«Тонкое, как волос, сияние» Венеры: как обнаружили атмосферу второй планеты

Какой транзит до XVII века не поддавался ученым, почему Ломоносов даже без «густо копченого стекла» смог увидеть «знатную атмосферу» и как его проверяли в XXI веке, рассказываем в рубрике «История науки».

6 июня (по новому стилю) 1761 года несколько десятков астрономов в разных частях земного шара наблюдали редкое, хотя и уже тогда предсказуемое явление — прохождение Венеры по диску Солнца. Оно было одним из первых (после 1639 года), дату и время которого заранее рассчитали и потому могли подготовиться к наблюдению. Этим и занялся Михаил Ломоносов, на тот момент уже известный 50-летний ученый, основатель Московского университета.

В чем же ценность таких событий для ученых XVII века? До космических полетов, спутников и Гагарина оставалось еще долго, но астрономам уже хотелось узнать, насколько велика наша Солнечная система, как далеко от нас Солнце. Прохождения Венеры позволяли оценить расстояние до светила с помощью относительно несложных расчетов.

Весной 1761 года Ломоносов обратился в Сенат с просьбой снарядить экспедиции в Сибирь: в Иркутск и Селенгинск, чтобы можно было сравнить результаты наблюдений в европейской и азиатской частях России. Руководить экспедициями назначили учившегося вместе с Ломоносовым Никиту Попова и Степана Румовского. И хотя не все прошло гладко (Румовский обвинял Попова в неаккуратности во время наблюдений и сомневался в его результатах), сделанные во время экспедиций наблюдения позволили довольно точно рассчитать расстояние до Солнца.

Внимания к транзитам (так иначе называют прохождения) добавляло то, что такие явления довольно редки: их можно наблюдать дважды с перерывом в восемь лет, а потом более чем на сто лет о них можно забыть. Так что не каждому поколению астрономов удавалось своими глазами увидеть транзит. Ломоносову повезло: он не только застал одно из июньских прохождений, но и смог в хороших условиях за ним проследить.

Отправив экспедиции в Сибирь, сам он остался в Петербурге, в своей домашней обсерватории. Он использовал «зрительную трубу о двух стеклах длиною в 4½ фута», которая, к сожалению, не сохранилась, как и многие другие приборы XVIII века, хранившиеся в Пулковской обсерватории в годы Великой Отечественной войны.

Не менее важным, чем расчеты расстояния до Солнца, оказалось личное наблюдение Ломоносова. «Ожидая вступления Венерина на Солнце… увидел наконец, что солнечный край чаемого вступления стал неявственен и несколько будто стушеван, а прежде был весьма чист и везде равен… После с прилежанием смотрел вступления другого Венерина заднего края, который, как казалось, еще не дошел, и оставался маленький отрезок за Солнцем; однако вдруг показалось между вступающим Венериным задним и солнечным краем разделяющее их тонкое, как волос, сияние, так что от первого до другого времени не было больше одной секунды».

На основании этих наблюдений он смог сделать вывод, что Земля — это не единственная планета, имеющая атмосферу:

Такое отражения света от атмосферы планет получило название «явление Ломоносова».

Иногда пишут, что Ломоносов сильно рисковал, наблюдая прохождение через «не густо копченое стекло», но современные исследователи его работ предполагают, что он следил за Венерой не напрямую в телескоп, а глядя на проекцию изображения на экране. В таком случае он мог оставаться в безопасности и точно зарисовывать увиденное.

Уже через месяц после наблюдений Ломоносов представил отчет о них Академии наук, и в конце июля его труд «Явление Венеры на Солнце, наблюденное в Санктпетербургской Императорской Академии наук майя 26 дня 1761 года» вышел в свет.

Через много лет после смерти Ломоносова ученые задумались, а возможно ли было с его зрительной трубой рассмотреть этот яркий ободок вокруг Венеры? В 2012 году, во время очередного прохождения, несколько российских и американских астрономов попытались провести наблюдения с помощью инструментов, доступных ученым в середине XVIII века. Их вывод был однозначен и опровергал сделанные за восемь лет до того зарубежными коллегами: Ломоносов мог видеть то, что описывал, и этих наблюдений было достаточно, чтобы заявлять о наличии атмосферы у Венеры.

Кроме того, похожие на описанные Ломоносовым явления наблюдали и другие астрономы, следившие за прохождением 1761 года. Это породило долгий спор о приоритете, хотя другие астрономы не давали столь полного физического объяснения тому, что видели.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram.