«Мифы и чудеса астрономии»

Свет Солнца, пропущенный через спектроскоп, показывает все цвета, но не все оттенки радуги. Он растянут в большую радужную полосу, но в различных местах (несколько тысяч) вдоль полосы отсутствуют некоторые оттенки; так что на самом деле полоса пересечена множеством темных линий. Мы знаем, что эти линии обусловлены поглощающим действием паров, существующих в атмосфере Солнца, и по положению линий мы можем сказать, что это за пары. Так, водород своим поглощающим действием создает четыре яркие линии. Там есть пары железа, пары натрия, магния и так далее. Опять же, мы знаем, что эти же самые пары, которые своим поглощающим действием отсекают лучи определенных оттенков, излучают свет именно этих оттенков. На самом деле, если бы светящаяся масса Солнца могла быть внезапно погашена, оставив его атмосферу в ее нынешнем интенсивно нагретом состоянии, свет тусклого Солнца, который остался бы у нас, дал бы (при спектроскопическом исследовании) именно те лучи, которые сейчас кажутся отсутствующими. Был бы спектр из множества ярких линий, вместо радужного спектра, пересеченного множеством темных линий. Действительно, только на контрасте темные линии кажутся темными, точно так же, как только на контрасте солнечные пятна кажутся темными. Не только полутень, но и тень солнечного пятна, не только тень, но и ядро, не только ядро, но и более глубокая чернота, которая, кажется, лежит в центре ядра, светят на самом деле с блеском, намного превышающим блеск электрического света, хотя на контрасте с остальной поверхностью Солнца полутень выглядит темной, тень — еще темнее, ядро — глубоко черным, а центр ядра — угольно-черным. Так и темные линии поперек солнечного спектра отмечают места, где определенные лучи относительно тусклы, хотя в действительности они интенсивно светятся. Представьте себе другое изменение, чем то, что только что было воображено. Представьте, что солнечный шар остается таким же, как сейчас, но атмосфера возбуждена до степени света и блеска, во много раз превышающей нынешнюю: тогда все эти темные линии стали бы яркими, а радужный фон был бы тусклым или даже совсем темным на контрасте. Это не просто фантазия. Временами на Солнце происходят локальные возмущения, которые вызывают именно такое изменение в определенных компонентах солнечной атмосферы, заставляя водород, например, светиться с такой интенсивной теплотой, что вместо того, чтобы его линии казались темными, они выделяются как яркие линии. Иногда также магний в солнечной атмосфере (только в определенных ограниченных областях, напомним) вел себя подобным образом. Так было во время интенсивно жаркого лета 1872 года, настолько, что итальянский наблюдатель Таккини, заметивший это явление, приписал такой локальный перегрев паров магния на Солнце ту замечательную жару, от которой мы тогда некоторое время страдали.

Теперь звезды — это солнца, и спектр звезды — это просто миниатюра солнечного спектра. Конечно, есть характерные различия. В одной звезде больше водорода, по крайней мере больше водорода, поглощающего ее лучи, и поэтому водородные линии выражены сильнее, чем в солнечном спектре. Другая звезда показывает линии различных металлов более заметно, что указывает на то, что светящиеся пары таких элементов, как железо, медь, ртуть, олово и так далее, либо висят более плотно в атмосфере звезды, чем в атмосфере нашего Солнца, либо, будучи более холодными, поглощают свои особые оттенки более эффективно. Но в целом звездный спектр похож на солнечный. Есть радужная полоса, которая подразумевает, что источником света является светящееся твердое, жидкое или сильно сжатое парообразное вещество, а поперек полосы есть множество темных линий, которые подразумевают, что вокруг светящегося сердца звезды находятся оболочки относительно холодных паров.

Мы можем понять, таким образом, значение доказательств, полученных от новой звезды в Северной Короне.

Во-первых, новая звезда показала радужную полосу, пересеченную темными линиями, что указывало на ее солнцеподобную природу. Но, выделяясь на этой радужной полосе, как на темном фоне, были четыре чрезвычайно яркие линии — линии настолько яркие, хотя и тонкие, что ясно, что большая часть света звезды исходила от светящихся паров, к которым принадлежали эти линии. Три линии принадлежали водороду, четвертая не была идентифицирована ни с одной известной линией.

Давайте разграничим то, что можно с уверенностью заключить из этого замечательного наблюдения, и то, что можно только предположить с большей или меньшей степенью вероятности.

Абсолютно точно, что когда господа Хаггинс и Миллер проводили свое наблюдение (к тому времени новая звезда уже потускнела со второй до третьей величины), огромные массы водорода вокруг звезды светились с теплотой, гораздо более интенсивной, чем теплота самой звезды внутри водородной оболочки. Точно, что увеличение света звезды, делающее видимой звезду, которая до этого была далеко за пределами досягаемости обычного зрения, было вызвано аномальной теплотой водорода, окружающего это далекое солнце.

Но не так ясно, было ли интенсивное свечение водорода вызвано горением или интенсивной теплотой без горения. Разница между двумя причинами усиления света важна; потому что от мнения, которое мы сформируем по этому вопросу, должно зависеть наше мнение о вероятности того, что наше Солнце может однажды испытать подобную катастрофу, а также наше мнение о состоянии Солнца в Северной Короне после вспышки. Чтобы проиллюстрировать рассматриваемое различие, возьмем два знакомых случая излучения света. Горящий уголь светится красным светом, так же как и кусок железа, помещенный в угольный огонь. Но уголь и железо проходят через очень разные процессы. Уголь горит и вскоре будет поглощен; железо не горит (кроме того смысла, что оно раскалено, что означает лишь то, что оно заставит гореть любое горючее вещество, которое придет с ним в контакт), и оно не будет поглощено, даже если угольный огонь будет поддерживаться вокруг него днями, неделями и месяцами. Так и с водородным пламенем, которое постоянно играет на поверхности нашего собственного Солнца. Оно не горит, как водородное пламя, используемое для оксиводородного фонаря. Если бы солнечный водород так горел, Солнце быстро бы погасло. Оно просто светится от интенсивности теплоты, как светится масса раскаленного железа; и пока поддерживаются энергии Солнца, водород вокруг него будет светиться таким образом, не будучи поглощенным. Поскольку новые огни звезды в Короне быстро погасли, возможно, что в их случае имело место фактическое горение. С другой стороны, также возможно, и, пожалуй, в целом более вероятно, что водород, окружающий звезду, просто начал светиться с повышенным блеском из-за какой-то причины, еще не установленной.

Посмотрим, как эти две теории были фактически сформулированы самими учеными, которые их поддерживали.

«Внезапное вспыхивание этой звезды, — говорит мистер Хаггинс, — а затем быстрое угасание ее света, наводит на довольно смелое предположение, что вследствие какого-то великого внутреннего потрясения из нее выделился большой объем водорода и других газов, водород, в результате соединения с каким-то другим элементом», иными словами, в результате горения, «излучал свет, представленный яркими линиями, и в то же время нагревал до точки яркого накаливания твердое вещество поверхности звезды». «По мере того как освобожденный водородный газ истощался» (я цитирую теперь не собственные слова Хаггинса, а слова, описывающие его теорию в книге, которую он редактировал), «пламя постепенно утихало, и с последующим охлаждением поверхность звезды становилась менее яркой, и звезда возвращалась в свое первоначальное состояние».

С другой стороны, немецкие физики Мейер и Клейн считают внезапное развитие водорода в количествах, достаточных для объяснения такой вспышки, крайне маловероятным. Поэтому они приняли мнение, что внезапное вспыхивание звезды было вызвано насильственным падением какой-то могучей массы, возможно, планеты, на шар этого далекого солнца, «в результате чего импульс падающей массы превратился бы в молекулярное движение, или, другими словами, в тепло и свет». Можно даже предположить, настаивают они, что звезда в Короне своим быстрым движением могла вступить в контакт с одним из звездных облаков, которые существуют в больших количествах в просторах космоса. «Такое столкновение неизбежно заставило бы звезду вспыхнуть и вызвало бы самое яростное воспламенение ее водорода».

К счастью, наше Солнце в безопасности на многие миллионы лет от контакта с любой из своих планет. Читатель, однако, не должен уходить с мыслью, что опасность заключается только в постепенном сжатии планетных орбит, о чем иногда говорят. Это сжатие, если оно вообще происходит, о чем у нас нет ни малейшего доказательства, не притянуло бы Меркурий к поверхности Солнца по крайней мере в течение десяти миллионов миллионов лет. Реальная опасность заключалась бы в эффектах, которые возмущающее действие больших планет могло бы произвести на орбиту Меркурия. Эта орбита даже сейчас очень эксцентрична и временами должна становиться еще более таковой. Она могла бы, если бы не фактическая настройка планетной системы, стать настолько эксцентричной, что Меркурий не смог бы держаться в стороне от Солнца; и удар даже маленького Меркурия (весящего, на самом деле, 390 миллионов миллионов миллионов тонн) со скоростью около 300 миль в секунду значительно согрел бы наше Солнце. Но нет никакого риска того, что это произойдет в случае с Меркурием — хотя невидимый и гораздо более изменчивый Вулкан (в существование которого я прошу здесь выразить мое полное неверие) мог бы, возможно, причинить вред, если бы он действительно существовал.

Что касается звездных облаков, лежащих на пути Солнца, мы можем чувствовать себя столь же уверенными. Телескоп уверяет нас, что на пути их нет, и мы также знаем, что, как бы быстро Солнце ни несло нас вперед через пространство, многие миллионы лет должны пройти, прежде чем он окажется среди звездных семейств, к которым он несется.

Об опасности от горения или от других причин воспламенения, кроме тех, что рассматривались Мейером и Клейном, еще предстоит сказать. Но сначала давайте рассмотрим, какие новые доказательства были получены по этому вопросу благодаря наблюдениям, сделанным над звездой, которая вспыхнула в прошлом ноябре.

Новую звезду впервые увидел профессор Шмидт, которому посчастливилось объявить астрономам не об одном замечательном явлении. Именно он обнаружил в ноябре 1866 года, что лунный кратер исчез, — объявление, вполне соответствующее фактам дела. Мы видели, что он был одним из независимых первооткрывателей вспышки в Северной Короне. 24 ноября, в ранний час 5:41 вечера (показывая, что Шмидт берет время за рога в своей обсерватории), он заметил звезду третьей величины в созвездии Лебедя, недалеко от хвоста этой летящей на юг небесной птицы. Он совершенно уверен, что 20 ноября, в последний предшествующий ясный вечер, звезды там не было. В полночь ее свет был очень желтым, и она была несколько ярче соседней звезды Эта Пегаса, на самом южном колене Летящего Коня (если анатомы извинят меня за следование обычному употреблению, которое называет запястье предплечья лошади коленом). Он немедленно отправил известие об открытии Леверье, главе Парижской обсерватории; и наблюдатели там принялись за работу, чтобы проанализировать свет незнакомца. К сожалению, внезапно приобретенная яркость звезды быстро угасла. М. Поль Анри оценил яркость звезды 2 декабря как равную лишь яркости звезды пятой величины. Более того, цвет, который был очень желтым 24 ноября, к этому времени стал «зеленоватым, почти синим». 2 декабря М. Корню, наблюдая в течение короткого времени, когда звезда была видна через разрыв между облаками, обнаружил, что спектр звезды состоял почти полностью из ярких линий. 5 декабря он смог определить положение этих линий, хотя оно все еще сильно прерывалось облаками. Он нашел три яркие линии водорода, сильную (на самом деле двойную) линию натрия, (на самом деле тройную) линию магния и две другие линии. Одна из последних, казалось, точно совпадала по положению с яркой линией, принадлежащей короне, видимой вокруг Солнца во время полного затмения.

С тех пор звезда постепенно потускнела в блеске, пока в настоящее время она не стала совершенно невидимой невооруженным глазом.

Мы не можем сомневаться, что катастрофа, постигшая эту звезду, имеет ту же общую природу, что и та, которая постигла звезду в Северной Короне. Чрезвычайно показательно, что все элементы, проявившие признаки интенсивной теплоты в случае со звездой в Лебеде, характерны для внешних придатков нашего Солнца. Мы знаем, что цветное пламя, видимое вокруг Солнца во время полного солнечного затмения, состоит из светящегося водорода и светящегося вещества, дающего линию настолько близкую к линии натрия, что в случае звездного спектра, вероятно, невозможно было бы отличить одну от другой. В протуберанцы время от времени выбрасываются массы светящегося натрия, магния и (в меньшей степени) железа и других металлических паров. Наконец, в том славном придатке, солнечной короне, которая простирается на сотни тысяч миль от поверхности Солнца, находятся огромные количества какого-то элемента, природа которого пока неизвестна, показывающего при спектроскопическом анализе яркую линию, которая, по-видимому, появилась в спектре пылающего солнца в Лебеде.

Это доказательство, как мне кажется, предполагает, что интенсивная теплота, которая внезапно воздействовала на эту звезду, имела свое происхождение извне. В то же время я не могу согласиться с Мейером и Клейном в том, что причиной теплоты было либо падение планетной массы на звезду, либо столкновение звезды со звездным облаком, или туманностью, пересекающей пространство в одном направлении, в то время как звезда неслась в другом. Планета не могла бы очень хорошо вступить в окончательный конфликт со своим солнцем одним махом. Она постепенно приближалась бы все ближе и ближе, не путем сужения своего пути, а путем изменения формы пути. Путь, на самом деле, становился бы все более и более эксцентричным; пока, наконец, в точке своего ближайшего сближения планета не задела бы свое главное светило, возбуждая интенсивную теплоту там, где она ударила, но избегая фактического разрушения в тот раз. Планета совершила бы еще один круг и снова задела бы свое солнце в той же части или около той же части пути планеты. В течение нескольких кругов это продолжалось бы, причем касания не становились бы более эффективными каждый раз, а скорее менее. Интервал между ними, однако, постоянно уменьшался бы. Наконец, пришло бы время, когда путь планеты был бы сведен к круговой форме, ее шар касался бы шара своего солнца на всем пути вокруг, и тогда планета очень быстро была бы сведена к пару и частично сожжена, ее вещество было бы поглощено ее солнцем. Но все последовательные касания были бы указаны нам приращениями в блеске звезды, причем период между каждой кажущейся вспышкой был бы сначала всего несколько месяцев и постепенно становился все меньше и меньше (в течение долгого курса лет, возможно, даже столетий), пока планета не была бы окончательно разрушена. Ничего подобного не произошло в случае с какой-либо так называемой новой звездой.

Что касается пролета звезды через туманную массу, это теория, которую вряд ли будет рассматривать кто-либо, знакомый с огромными расстояниями, отделяющими газообразные звездные облака, правильно называемые туманностями. Могут быть небольшие облака того же рода, рассеянные гораздо плотнее по пространству; но у нас нет ни малейшего доказательства того, что это действительно так. Все, что мы точно знаем о звездных облачках, предполагает, что расстояния, отделяющие их друг от друга, сопоставимы с теми, которые отделяют звезду от звезды, и в этом случае идея звезды, вступающей в столкновение со звездным облачком, и тем более идея того, что это происходит несколько раз в столетие, является в высшей степени дикой.

В целом, теория кажется более вероятной, чем любая из этих, что огромные потоки крупных метеорных масс путешествуют вокруг тех звезд, которые таким образом время от времени вспыхивают пожаром, причем такие потоки путешествуют по чрезвычайно эксцентричным путям и требуют чрезвычайно долгих периодов для завершения каждого круга своих огромных орбит. Задумывая это, мы не представляем ничего нового. Такой метеорный поток отличался бы только по степени, а не по роду от метеорных потоков, которые, как известно, кружат вокруг нашего собственного Солнца. Я не уверен, действительно, что можно определенно утверждать, что наше Солнце не имеет метеорных придатков того же рода, что и те, которые, если эта теория верна, возбуждают к интенсивной периодической активности солнце, вокруг которого они кружат. Мы знаем, что кометы и метеоры тесно связаны, причем каждая комета, вероятно (многие — определенно), сопровождается потоками метеорных масс. Метеоры, которые производят знаменитые ноябрьские дожди падающих звезд, следуют по пути кометы, невидимой невооруженным глазом. Не можем ли мы разумно предположить, тогда, что те славные кометы, которые были не только видимы, но и заметны, сияя даже в дневное время, и размахивая хвостами, которые, подобно хвосту «чуда на небе, великого дракона», казалось, «увлекали третью часть звезд небесных», сопровождаются гораздо более плотными потоками гораздо более массивных метеоров? Теперь некоторые из этих гигантских комет имеют пути, которые уносят их очень близко к нашему Солнцу. Комета Ньютона, с ее хвостом длиной в сто миллионов миль, едва не задела шар Солнца. Комета 1843 года, чей хвост, говорит сэр Дж. Гершель, «протянулся наполовину через небо», должно быть, действительно задела Солнце, хотя и слегка, ибо ее ядро было в пределах 80 000 миль от его поверхности, а ее голова была более 160 000 миль в диаметре. И это только две из немногих комет, чьи пути известны. В любой момент нас может посетить комета, более могучая, чем любая из них, путешествующая по орбите, пересекающей поверхность Солнца, сопровождаемая потоками метеорных масс, огромных по размеру и многочисленных, которые, падая на шар Солнца с огромной скоростью, соответствующей их обширному орбитальному диапазону и их близкому приближению к Солнцу — скорости около 360 миль в секунду — вне всякого сомнения, возбудили бы все его тело, и особенно его поверхностные области, до степени теплоты, намного превышающей ту, которую он излучает сейчас.

Мы имели доказательства той колоссальной теплоты, до которой поверхность Солнца была бы возбуждена падением ливня крупных метеорных масс. Кэррингтон и Ходжсон 1 сентября 1859 года наблюдали (независимо) прохождение двух интенсивно ярких тел через небольшую часть поверхности Солнца — тела сначала увеличивались в яркости, затем уменьшались, затем исчезали. Общепринято считать, что это были метеорные массы, нагретые до яростной теплоты сопротивлением трения. Теперь настолько ярче они казались, или, скорее, казалась та часть поверхности Солнца, через которую они пронеслись, что Кэррингтон предположил, что темный стеклянный экран, используемый для защиты глаза, разбился, а Ходжсон описал яркость этой части Солнца как таковую, что часть сияла как блестящая звезда на фоне светящейся солнечной поверхности. Заметьте также последствия падения только этих двух тел. Магнитное возмущение затронуло все тело Земли в то самое время, когда Солнце было таким образом потревожено. Яркие полярные сияния наблюдались не только в обоих полушариях, но и в широтах, где полярные сияния наблюдаются очень редко. «Постепенно, — говорит сэр Дж. Гершель, — начали поступать сообщения о великих полярных сияниях, виденных не только в этих широтах, но и в Риме, в Вест-Индии, в тропиках в пределах восемнадцати градусов от экватора (где они почти никогда не появляются); более того, что еще более поразительно, в Южной Америке и в Австралии — где, в Мельбурне, в ночь на 2 сентября, появилось величайшее полярное сияние, когда-либо виденное там. Эти полярные сияния сопровождались необычайно сильными электромагнитными возмущениями в каждой части мира. Во многих местах телеграфные провода прекратили работу. У них было слишком много своих частных сообщений для передачи. В Вашингтоне и Филадельфии, в Америке, электрики-сигнальщики получили сильные электрические удары. На станции в Норвегии телеграфный аппарат был подожжен; а в Бостоне, в Северной Америке, пламя огня следовало за пером электрического телеграфа Бэйна, который записывает сообщение на химически подготовленной бумаге». Видя, что там, где упали два метеора, поверхность Солнца светилась так интенсивно, и что эффект этого приращения энергии на нашу Землю был так хорошо заметен, можно ли сомневаться, что комета, несущая в своем поезде поток многих миллионов метеорных масс и падающая прямо на Солнце, произвела бы приращение света и тепла, последствия которого были бы катастрофическими? Когда Земля проходила через более богатые части (не сами ядра, напомним) метеорных систем, метеоры, видимые даже с одной станции, исчислялись десятками тысяч, и было подсчитано, что миллионы должны были упасть на всю Землю. Это были метеоры, следующие в поезде очень маленьких комет. Если бы очень большая комета, сопровождаемая не более плотным потоком метеоров, но каждая метеорная масса гораздо крупнее, упала прямо на Солнце, это были бы не окраины, а ядро метеорного поезда, которые ударились бы о него. Их были бы тысячи миллионов. Скорость падения каждой массы была бы более 360 миль в секунду. И они продолжали бы сыпаться на него в течение нескольких дней подряд, миллионы падали бы каждый час. Кажется не невероятным, что под этим колоссальным и долго продолжающимся метеорным градом вся его поверхность была бы заставлена светиться так же интенсивно, как та малая часть, чья яркость была так удивительна в наблюдении, сделанном Кэррингтоном и Ходжсоном. В этом случае наше Солнце, видимое с какой-то далекой звезды, откуда обычно оно невидимо, засияло бы как новое солнце на несколько дней, в то время как все живое на нашей Земле и любые другие члены Солнечной системы, являющиеся обителью жизни, были бы неизбежно уничтожены.

Читатель не должен предполагать, что эта идея была предложена просто в попытке объяснить вспышки звезд. Следующий отрывок из статьи значительного научного интереса профессора Кирквуда из Блумингтона, Индиана, известного американского астронома, показывает, что идея пришла ему в голову по совсем другой причине. Он говорит здесь о вероятной связи между кометой 1843 года и великим солнечным пятном, которое появилось в июне 1843 года. Я не уверен, однако, что мы можем рассматривать те самые метеоры, которые, кажется, упали на Солнце 1 сентября 1859 года, как тела, путешествующие по пути кометы 1843 года — точно так же, как ноябрьские метеоры, виденные в 1867–8, 9 и т. д., до 1872 года, были телами, безусловно следующими по пути телескопической кометы 1866 года. «Мнение было выражено не одним астрономом, — говорит он, говоря о наблюдении Кэррингтона, — что это явление было вызвано падением метеорного вещества на поверхность Солнца. Теперь факт может быть достоин внимания, что комета 1843 года фактически задела атмосферу Солнца примерно за три месяца до появления великого солнечного пятна того же года. Если бы она приблизилась лишь немного ближе, сопротивление атмосферы, вероятно, привело бы всю ее массу к солнечной поверхности. Даже на своем фактическом расстоянии она должна была произвести значительное атмосферное возмущение. Но недавнее открытие, что ряд комет связан с метеорным веществом, путешествующим почти по тем же орбитам, предполагает запрос, не мог ли огромный метеорит, следующий в поезде кометы и имеющий несколько меньшее перигелийное расстояние, быть осажден на Солнце, тем самым производя великое возмущение, наблюдаемое так вскоре после прохождения кометой перигелия».

Есть те, включая меня, кто считает периодичность солнечных пятен, тот прилив пятен, который течет к своему максимуму, а затем отливает к своему минимуму за немногим более одиннадцати лет, объяснимым только на теории, что маленькая комета, имеющая этот период и сопровождаемая метеорным поездом, имеет путь, пересекающий поверхность Солнца. В статье под названием «Солнце — пузырь», которая появилась в «Корнхилл Мэгэзин» за октябрь 1874 года, я заметил, что из наблюдаемых явлений солнечных пятен мы могли бы быть приведены к подозрению существования какой-то еще не обнаруженной кометы с поездом исключительно крупных метеорных масс, путешествующей с периодом около одиннадцати лет вокруг Солнца и имеющей свое место ближайшего приближения к этому светилу настолько близко к солнечной поверхности, что, когда основной поток проходит, отставшие падают на поверхность Солнца. В этом случае мы могли бы легко понять, что, поскольку эта маленькая комета, несомненно, заставляет наше Солнце быть переменным в некоторой небольшой степени по яркости, с периодом около одиннадцати лет, так какая-то гораздо большая комета, кружащая вокруг Миры, с периодом около 331 дня, может вызывать те чередования яркости, которые были описаны выше. Можно заметить мимоходом, что отнюдь не уверенно, что время, когда Солнце наиболее покрыто пятнами, — это время, когда оно излучает меньше всего света. Хотя в такие времена его поверхность темна там, где пятна, однако в другом месте она, вероятно, ярче обычного; во всяком случае, все доказательства, которые у нас есть, стремятся показать, что когда Солнце наиболее покрыто пятнами, его энергии наиболее активны. Именно тогда цветное пламя прыгает на свою наибольшую высоту и показывает свой наибольший блеск, тогда также оно показывает самые быстрые и замечательные изменения формы.

Допуская, что существует — не скажу опасность, но вероятность того, что наше Солнце однажды, из-за прибытия какой-нибудь очень крупной кометы, движущейся прямо на него, разделит судьбу солнц, чьи вспышки я описал выше, мы могли бы быть уничтожены внезапно или же могли бы в течение нескольких недель наблюдать приближение губительной кометы. Предположим, например, что комета, которая могла бы прибыть из любой части небес, появилась из той области звездных глубин, которую занимает созвездие Тельца, — тогда, если бы прибытие было рассчитано так, что комета, которая могла бы достичь Солнца в любое время, упала бы на него в мае или июне, мы бы ничего не узнали о приближении этой кометы: ибо она приближалась бы с той стороны небес, которую занимало Солнце, и его блеск скрыл бы, словно завесой, губительного врага. С другой стороны, если бы комета, прибывающая из той же области небес, приближалась так, чтобы упасть на Солнце в ноябре или декабре, мы бы видели ее в течение нескольких недель. Ибо тогда она приближалась бы из той части небес, которая высоко над южным горизонтом в полночь. Астрономы смогли бы через несколько дней после ее обнаружения определить ее путь и предсказать ее падение на Солнце, точно так же, как Ньютон рассчитал путь своей кометы и предсказал ее близкое прохождение у Солнца. Тогда за несколько недель стало бы известно, что событие, которое Ньютон считал способным вызвать колоссальную вспышку солнечного жара, достаточную для уничтожения всей жизни на поверхности нашей Земли, вот-вот произойдет; и, несомненно, умы многих исследователей науки были бы заняты в этот промежуток времени определением того, прав был Ньютон или нет. Что касается меня, то я почти не сомневаюсь, что, хотя изменение состояния Солнца вследствие прямого падения на его поверхность очень крупной кометы было бы лишь временным и в этом смысле незначительным — ибо что значат несколько недель в истории светила, которое существует уже тысячи миллионов лет? — все же воздействие на обитателей Земли было бы отнюдь не незначительным. Однако я не думаю, что после катастрофы остались бы какие-либо исследователи науки, чтобы оценить или зафиксировать ее последствия.

К счастью, все, что мы до сих пор узнали о звездах, подтверждает мнение, что, хотя катастрофа такого рода и возможна, она крайне маловероятна. Мы можем оценить вероятности точно так же, как страховая компания оценивает риск железнодорожной аварии. Такая компания учитывает количество аварий, происходящих при заданном числе железнодорожных поездок, и, исходя из малости числа аварий по сравнению с огромным числом поездок, оценивает безопасность железнодорожных путешествий. Наше Солнце — одно из многих миллионов солнц, любое из которых (хотя все, кроме нескольких тысяч, фактически невидимы) стало бы видимым невооруженным глазом, если бы подверглось тем же условиям, что повлияли на пылающие солнца, описанные на предыдущих страницах. Видя, таким образом, что за последние две тысячи лет или около того было зарегистрировано лишь несколько подобных случаев, безусловно, не более двадцати, в то время как есть основания полагать, что некоторые из них относятся к одной и той же звезде, вспыхивавшей более одного раза, мы можем справедливо считать вероятность того, что в течение следующих двух тысяч или даже двадцати тысяч лет наше Солнце подвергнется подобной катастрофе, чрезвычайно малой.

Мы могли бы прийти к этому выводу независимо от любых соображений, указывающих на то, что наше Солнце принадлежит к безопасному классу правителей систем и что все или почти все великие солнечные катастрофы происходили среди солнц определенного класса. Существует, однако, несколько соображений такого рода, которые стоит отметить.

Во-первых, мы можем отбросить как совершенно маловероятный визит кометы из звездных глубин к нашему Солнцу по курсу, направляющему комету прямо на поверхность Солнца. Но если среди комет, регулярно сопровождающих Солнце, есть такая, чья орбита пересекает земной шар Солнца, то эта комета должна была уже несколько раз ударить по Солнцу, временно разогрев его до разрушительной степени. Теперь, такая комета должна иметь период огромной продолжительности, ибо расы животных, ныне существующих на Земле, должны были сформироваться после последнего визита этой кометы — при условии, следует помнить, что падение крупной кометы на Солнце, или, вернее, прямое прохождение Солнца через метеорное ядро крупной кометы, возбудило бы Солнце до разрушительного жара. Если все живые существа на Земле должны быть уничтожены, когда какая-то комета, принадлежащая Солнечной системе, в следующий раз вернется к Солнцу, то та же самая комета во время своего последнего визита должна была разогреть Солнце до равной или даже большей интенсивности жара, так что либо никакие расы, подобные существующим ныне, тогда еще не появились, либо, если таковые существовали, они должны были быть в то время полностью уничтожены. Мы можем справедливо полагать, что все кометы разрушительного типа были устранены. Судя по имеющимся у нас данным по этому вопросу, процесс формирования Солнечной системы был процессом, который включал использование кометного и метеорного вещества; и, к счастью, так случилось, что кометы, которые в противном случае могли бы быть наиболее опасными — а именно те, что пересекали путь планет, и еще более те, чьи траектории пересекали земной шар Солнца, — были именно теми, которые были бы раньше и полнее всего использованы таким образом.

Во-вторых, примечательно, что все звезды, которые внезапно вспыхнули, за исключением одной, появились в определенной области небес — в зоне Млечного Пути (все, к тому же, на одной половине этой зоны). Единственным исключением является звезда в Северной Короне, и эта звезда появилась в области, которая, как я обнаружил, связана с Млечным Путим хорошо выраженным потоком звезд, не потоком из нескольких звезд, разбросанных здесь и там, а потоком, где тысячи звезд тесно сгруппированы вместе, хотя и не настолько тесно, чтобы образовать видимое продолжение Млечного Пути. На моей карте 324 000 звезд этот поток можно довольно четко распознать; но, в самом деле, более яркие звезды, разбросанные вдоль него, образуют поток, различимый невооруженным глазом, и уже давно рассматриваются астрономами как таковой, образуя звезды Змеи и Короны, или змеевидную полосу, за которой следует петля из звезд в форме венца. Теперь Млечный Путь и связанные с ним внешние потоки звезд, по-видимому, образуют область звездной вселенной, где процессы формирования все еще продолжаются. Как давно отметил сэр У. Гершель, мы можем распознать в различных частях небес различные стадии развития, и главной среди областей, где работа Природы кажется еще незавершенной, является Галактическая зона — особенно та ее половина, где Млечный Путь состоит из нерегулярных потоков и облаков звездного света. Поскольку нет оснований полагать, что наше Солнце принадлежит к этой части галактики, а напротив, есть веские основания считать, что он принадлежит к классу изолированных звезд, немногие из которых проявляли признаки нерегулярной изменчивости, в то время как ни одна никогда внезапно не вспыхивала с яркостью, во много сотен раз превышающей прежнюю, мы можем справедливо сделать вывод о весьма высокой степени вероятности того, что в течение еще многих веков Солнце будет продолжать неуклонно выполнять свои обязанности огня, света и жизни Солнечной системы.

VII. КОЛЬЦА САТУРНА.

Кольца Сатурна, всегда являвшиеся одними из самых интересных объектов астрономических исследований, недавно подверглись тщательному изучению с помощью мощных телескопов г-ном Трувело из Гарвардской обсерватории, Кембридж, США. Полученные им результаты дают весьма значимые свидетельства относительно этих странных придатков и даже проливают некоторый свет на предмет космической эволюции. Нынешнее время, когда Сатурн является правящей планетой ночи, кажется благоприятным для краткого изложения недавних предположений относительно кольцевой системы Сатурна, тем более что наблюдения г-на Трувело, по-видимому, устраняют все сомнения относительно истинной природы колец, если, конечно, какие-либо сомнения могли разумно возникнуть после исследований, проведенных европейскими и американскими астрономами, когда темное внутреннее кольцо было лишь недавно распознано.

Возможно, стоит дать краткий отчет о ходе наблюдений с того времени, когда кольца были впервые обнаружены.

Вскользь замечу, что неспособность Галилея установить реальную форму этих придатков всегда казалась мне поразительным свидетельством важности тщательного рассуждения при анализе всех наблюдений, чье фактическое значение не является сразу очевидным. Если бы Галилей был столь же внимателен к анализу своих наблюдений Сатурна, он не мог бы не установить их истинный смысл. Он видел планету, по-видимому, сопровождаемую двумя большими спутниками, по одному с каждой стороны, «как будто поддерживающими престарелого Сатурна на его медленном пути вокруг Солнца». Ночь за ночью он видел этих сопровождающих, всегда расположенных одинаково, по одному с каждой стороны планеты и на равном расстоянии от нее. Затем в 1612 году он снова исследовал планету, и вот, сопровождающие исчезли, «как будто Сатурн взялся за свои старые штучки и пожирал своих детей». Но через некоторое время сопровождающие светила вновь появились на своих прежних позициях, казалось, медленно увеличивались в размерах, пока, наконец, не представили вид двух пар могучих рук, охватывающих планету. Если бы Галилей рассуждал об этих изменениях внешнего вида, он не мог бы не истолковать их истинный смысл, как мне кажется. Трех форм, в которых кольца были им увидены, было достаточно, чтобы указать на истинную форму придатка. Поскольку Сатурн был виден с двумя сопровождающими, по-видимому, равного размера и всегда равноудаленными от него, было несомненно, что должно существовать некое придаточное устройство, окружающее его и простирающееся на такое расстояние от его шара. Поскольку этот придаток исчезал, было несомненно, что он должен быть тонким и плоским. Поскольку в другое время он появлялся с темным пространством между руками и планетой, было несомненно, что придаток отделен широким промежутком от тела планеты. Таким образом, Галилей мог бы заключить — не сомневаясь, а с уверенной убежденностью, — что придаток представляет собой тонкое плоское кольцо, нигде не прикрепленное к планете, или, как сказал Гюйгенс сорок лет спустя, Сатурн «annulo cingitur tenui, plano, nusquam cohærente». Были бы приняты такие рассуждения современниками Галилея, может быть сомнительно. Большинство людей не довольствуются рассуждениями, которые логически обоснованы, но требуют доказательств, которые они могут легко понять. Очень вероятно, что доказательство Гюйгенса, основанное на прямом наблюдении, хотя в действительности ничуть не более полное и гораздо более грубое, было бы расценено как первое истинное доказательство существования кольца Сатурна, точно так же, как наблюдение сэра У. Гершеля за одной звездой, фактически движущейся вокруг другой, было расценено как первое истинное доказательство физической связи определенных звезд, факт, который Мичелл доказал столь же полно и гораздо более изящно полвека назад, методом, однако, который был «не для всех».

