Комети, планети, супутники: відкриття XVIII–XIX ст.

На початку XVIII ст. астрономи стали висувати перші гіпотези походження Землі, Сонячної системи і всесвіту. Одна з них належала англійському вченому Вільяму Вінстону. Він припускав, що наша планета раніше була кометою, яка після зіткнення з іншою кометою змінила форму і напрям руху. Натураліст і природодослідник з Франції Жан Бюффон висунув таку гіпотезу утворення планет: мільйони років тому величезна комета зіткнулася з Сонцем, в результаті чого частина речовини світила була викинута в космос. З цієї речовини утворилися всі планети нашої системи.

Велика частина решти теорій також були катастрофічними, лише філософ Іммануїл Кант і фізик П’єр-Сімон Лаплас вважали, що Всесвіт розвивалася еволюційно, без глобальних катастроф. Зірки, в тому числі і наше Сонце, і планети з’явилися завдяки фізичним законам з скупчень матерії. Томас Райт, астроном з Великобританії, висунув революційну гіпотезу: Всесвіт являє собою величезну кількість скупчень зірок, зоряних островів», як він їх назвав. «Острови» знаходяться в постійному русі, обертаючись навколо кількох «божественних центрів».

У 1718 р. Едмунд Галлей спростував багатовікову переконаність астрономів нерухомо зірок. Вивчаючи античні каталоги небесних об’єктів, він порівняв їх з сучасними і зрозумів, що деякі зірки змінили своє положення. Це стало першим кроком у вивченні власного руху зірок.

Ім’я Галлея в першу чергу пов’язано з відомою кометою. Астроном присвятив багато років її вивчення і зміг передбачити наступне поява «хвостатої» в зоні видимості нашої планети.

Галлей зробив приголомшливе відкриття: комети рухаються не безладно, а за заданими еліптичних орбітах.

Так само як інші небесні тіла, комети підпорядковуються закономірностям. Ще одне досягнення вченого – більш точне, ніж це було раніше, визначення відстані від Землі до Сонця. Для розрахунків він використав момент проходження Венери по диску світила. Чорну точку на диску він прийняв за вершину трикутника, а відстань між двома точками спостереження на Землі – його підстава.

Француз Шарль Мессьє склав найповніший для свого часу каталог зоряного неба, де були враховані не тільки зірки, але також туманності, зоряні скупчення і далекі галактики. Він був відомим «ловцем комет», спостерігав за своє життя 44 комети; каталог він почав складати для того, щоб не плутати свій улюблений об’єкт пошуків з іншими небесними утвореннями. Він погано уявляв різницю між виявленими об’єктами і називав їх туманностями. Пізніше їх природа була визначена іншими астрономами.

До кінця XVIII ст. в розпорядженні астрономів були досить потужні телескопи – рефлектори (з дзеркалом в якості елемента, що збирає світло) і рефрактори (з системою лінз), а також хороша теоретична база. Небесна механіка Ньютона була розвинена іншими вченими, це дозволило вести досить точні розрахунки руху планет, зірок та інших космічних тел.

Найбільший для свого часу побудував телескоп Вільям Гершель, діаметри його дзеркал були більше метра. За допомогою цього грандіозного приладу Гершель розширив межі Сонячної системи, відкривши сьому за рахунком планету Уран. Крім того, йому належить честь виявлення супутників Урану і декількох нових супутників Сатурна. Потужний телескоп дозволив Гершелю виявити більше двох тисяч нових туманностей, побачити, що незрозумілі смуги на Юпітері – це хмари, а снігова шапка Марса змінює розмір протягом сезону.

Займаючись дослідженням сонячного спектра, астроном зробив випадкове відкриття – виявив інфрачервоне випромінювання. Почалося все з того, що він хотів знайти кольоровий фільтр, за допомогою якого можна було б дивитися на Сонце без шкоди для очей. Він зауважив, що під впливом сонячного світла фільтри нагріваються, причому з різною інтенсивністю. Тоді він за допомогою призми розклав світло на спектр і термометром виміряв температуру кожного кольору. З’ясувалося, що самий гарячий ділянка розташовується за кордоном червоного кольору. Отже, промені нашого світила – це не просто світло, а ще й теплове випромінювання, яке не видно неозброєним оком. Цей висновок Гершеля заклав основи вивчення інфрачервоних променів, що згодом дозволило зробити багато астрономічні відкриття.

XIX ст. був часом бурхливого розвитку астрономічної науки. Для спостережень використовувалася фотографія, фотометрія (розділ оптики, що займається вимірюванням поля випромінювання), спектральний аналіз, що дозволяє визначити хімічний склад небесних об’єктів, і багато інші передові методи. Завдяки спектральному аналізу вчені довели, що всі об’єкти Сонячної системи – Сонце, планети, супутники – складаються з схожої речовини, а значить, мають єдину природу.

Багато астрономи були переконані, що відкриті далеко не всі планети Сонячної системи, їх набагато більше семи. Довгий час вважалося, що між Марсом і Юпітером є ще одна планета; згодом з’ясувалося, що це пояс астероїдів. Нова планета, Нептун, все ж була виявлена. Це сталося в 1846 р. Остання з планет нашої системи, – Плутон потрапила в об’єктиви телескопів вже в XX ст., в 1930 р.

У 1842 р. Крістіан Доплер відкрив фізичний ефект, названий пізніше його ім’ям. Він вивів таку закономірність: чим ближче до спостерігача джерело світла, тим вище його спостережувана частота. Цей ефект дозволив визначати, у якому напрямку рухаються небесні об’єкти, а також розраховувати їх швидкість і координати.

Поділ Землі на часові пояси, з урахуванням місцевого сонячного часу і обертання планети навколо осі, також відбулося в XIX ст. Це було одне з подій, що зв’язують космічні закони з закономірностями життя на Землі.

Посилання на основну публікацію