Я до сих пор рассматривал только внешний вид тусклого кольца, видимого с обеих сторон шара планеты внутри ярких колец. Самая замечательная особенность придатка остается еще не упомянутой — а именно тот факт, что яркое тело планеты можно видеть сквозь это тусклое кольцо. Там, где темное кольцо пересекает планету, оно выглядит как довольно темный пояс, который легко можно принять за пояс на поверхности планеты; ибо контур планеты можно видеть сквозь кольцо, как сквозь пленку дыма или креповую вуаль.
Теперь стоит отметить, что в то время как темное кольцо не было обнаружено снаружи тела планеты до 1838 года, ни вообще признано астрономами до 1850 года, темный пояс поперек планеты, действительно вызванный тусклым кольцом, наблюдался более чем на столетие раньше. В 1715 году младший Кассини увидел его и заметил, что он недостаточно изогнут для пояса, действительно принадлежащего планете. Хэдли снова наблюдал, что пояс сопровождал кольцо, когда оно раскрывалось и закрывалось, или, другими словами, что темный пояс принадлежал кольцу, а не телу планеты. И на многих изображениях системы Сатурна темная полоса показана вдоль внутреннего края внутреннего яркого кольца там, где оно пересекает тело планеты. Мне кажется, что у нас здесь есть важнейшая часть доказательств относительно колец. Ясно, что внутренняя часть внутреннего яркого кольца уже более полутора веков (насколько более, мы не знаем) была частично прозрачной, и вероятно, что внутри его внутреннего края все это время находилось кольцо вещества; но это кольцо только в течение последнего полувека набрало достаточно плотности, чтобы быть различимым. Очевидно, что существование темного пояса, показанного на старых изображениях, привело бы непосредственно к обнаружению темного кольца, если бы этот придаток не был чрезвычайно слабым. Таким образом, в то время как наблюдение темного пояса поперек диска планеты доказывает, что тусклое кольцо существовало в какой-то форме задолго до того, как оно было замечено, тот же факт лишь помогает нам убедиться, что темное кольцо заметно изменилось в состоянии в течение нынешнего столетия.
Открытие этого своеобразного придатка, объекта, уникального в Солнечной системе, естественно привлекло новое внимание к вопросу о стабильности колец. Идея была выдвинута старшим Бондом, что новое кольцо может быть жидким, или даже что вся кольцевая система может быть жидкой, а темное кольцо просто тоньше остальных. Считалось возможным, что кольцевая система имеет природу обширного океана, чьи волны неуклонно наступают на шар планеты. Математическое исследование предмета было также возобновлено профессором Бенджамином Пирсом из Гарварда, и было удовлетворительно продемонстрировано, что стабильность системы реальных колец из твердого вещества требовала столь тонкой настройки столь многих узких колец, что система становилась гораздо более сложной, чем даже предполагал Лаплас. «Стабильное образование, — сказал он, — не может быть ничем иным, как очень большим числом отдельных узких жестких колец, каждое из которых вращается со своей собственной относительной скоростью». Как хорошо заметил покойный профессор Никол: «Если это устройство или что-то подобное было реальным, сколько новых условий нестабильности мы вводим. Наблюдение говорит нам, что деление между такими кольцами должно быть чрезвычайно узким, так что малейшее возмущение внешними или внутренними причинами вызвало бы столкновение одного кольца с другим; и мы имели бы таким образом семя вечных катастроф». Не защитило бы такое устройство систему и от распада. «Нет спасения от трудностей, следовательно, кроме как через окончательный отказ от идеи, что кольца Сатурна являются жесткими или в каком-либо смысле твердым образованием».
Идея о том, что кольцевая система может быть жидкой, естественно перешла под математическое изучение. Как ни странно, физические возражения против теории текучести, по-видимому, были полностью упущены из виду. Прежде чем мы могли бы принять такую теорию, мы должны признать существование элементов, совершенно отличных от тех, с которыми мы знакомы. Ни одна известная нам жидкость не могла бы сохранить форму колец Сатурна в условиях, которым они подвергаются. Но математическое исследование предмета настолько тщательно опровергло теорию о том, что кольца могут состоять из непрерывных жидких масс, что нам теперь не нужно обсуждать физические возражения против этой теории.
Остается только теория, что кольцевая система Сатурна состоит из дискретных масс, аналогичных потокам метеоров, которые, как известно, существуют в больших количествах в Солнечной системе. Массы могут быть твердыми или жидкими, могут быть разбросаны в относительно пустом пространстве или могут быть окружены парообразными оболочками; но то, что они дискретны, каждое свободно путешествовать по своему собственному курсу, казалось столь же полностью продемонстрированным расчетами Пирса, как все, что не допускает прямого наблюдения, могло бы быть. Вопрос был поставлен вне спора независимым анализом, которому Клерк Максвелл подверг математическую задачу. Она была выбрана в 1855 году в качестве темы для эссе на премию Адамса в Кембридже, и эссе Клерка Максвелла, которое получило премию, убедительно показало, что только система многих малых тел, каждое из которых свободно путешествовать по своему курсу под действием изменяющихся притяжений, которым оно подвергалось со стороны самого Сатурна и со стороны спутников Сатурна, могла бы продолжать опоясывать планету, как кольца Сатурна опоясывают его.
Ясно, что все особенности, до сих пор наблюдавшиеся в кольцевой системе Сатурна, объяснимы, как только мы рассматриваем эту систему как состоящую из множества малых тел. Разнообразие яркости просто указывает на различные степени конденсации этих малых спутников. Таким образом, внешнее кольцо давно наблюдалось как менее яркое, чем внутреннее. Конечно, не казалось невозможным, что внешнее кольцо может быть сделано из других материалов; однако было что-то странное в предположении, что два кольца, образующие одну систему, были таким образом различны по веществу. Не было бы совсем примечательно, если бы различные части одного и того же кольца различались по светимости — на самом деле, было гораздо более замечательно, что каждая зона системы казалась равномерно яркой со всех сторон. Но то, что одна зона должна быть одного оттенка, а другая — совершенно другого оттенка, было странным обстоятельством, пока единственной доступной интерпретацией казалось то, что одна зона сделана (повсюду) из одного вещества, а другая — из другого. Если это было странно, когда рассматривалась только разница между внутренним и внешним яркими кольцами, насколько более странным это казалось, когда принимались во внимание многочисленные деления в кольцах! Почему кольцевая система шириной 30 000 миль должна быть таким образом разделена на зоны из разного материала? Устройство столь искусственное совершенно не похоже на все, что в другом месте наблюдается среди предметов исследований астронома. Но когда кольца рассматриваются как состоящие из множества малых тел, мы можем довольно легко понять, как почти круговые движения всех их, с разными скоростями, должны привести к формированию колец агрегации и колец сегрегации, появляющихся на расстоянии Земли как яркие кольца и слабые кольца. Темное кольцо явно соответствует по внешнему виду кольцу редко разбросанных спутников. Действительно, кажется невозможным иначе объяснить появление тусклого пояса поперек шара планеты там, где темное кольцо пересекает диск. Если бы материал темного кольца был каким-то частично прозрачным твердым или жидким веществом, свет планеты, полученный сквозь темное кольцо, добавленный к свету, отраженному самим темным кольцом, был бы настолько близок по эквивалентности к свету, полученному от остальной части диска планеты, что либо темный пояс не был бы виден, либо потемнение было бы едва различимо. В некоторых положениях был бы виден яркий пояс, а не темный. Но кольцо рассеянных спутников отбрасывало бы как свою тень множество черных пятен, которые придали бы поясу в тени темно-серый вид. Значительная часть этих пятен была бы скрыта спутниками, образующими темное кольцо, и в каждом случае, когда пятно было полностью или частично скрыто спутником, эффект (на нашей далекой станции, где отдельные спутники темного кольца неразличимы) состоял бы просто в уменьшении pro tanto темноты серого пояса тени. Но, безусловно, более половины теней спутников оставались бы в поле зрения; ибо темнота кольца во время его открытия показывала, что спутники были очень редко разбросаны. И этих теней было бы достаточно, чтобы придать поясу тусклый оттенок, такой, какой он представлял при первом обнаружении.
Наблюдения, которые были недавно сделаны г-ном Трувело, указывают на изменения в кольцевой системе, и особенно в темном кольце, которые ставят любую другую теорию, кроме той, к которой мы таким образом пришли, совершенно вне вопроса. Следует отметить, что г-н Трувело использовал телескопы несомненного совершенства, варьирующиеся по апертуре от шести дюймов до двадцати шести дюймов, последняя апертура — это апертура большого телескопа Вашингтонской обсерватории (самый большой рефрактор в мире).