Однако, как сложились обстоятельства, научному миру не пришлось решать между достоинствами открытия, сделанного путем прямого наблюдения, и открытия, осуществленного с помощью абстрактных рассуждений. Только когда Сатурн был исследован с гораздо более высокой телескопической мощностью, чем мог использовать Галилей, придаток, который так озадачил флорентийского астронома, был увиден как тонкое плоское кольцо, нигде не касающееся планеты и значительно наклоненное к плоскости, в которой движется Сатурн. Мы не можем удивляться тому, что это открытие было расценено как весьма интересное. Астрономам до сих пор приходилось иметь дело с твердыми массами, либо известными как сфероидальные, подобно Земле, Солнцу, Луне, Юпитеру и Венере, либо предполагаемыми таковыми, подобно звездам. Кометы можно было считать парообразными массами различных форм; но даже они, как предполагалось, окружали или сопровождали шарообразные ядерные массы. Здесь, однако, в случае с кольцом Сатурна, было тело в форме кольца, путешествующее вокруг Солнца в постоянном сопровождении Сатурна, чьи движения, как бы они ни варьировались по скорости или направлению, так тесно следовали за этим странным сопровождающим, что планета оставалась всегда центрально уравновешенной в пределах охвата своего кольцевого пояса. Чтобы оценить интерес, с которым рассматривалось это странное явление, мы должны помнить, что закон тяготения еще не был признан. Гюйгенс открыл кольцо (или, скорее, осознал его природу) в 1659 году, но только в 1666 году Ньютон впервые высказал идею о том, что Луна удерживается на своей орбите вокруг Земли силой притяжения, которая заставляет незакрепленные тела падать на Землю; и он не смог продемонстрировать закон тяготения до 1684 года. Теперь, в общем смысле, мы можем легко понять в наши дни, как кольцо вокруг планеты продолжает двигаться вместе с планетой, несмотря на все изменения скорости или направления движения. Ибо закон тяготения учит, что те же причины, которые стремятся изменить направление и скорость движения планеты, стремятся в точно такой же степени изменить направление и скорость движения кольца. Но когда Гюйгенс сделал свое открытие, должно было показаться в высшей степени загадочным обстоятельством, что кольцо и планета должны быть так постоянно связаны — что в течение тысяч лет не произошло ни одного столкновения, в результате которого относительно хрупкая структура кольца была бы разрушена.

Всего шесть лет спустя было сделано открытие двумя английскими наблюдателями, Уильямом и Томасом Боллами, которое усилило загадку. Наблюдая северную сторону кольца, которая в то время была обращена к Земле, они заметили черную полосу значительной ширины, разделяющую кольцо на две концентрические части. Открытие не привлекло столько внимания, сколько заслуживало, настолько, что когда Кассини десять лет спустя объявил об открытии соответствующего темного деления на южной поверхности, никто не вспомнил о наблюдении, сделанном братьями Болл. Кассини высказал мнение, что кольцо действительно разделено на две части, а не просто отмечено темной полосой на своей южной стороне. Этот вывод, конечно, был бы уверенным, если бы предыдущее наблюдение темного деления на северной стороне было запомнено. С теми знаниями, которыми мы теперь обладаем, действительно, темнота кажущейся полосы была бы достаточным доказательством того, что там должно быть реальное деление между кольцами; ибо мы знаем, что никакая простая темнота вещества кольца не могла объяснить кажущуюся темноту полосы. Профессор Тиндаль хорошо заметил, что если бы вся поверхность Луны могла быть покрыта черным бархатом, она все равно казалась бы белой, если бы ее видели на темном фоне неба. И можно сомневаться, выглядела бы круглая полоска черного бархата шириной 2000 миль, помещенная там, где мы видим темное деление между кольцами, почти такой же темной, как это деление. Поскольку мы могли бы допустить возможность того, что какое-то вещество, напоминающее наши более темные породы, занимает это положение (ибо мы не знаем ничего, что оправдывало бы предположение, что вещество, столь же темное, как сажа или черный бархат, могло бы быть там), мы явно лишены возможности предполагать, что темное пространство является чем-то иным, кроме деления между двумя отдельными кольцами.

Тем не менее сэр У. Гершель, исследуя кольца Сатурна с помощью своих мощных телескопов, долгое время отдавал предпочтение теории о том, что реального деления не существует. Он называл это «широкой черной отметкой» и утверждал, что она не может указывать ни на существование зоны холмов на кольце, ни на обширную пещеристую борозду, ибо в любом случае она представляла бы изменения внешнего вида (в зависимости от изменений положения кольца), такие, которые он не мог обнаружить. Только в 1790 году, через одиннадцать лет после того, как начались его наблюдения, заметив соответствующую широкую черную отметку на южной стороне кольца, Гершель выразил «подозрение», что кольцо разделено на две концентрические части круговым промежутком шириной почти 2000 миль. Он выразил в то же время очень твердо свое убеждение, что это деление было единственным в системе колец Сатурна.

Особый интерес в то время вызывал вопрос о том, разделено кольцо или нет, ибо Лаплас тогда недавно опубликовал результаты своего математического исследования движений такого кольца, как у Сатурна, и, доказав, что единое твердое кольцо такой огромной ширины не могло бы продолжать двигаться вокруг планеты, выразил мнение, что кольцо Сатурна в действительности состоит из многих концентрических колец, каждое из которых вращается с собственной скоростью вокруг центральной планеты. Удивительно, что Гершель, который, хотя и не был сведущ в методах высшей математики, обладал значительной природной силой как математик, не смог осознать силу рассуждений Лапласа. Действительно, это один из тех случаев, когда требовалась ясность восприятия, а не глубина математической проницательности. Уравнения движения Лапласа не выражали всех вовлеченных отношений, и невозможно было судить по результатам, которые он вывел, насколько стабильность колец Сатурна зависела от реальной структуры этих придатков. Тот, кто был хорошо знаком с механическими вопросами и достаточно сведущ в математике, чтобы понять, как оценить в целом силы, действующие на кольцевую систему, мог бы так же легко осознать общие условия задачи, как и самый глубокий математик. Можно сравнить этот случай с задачей определения того, изменяет ли действие Луны, вызывающее приливную волну, каким-либо образом вращательное движение Земли. Мы знаем, что как математический вопрос это очень сложная задача. Королевский астроном, например, недавно разобрался с ним аналитически и пришел к выводу, что нет никакого влияния на вращение Земли, вскоре, однако, обнаружив по счастливой случайности член в результате, который указывает на эффект такого рода. Но если мы посмотрим на дело с его механической стороны, мы сразу же, без глубоких математических исследований, осознаем, что замедление, которое так трудно обнаружить математически, должно обязательно происходить. Как говорит сэр Э. Беккет в своей мастерской работе «Астрономия без математики»: «вывод столь же очевиден без математики, как и с ней, как только он был предложен». Поэтому, когда мы рассматриваем случай широкого плоского кольца, окружающего могучую планету, подобную Сатурну, мы понимаем, что ничто не могло бы спасти такое кольцо от разрушения, если бы оно было действительно одной твердой структурой.

