrery — маленький планетарий, модель Солнечной системы, изготовленная художником Вильямом Пирсоном (William Pearson).


В этой модели был и Уран, причём с правильным наклоном оси вращения (планета словно "лежит на боку"), а вокруг него — шесть мелких объектов.


Это трудно объяснить. Хотя два спутника Урана были обнаружены в XVIII веке, шестую по счёту его луну открыли лишь в конце восьмидесятых годов XX века, когда мимо Урана пролетел аппарат Voyager 2 (он же прислал великолепные снимки кольцевой системы планеты).


Изучив историю работы Пирсона, Эвес установил, что тот изображал "луны", исходя из наблюдений сэра Гершеля. Действительно, при наблюдении на грани разрешения, при неуверенности в том, что видишь, кольцо можно принять за цепочку лун. Тут допускаются разные трактовки увиденного.




Сэр Вильям Гершель (иллюстрация с сайта en.wikipedia.org).



И всё же сам Гершель полагал, что открыл кольцо. Стюарт разыскал записку Гершеля, в которой он пишет (о наблюдении Урана) — "22 февраля 1789: кольцо подозревалось". Вот эту дату, пожалуй, и следует считать датой открытия колец. Свою работу, кстати, Эвес представил на проходящей сейчас конференции Королевского астрономического общества (National Astronomy Meeting 2007).


Однако с таким объяснением событий согласятся не все астрономы. В чём же дело? Разве записка и работа, изданная в 1797 году, не достаточны для признания первенства?


Дело в вопросе: а мог ли в принципе Гершель увидеть кольца Урана с его техникой, или речь идёт о совпадении? Может, он видел результат аберрации, то есть искажёные несовершенством оптики лучи от самой планеты? Почему в последующие десятилетия никому не удалось увидеть эти кольца?


Тут сначала надо доказать — было ли это совпадением, или Гершель действительно видел кольца? На этот счёт у британского "детектива" есть интересные данные.


В архивах есть даже рисунок кольца, сделанный Гершелем, из которого следует, что кольцо одно. На самом деле — их несколько, но вывод Гершеля по-своему логичен. Ведь это теперь мы знаем, что кольца Урана так слабы, что с роскошной кольцевой системой Сатурна их и сравнивать нечего. А на грани возможностей зрения Гершель вполне мог видеть лишь самое яркое из колец или несколько близких.


Далее из рисунка следует, что кольцо расположено сравнительно близко к планете. И это соответствует действительности.


И главное, Гершель приписал, что кольцо "слегка отдаёт в красное", а это также соответствует истинному оттенку большей части колец Урана, как астрономы прекрасно видят их сейчас, к примеру, при помощи гигантского телескопа обсерватории Кека (W.M. Keck Observatory).




Фрагмент колец Урана крупным планом. Искусственные цвета. Кадр Voyager (фото NASA/JPL-Caltech).



Что за чудеса? Гершель ведь работал с телескопами по нынешним меркам совсем небольшими? Эвес продолжил следствие и нашёл- таки объяснение загадке. Да не одно.


Во-первых, он воспользовался астрономическими программами и установил, что во времена Гершеля ориентация колец Урана относительно направления на Землю была, очень возможно, более благоприятной для наблюдения. То есть кольца были более "открыты", чем сейчас — спустя более двух столетий.


Во-вторых, в наши дни аппарат Cassini (о приключениях которого вы можете прочитать в нашем сериале) открыл, что со времени прошлых наблюдений (той же миссии Voyager, к примеру) некоторые кольца Сатурна чуть потемнели, что можно объяснить накоплением пыли на частицах льда.


Если такой же процесс допустить и для колец Урана, выходит, что 200 лет назад они были чище и ярче.


В-третьих, промышленная революция произвела смог и так называемое световое загрязнение, что, очевидно, повлияло на условия астрономических наблюдений в XX веке не в лучшую сторону.


В-четвёртых, с 1645 по 1715 годы в земном климате наблюдалось похолодание (названное минимумом Маундера), когда средние температуры были градусов на пять ниже, чем сейчас. Эвес рассуждает, что более холодный воздух удалил часть влаги из атмосферы. И если климат был ещё более-менее прохладным и во времена работы Гершеля, то небо тогда было более прозрачным.


Просуммировав все эти соображения, Стюарт пришёл к выводу, что Гершель действительно видел кольца Урана. А значит, в учебники по астрономии следует внести поправку.