Он отметил, во-первых, что внутренний край внешнего яркого кольца, который отмечает внешний предел большого деления, является нерегулярным, но является ли нерегулярность постоянной или нет, он не знает. Само большое деление оказалось не совсем черным, а, как давно отметил капитан Джейкоб из Мадрасской обсерватории, очень темно-коричневым, как будто несколько рассеянных спутников путешествовали вдоль этой относительно пустой зоны системы. Г-н Трувело далее заметил, что тень планеты на кольцах, и особенно на внешнем кольце, постоянно меняется в форме, обстоятельство, которое он приписывает нерегулярностям в поверхности колец. Что касается меня, я был бы склонен приписать эти изменения в форме тени планеты (отмеченные также другими наблюдателями) быстрым изменениям в глубокой облачной атмосфере планеты. Переходя, однако, к менее сомнительным наблюдениям, мы находим, что вся система колец представляла облачный и пятнистый вид в течение последних четырех лет. Г-н Трувело специально описывает этот вид, как наблюдаемый на частях кольца вне диска, называемых астрономами ansæ (из-за их сходства с ручками), и, по-видимому, поэтому пятнистые и облачные части видны только там, где фон, на который проецируются кольца, является черным. Это обстоятельство ясно предполагает, что темнота этих частей обусловлена фоном, или, другими словами, что небо в действительности видно сквозь те части кольцевой системы, точно так же, как темнота грифельно-серого внутреннего кольца приписывается, согласно теории спутников, фону неба, видимому сквозь рассеянный полет спутников, образующих темное кольцо. Вещество, составляющее темное кольцо, было замечено г-ном Трувело как собранное местами в компактные массы, которые препятствуют свету планеты быть видимым сквозь те части темного кольца, где вещество таким образом сгруппировано вместе. Ясно, что такие особенности не могли бы проявиться в случае непрерывной твердой или жидкой кольцевой системы, тогда как они естественно возникли бы в кольце, сформированном из множества мельчайших тел, свободно путешествующих вокруг планеты.
Точка, которую следует упомянуть далее, еще более решительна. Когда темное кольцо было тщательно исследовано с помощью мощных телескопов в течение десяти лет после его открытия Бондом, в то время, когда оно было наиболее благоприятно расположено для наблюдения, было замечено, что контур планеты можно было видеть поперек всей ширины темного кольца. Все наблюдения соглашались в этом отношении. Действительно, Доусом было замечено, что снаружи диска планеты темное кольцо показывало разнообразие оттенков, его внутренняя половина была темнее, чем его внешняя часть. Ласселл, наблюдая планету при самых благоприятных условиях со своим двухфутовым зеркалом на Мальте, не мог различить эти разнообразия оттенков, которые, следовательно, мы можем судить, были либо не постоянными, либо очень слабо выраженными. Но, как я сказал, все наблюдатели соглашались, что контур планеты можно было видеть поперек всей ширины темного кольца. Г-н Трувело, однако, обнаружил, что в течение последних четырех лет планета не была видна сквозь всю ширину темного кольца, а только сквозь внутреннюю половину ширины кольца. По-видимому, тогда либо внутренняя часть становится постоянно все тоньше и тоньше — то есть спутники, составляющие ее, становятся постоянно более редко разбросанными, — либо внешняя часть становится более компактной, несомненно, получая блуждающие спутники изнутри внутреннего яркого кольца.
Ясно, что в кольцевой системе Сатурна, если не в самой планете, все еще происходят могучие изменения. Может быть, кольца формируются под действием сил, которым они подвергаются, так, что они находятся на пути к превращению в отдельные спутники, внутренние члены той системы, которая в настоящее время состоит из восьми вторичных планет. Но, каков бы ни был конец, к которому стремятся эти изменения, мы видим процессы эволюции, происходящие, которые могут рассматриваться как типизирующие более обширные и, вероятно, более энергичные процессы, посредством которых сама Солнечная система достигла своего нынешнего состояния. Я рискнул более десяти лет назад, в предисловии к моему трактату о планете Сатурн, предположить возможность «того, что в изменениях, заметно происходящих в кольцевой системе Сатурна, однажды может быть найден ключ к закону развития, согласно которому Солнечная система достигла своего нынешнего состояния». Это предположение кажется мне поразительно подтвержденным недавними открытиями. Планета Сатурн и ее придатки, всегда интересные для астрономов, оказываются более чем когда-либо достойными тщательного исследования и изучения. Мы можем здесь, так сказать, застать природу на месте преступления и проследить фактический прогресс развития, которые в настоящее время являются скорее вопросами теории, чем наблюдения.
VIII. КОМЕТЫ КАК ПРЕДЗНАМЕНОВАНИЯ
Пылающая звезда, Угрожающая миру голодом, чумой и войной; Князьям — смерть; королевствам — многие проклятия; Всем сословиям — неизбежные потери; Пастухам — гниль; пахарям — неудачные сезоны; Морякам — штормы; городам — гражданские измены.