Чтобы осознать это более ясно, давайте сначала обратим внимание на размеры планеты и колец.

У нас есть Сатурн — шар со средним диаметром около 70 000 миль, экваториальный диаметр составляет около 73 000 миль, полярный диаметр — 66 000 миль. Сила притяжения этой могучей массы на тела, расположенные на ее поверхности, равна примерно на одну пятую больше земной гравитации, если тело находится вблизи полюса Сатурна, и почти точно такая же, как земная гравитация, если тело находится на экваторе планеты. Ее действие на вещество кольца, конечно, гораздо меньше из-за увеличенного расстояния, но все же на каждую часть кольца оказывается сила, которая сравнима с привычной силой земной гравитации. Внешний край внешнего кольца находится на расстоянии около 83 500 миль от центра планеты, внутренний край внутреннего кольца (я говорю повсюду о системе колец, как она была известна сэру У. Гершелю и Лапласу) — около 54 500 миль от центра, ширина системы ярких колец составляет около 29 000 миль. Между экватором планеты и внутренним краем самого внутреннего яркого кольца находится пространство около 20 000 миль. Грубо говоря, можно сказать, что притяжение планеты на вещество внутреннего края кольца меньше гравитации на экваторе Сатурна (или, что почти то же самое, меньше земной гравитации) примерно в пропорции 9 к 20; или, еще грубее, внутренний край внутреннего яркого кольца Сатурна притягивается внутрь примерно с половиной силы гравитации на поверхности Земли. Внешний край притягивается к Сатурну силой, меньшей земной гравитации в пропорции примерно 3 к 16 — скажем, грубо, что сила, оказываемая таким образом Сатурном на вещество внешнего края системы колец, эквивалентна примерно одной пятой силы гравитации на поверхности Земли.

Ясно, во-первых, что если бы кольцевая система не вращалась, силы, действующие таким образом на материал колец, немедленно разбили бы их на фрагменты и, увлекая их вниз к экватору планеты, оставили бы их разбросанными кучами на этой части поверхности Сатурна. Кольцо в этом случае было бы подобно могучей арке, каждая часть которой притягивалась бы к центру Сатурна под действием собственного веса. Этот вес был бы огромен, если оценка массы кольцевой системы, сделанная Бесселем, верна. Он оценил массу кольца несколько большей, чем масса Земли, — оценка, которую я считаю сильно завышенной. Вероятно, кольца по массе не превышают четвертой части массы Земли. Но даже это огромно, и, поскольку материал колец подвергается силам, варьирующимся от половины до одной пятой земной гравитации, напряжения и давления на различные части системы превышали бы в тысячи раз те, которым мог бы противостоять даже самый прочный материал, построенный в их форме. Система не смогла бы противостоять таким напряжениям и давлениям, точно так же, как железная арка, перекинутая через Атлантику, не смогла бы выдержать собственный вес против притяжения Земли.

Тогда было бы необходимо, чтобы кольцевая система вращалась вокруг планеты. Но ясно, что надлежащая скорость вращения для внешней части была бы очень отлична от скорости, подходящей для внутренней части. Чтобы внутренняя часть могла двигаться вокруг Сатурна, полностью освобожденная от своего веса, она должна была бы совершать оборот примерно за семь часов двадцать три минуты. Внешняя часть, однако, должна была бы вращаться примерно за тринадцать часов пятьдесят восемь минут, или почти четырнадцать часов. Таким образом, внутренняя часть должна была бы вращаться чуть более чем за половину времени, требуемого внешней части. Результатом неизбежно было бы то, что кольцевая система подвергалась бы колоссальным напряжениям, которым она была бы совершенно неспособна противостоять. Существование большого деления явно способствовало бы уменьшению напряжений. Легко показать, что скорость вращения там, где находится деление, составляла бы один раз примерно за одиннадцать часов двадцать пять минут, не сильно отличаясь от среднего значения между периодами вращения для внешнего и внутреннего краев системы. Даже тогда, однако, напряжения были бы в сотни раз больше, чем материал кольца мог бы выдержать. Масса, сравнимая по весу с нашей Землей, вынужденная вращаться за (скажем) девять часов, когда она должна вращаться за одиннадцать или семь, подвергалась бы напряжениям, во много раз превышающим сопротивления, которые могла бы обеспечить когезионная сила ее вещества. Таковым было бы состояние внутреннего кольца. И точно так же внешнее кольцо, если бы оно вращалось примерно за двенадцать часов с четвертью, имело бы свои внешние части, вращающиеся слишком быстро, а внутренние — слишком медленно, потому что их надлежащие периоды составляли бы четырнадцать часов и одиннадцать с половиной часов соответственно. Ничто, кроме разделения кольца на множество узких обручей, не могло бы спасти его от разрушения из-за внутренних напряжений и давлений, которым подвергался бы его материал.

Даже это сложное устройство, однако, не спасло бы кольцевую систему. Если мы предположим, что тонкий обруч вращается вокруг центрального притягивающего тела, как кольца Сатурна вращаются вокруг планеты, можно показать, что если обруч не утяжелен так, что его центр тяжести находится далеко от планеты, не будет никакой стабильности в результирующих движениях; обруч вскоре будет вынужден вращаться эксцентрично и в конечном итоге будет приведен к разрушительному столкновению с центральной планетой.

Именно здесь Лаплас оставил задачу. Ничто не могло быть более неудовлетворительным, чем его результат, хотя он принимался почти полвека без вопросов. Он показал, что утяжеленный тонкий обруч может, возможно, вращаться вокруг центральной притягивающей массы без разрушительных изменений положения, но он не доказал ничего, кроме чистой возможности этого, в то время как ничто во внешнем виде колец Сатурна не предполагает, что существует какое-либо подобное устройство. Опять же, очевидно, что множество узких обручей, объединенных так, чтобы сформировать широкую плоскую систему колец, постоянно находились бы в столкновении inter se. Кроме того, каждый из них подвергался бы разрушительным напряжениям. Ибо хотя тонкий однородный обруч, вращающийся с надлежащей скоростью вокруг притягивающей массы в своем центре, был бы освобожден от всех напряжений, дело обстоит совсем иначе с обручем, утяжеленным так, что его центр тяжести значительно смещен. Лаплас спас теоретическую стабильность движений тонкого кольца ценой способности кольца противостоять напряжениям, которым оно было бы подвержено. Кажется невероятным, что такой результат (выраженный, к тому же, очень сомнительно выдающимся математиком, который его получил) был принят так долго почти без вопросов. В природе нет ничего, что хотя бы отдаленно напоминало устройство, воображаемое Лапласом, которое, действительно, кажется на à priori основаниях невозможным. От него не требовалось, чтобы оно устраняло первоначальные трудности задачи; и оно вводило другие, столь же серьезные. Столь силен, однако, авторитет в научном мире, что никто не осмеливался выражать какие-либо сомнения, кроме сэра У. Гершеля, который просто отрицал, что два кольца были разделены на многие, как того требовала теория Лапласа. По мере того как время шло и признаки многих делений временами распознавались, предполагалось, что рассуждения Лапласа были оправданы; и, несмотря на полную невозможность устройства, которое он предложил, это устройство обычно описывалось как вероятно существующее.

Наконец, однако, было сделано открытие, которое заставило пересмотреть весь вопрос.

10 ноября 1850 года У. Бонд, наблюдая планету с помощью телескопа Гарвардской обсерватории, заметил внутри внутреннего яркого кольца слабое свечение, которое он не мог понять. На следующую ночь слабый свет был виден лучше. 15-го числа Таттл, который наблюдал вместе с Бондом, высказал идею, что свет внутри внутреннего яркого кольца обусловлен темным кольцом внутри системы ярких колец. 25 ноября г-н Доус в Англии заметил это темное кольцо и объявил об открытии до того, как новость достигла Англии о том, что Бонд уже видел темное кольцо. Заслуга открытия обычно делится между Бондом и Доусом, хотя обычное правило в таких делах приписало бы открытие одному Бонду. Было обнаружено, что темное кольцо уже видели в Риме еще в 1828 году, а затем Галле в Берлине в мае 1838 года. Римские наблюдения не были удовлетворительными. Те, что были сделаны Галле, однако, были достаточны, чтобы установить факт существования кольца; действительно, в 1839 году Галле измерил темное кольцо. Но очень мало внимания было привлечено к этому интересному открытию, настолько, что когда Бонд и Доус объявили о своем наблюдении темного кольца в 1850 году, новость была встречена астрономами со всем интересом, присущим обнаружению ранее не замеченных явлений.

Возможно, стоит заметить, при каких условиях темное кольцо было обнаружено в 1850 году. В сентябре 1848 года кольцо было повернуто ребром к Солнцу, и поскольку чуть более семи лет занимает кажущееся постепенное раскрытие кольца от этого вида с ребра до его наиболее открытого вида (когда контур кольцевой системы представляет собой эллипс, чья меньшая ось почти равна половине большей), будет видно, что в ноябре 1850 года кольца были раскрыты лишь незначительно. Таким образом, распознавание темного кольца внутри яркой системы было сделано при неблагоприятных условиях. В течение четырех предыдущих лет — то есть с 1846 года — кольца были раскрыты так же мало или еще меньше; и опять же в течение нескольких лет, предшествовавших 1846 году, хотя кольца были более открыты, планета была неблагоприятно расположена для наблюдения в северных широтах, пересекая меридиан на низких высотах. Тем не менее, в 1838 и 1839 годах, когда кольца были наиболее открыты, хотя планета никогда не наблюдалась при благоприятных условиях, раскрытие колец, тогда почти максимальное, сделало распознавание темного кольца возможным; и мы видели, что Галле тогда сделал открытие. Когда Бонд переоткрыл темное кольцо, все обещало, что вскоре придаток будет виден в телескопы, гораздо уступающие по мощности большому гарвардскому рефрактору. Год за годом планета становилась все более благоприятно расположенной для наблюдения, в то время как все это время кольца раскрывались. Соответственно, нас не должно удивлять, что в 1853 году темное кольцо было видно в телескоп с апертурой менее трех с половиной дюймов. Даже в 1851 году г-н Хартнап, наблюдая планету в телескоп с апертурой восемь с половиной дюймов, обнаружил, что «темное кольцо невозможно было не заметить ни на мгновение».

Но хотя это увеличение отчетливости темного кольца было ожидаемым, исходя из того простого факта, что кольцо было обнаружено при относительно неблагоприятных условиях, тот факт, что у Сатурна таким образом был обнаружен придаток замечательного характера, совершенно очевидный даже при умеренной телескопической мощности, был явно в высшей степени удивительным. Планета изучалась почти два столетия с помощью телескопов, превосходящих по мощности те, с помощью которых темное кольцо было теперь замечено. Некоторые из этих телескопов были не только большой мощности, но и использовались наблюдателями высочайшей квалификации. Старший Гершель в течение четверти века изучал Сатурн со своими большими рефлекторами с апертурой восемнадцать дюймов и временами направлял на планету свое чудовищное (хотя и не могучее) четырехфутовое зеркало. Шрётер исследовал темное пространство внутри внутреннего яркого кольца с особой целью определить, действительно ли кольцевая система не связана с шаром. Он использовал зеркало с апертурой девятнадцать дюймов и наблюдал, что темное пространство, видимое с обеих сторон Сатурна внутри кольцевой системы, не только казалось темным, но фактически темнее, чем окружающее небо. Это было предположительно (хотя и не совсем достоверно) эффектом только контраста, темное пространство было ограничено со всех сторон яркими поверхностями. Если это было реально, явление означало, что в то время как пространство снаружи кольца, где путешествуют спутники планеты, было занято своего рода космической пылью, пространство внутри кольцевой системы было, так сказать, выметено и украшено, как будто все рассеянное вещество, которое могло бы иначе занимать эту область, было либо притянуто к телу планеты, либо к кольцам. Но явно наблюдение было совершенно несовместимо с предположением, что во времена Шрётера существовало темное или тусклое кольцо внутри яркой системы. Опять же, старший Струве сделал самое тщательное измерение всей кольцевой системы в 1826 году, когда система была так же хорошо расположена для наблюдения, как в 1856 году (или, другими словами, так хорошо расположена, как это только возможно); но хотя он использовал телескоп с апертурой девять с половиной дюймов и хотя его внимание было специально привлечено к внутреннему краю внутреннего яркого кольца (который казался ему нечетким), он не обнаружил темного кольца. Тем не менее мы видели, что в 1851 году, при гораздо менее благоприятных условиях, менее опытный наблюдатель, использующий телескоп с меньшей апертурой, обнаружил, что темное кольцо невозможно не заметить ни на мгновение. Очевидно, что все эти соображения указывают на вывод, что темное кольцо является новым образованием, или, по крайней мере, что оно заметно изменилось в состоянии в течение нынешнего столетия.