Хотя к кометам больше не относятся с суеверным трепетом, как в старые времена, тайна все еще окружает их. Астрономы могут сказать, по какому пути движется комета, и сказать, откуда она пришла и куда пойдет, могут даже во многих случаях предсказать периодические возвращения кометы, могут проанализировать вещество этих странных странников и недавно обнаружили своеобразную связь между кометами и теми другими странными посетителями из небесных глубин — падающими звездами. Но астрономия до сих пор оказалась неспособна определить происхождение комет, роль, которую они выполняют в экономике вселенной, их реальную структуру, причины удивительных изменений формы, которые они претерпевают, когда приближаются к Солнцу, проносятся вокруг него, а затем отступают. Как заметил сэр Джон Гершель: «Никто до сих пор не смог указать ни на один пункт, в котором мы были бы хоть немного лучше или хуже, материально говоря, если бы не было такой вещи, как комета. Люди, даже думающие люди, занимали себя догадками; такими, как то, что они могут служить топливом для Солнца (в которое, однако, они никогда не падают), или что они могут вызывать теплые лета, что является лишь фантазией, или что они могут давать начало эпидемиям, или картофельной гнили, и так далее». И хотя, как он справедливо говорит, «это все дикие разговоры», все же это, вероятно, будет продолжаться до тех пор, пока астрономы не смогут освоить проблемы, касающиеся комет, которые до сих пор сводили на нет их лучшие усилия. Необъяснимое всегда было и всегда будет удивительным для общего ума. Точно так же, как неисследованные области Земли были населены в воображении
антропофаги и люди, чьи головы растут под плечами,
так же существуют удивительные возможности в неизвестных и плохо изученных явлениях природы.
В старые времена, когда считалось, что появление и движение комет совершенно не подчиняются физическим законам, было естественно рассматривать кометы как знамения с небес, признаки Божественного гнева по отношению к одним и проявления Божественного провидения в пользу других. Как справедливо заметил Сенека: «Нет человека столь тупого, столь косного, столь приземленного, который не устремил бы все силы своего разума к Божественному, когда на небесах появляется какое-нибудь новое явление. Пока там наверху все идет своим обычным чередом, привычка лишает зрелище его величия. Ибо так устроен человек. Как бы ни было удивительно то, что он видит изо дня в день, он смотрит на это с безразличием; в то время как вещи весьма маловажные привлекают и интересуют его, если они отклоняются от привычного порядка. Множество небесных созвездий под небесным сводом, красоту которого они украшают, не привлекают внимания; но если среди них замечено какое-либо необычное явление, тотчас же все взоры обращаются к небу. Солнце вызывает интерес только тогда, когда оно подвергается затмению. Люди наблюдают за луной лишь при подобных обстоятельствах... Настолько глубоко в нашей природе заложено восхищаться новым, а не великим». То же самое верно и в отношении комет. Когда появляется одно из этих огненных тел необычной формы, каждый стремится узнать, что это значит; люди забывают о других предметах, чтобы расспросить о новом госте; они не знают, удивляться им или трепетать; ибо многие сеют страх повсюду, извлекая из этого явления самые мрачные пророчества».
В Библии нет прямого упоминания комет ни в Ветхом, ни в Новом Завете. Возможно, что некоторые из знамений с небес, записанных на страницах Библии, были либо кометами, либо метеорами, и даже там, где в некоторых местах говорится, что явился ангел или посланник Божий и передал послание, на самом деле произошло то, что какое-то примечательное явление на небесах было истолковано священниками определенным образом, а само толкование впоследствии описано как послание ангела. Образ «пламенного меча, который вращался во все стороны», возможно, был навеян кометой; но мы не можем сделать никаких достоверных выводов по этому поводу, так же как и по вопросу о том, было ли «ужасное великое мракобесие», охватившее Авраама (Бытие xv. 12), когда заходило солнце, вызвано затмением; или было ли возвращение тени на солнечных часах Ахаза вызвано ложным солнцем. Звезда, увиденная волхвами с востока, могла быть кометой, поскольку слово, переведенное как «звезда», означает любой яркий объект, видимый на небесах, и, по сути, является тем же самым словом, которое Гомер в часто упоминаемом отрывке использует для обозначения либо кометы, либо метеора. То, как она, по-видимому, шла перед ними, когда (под руководством Ирода, заметим) они направлялись в Вифлеем, почти прямо на юг от Иерусалима, соответствовало бы меридиональной кульминации низко над горизонтом — ведь звезда явно не была видна ранним вечером, поскольку нам сказано, что они возрадовались, когда снова увидели звезду. Вероятно, это была комета, двигавшаяся на юг; и, поскольку волхвы путешествовали с востока, она, скорее всего, была впервые замечена на западе как вечерняя звезда, поэтому ее путь был ретроградным — то есть, если предположить, что это была комета. Возможно, это было появление кометы Галлея, следовавшей курсом, несколько похожим на тот, которым она следовала в 1835 году, когда прохождение перигелия состоялось 15 ноября, и комета, двигаясь на юг, исчезла для северных астрономов, хотя в январе она была «принята», по выражению сэра Дж. Гершеля, «в южном полушарии». Появление кометы Галлея было в 66 году, или через семьдесят лет после Рождества Христова; и период обращения кометы варьируется, в зависимости от возмущающих влияний, воздействующих на движение кометы, от шестидесяти девяти до восьмидесяти лет.