Благодаря телевидению и печатным СМИ широкой общественности известно, что вот уже несколько десятилетий астрономы ищут и никак не могут найти за пределами орбит Нептуна и Плутона легендарную гигантскую планету, размером сопоставимую с тем же Нептуном или даже Юпитером. На окраинах Солнечной системы с девяностых годов прошлого века идут, и вполне успешно, поиски малых планет размером с Луну или Плутон. Менее известно, что достаточно продолжительное время учёные пытались искать неизвестную планету куда ближе к нашему светилу - между Солнцем и Меркурием. И даже дали ей имя - Вулкан.

Меркурианские парадоксы

Возникновением легенды о планете Вулкан мы обязаны занимавшемуся небесной механикой французскому математику Урбену Жану Жозефу Леверье, тому самому, что «на кончике пера» открыл Нептун. Все началось в 1840 году, когда директор Парижской обсерватории Франсуа Араго предложил Леверье заняться разработкой теории орбитального движения Меркурия вокруг Солнца. Математик вполне успешно справился с заданием, но вскоре выяснилось, что результаты наблюдений несколько отличаются от теоретических расчётов. Леверье же тем временем переключился на орбитальные странности газового гиганта Урана. Вычисления его оказались столь точны, что благодаря им в 1846 году астрономы открыли другой, ещё более далёкий от Солнца газовый гигант — Нептун. Это было настоящим триумфом!
Теперь внимание Леверье вновь привлекли парадоксы движения вокруг Солнца ближайшей к нему планеты — Меркурия. Его орбита оказалась отнюдь не идеально эллиптической, ведь, совершив очередной оборот вокруг светила, Меркурий не возвращался в исходную точку. Говоря иначе, с каждым новым оборотом его перигелий, то есть ближайшая к Солнцу точка орбиты, несколько смещался. Явление это характерно для всех планет Солнечной системы и обусловлено их взаимным влиянием. В случае с Меркурием его притягивают к себе Венера, Земля, Марс и далёкий, но огромный и тяжёлый Юпитер. На сегодня известно, что точка перигелия Меркурия делает полный оборот вокруг Солнца за 225000 лет с лишним, то есть за одно столетие поворот перигелия составляет 574 угловые секунды (в одном градусе — 3600 угловых секунд). Леверье скрупулёзно учёл влияние всех известных планет, но получалось, что смещение перигелия за столетие должно равняться 531 секунде. Загадочным образом каждые сто лет перигелий Меркурия «убегал» вперёд на 43 секунды.

Сколько их на самом деле?

Получалось, что где-то между Меркурием и Солнцем должна находиться ещё одна небольшая планета. По предложению физика Жака Бабинэ, сам уже ставший директором Парижской обсерватории Леверье назвал эту буквально купающуюся в солнечном свете гипотетическую планету Вулканом — в честь римского бога огня. Едва Леверье в сентябре 1859 года опубликовал свои расчёты, как к нему обратился французский врач и астроном-любитель Эдмон Модест Лекарболь, сообщивший, что немногим ранее, 26 марта того же года, увидел в свой телескоп скользившее по солнечному диску круглое чёрное пятнышко. Неизвестное небесное тело всего за 75 минут переместилось на расстояние, превышавшее четверть диаметра Солнца.
Урбен Леверье побывал в гостях у врача и астронома и ознакомился с собранными им сведениями, что позволило определить: неизвестная планета совершает оборот вокруг Солнца за 19 суток и 7 часов и находится от него на расстоянии 21 миллион километров, что составляет примерно треть радиуса орбиты Меркурия. Масса же этой маленькой планеты примерно в 17 раз меньше массы Меркурия. Директор Парижской обсерватории смог убедиться, что планета, открытая его коллегой-любителем, слишком мала, чтобы объяснить парадоксы меркурианской орбиты. Но ведь планет, находящихся в непосредственной близости от Солнца, могло быть несколько!

Неужели фиаско?

Последовали новые откровения. Астроном Рудольф Вольф из Цюриха поделился с Леверье своими наблюдениями, (которые позволили открыть ещё две небольшие интрамеркуриальные (находящиеся внутри орбиты Меркурия) планеты. Период обращения одной составлял 26 суток, другой — 38. При этом Леверье как настоящий профессионал прекрасно осознавал, что наблюдать их очень трудно, ведь эта часть небосвода ярко освещена солнечными лучами. При таких наблюдениях легко повредить оптику телескопа; опасны они и для зрения астрономов. Из-за бликов, вызываемых ярким светом, в телескоп можно увидеть рядом с Солнцем какие-то пятнышки, то есть объекты, в реальности не существующие. Поэтому Леверье и его единомышленники с нетерпением ждали солнечного затмения 1860 года в Испании. Во время такого события диск Солнца меркнет, и Вулкан должен был выступить из-за завесы ослепительного сияния. Однако ни Вулкан, ни несколько сравнительно меньших планет обнаружить не удалось. Неужели фиаско?

Списать за ненадобностью

Вплоть до самой своей смерти, последовавшей в 1877 году, Леверье был убеждён в том, что Вулкан всё-таки можно найти. Энтузиасты тем временем делали новые открытия.
4 апреля 1875 года немецкий астроном Вебер заметил на Солнце круглое пятно. Согласно расчётам, когда-то выполненным Леверье, как раз накануне по диску Солнца должны были пройти чисто гипотетический Вулкан и планета с периодом обращения 38 суток, обнаруженная Рудольфом Вольфом.
29 июля 1878 года профессор астрономии Мичиганского университета Джеймс Уотсон зафиксировал сразу две светящиеся точки, которые он принял за небольшие планеты, расположенные между Меркурием и Солнцем. Другой американский астроном — Льюис Свифт — в тот же день увидел близ светила звёздочку, которую принял за планету Вулкан…
Надежда не умирала вплоть до 1916 года, когда великий Альберт Эйнштейн опубликовал свою общую теорию относительности. Согласно ей, Солнце «искривляет» пространство и изменяет орбиты планет. Если описывать движение Меркурия в евклидовом пространстве по законам механики Ньютона, то обнаруженное Леверье убегание перигелия вперёд действительно кажется странным, но стоит обратиться к неевклидовой геометрии и теории Эйнштейна, как странности исчезают. Разница в этих расчётах составляет те самые 43 угловые секунды, что побудили Леверье придумать планету Вулкан. Теперь её можно было списать за ненадобностью.

Вулкан жив, Вулкан будет жить?

Планета Вулкан исчезла из анналов астрономии, чтобы уступить место так называемым вулканоидам — целой россыпи малых планет и астероидов, чьи орбиты могут находиться между Солнцем и Меркурием. Вообще-то современная наука не сомневается, что между Меркурием и Солнцем есть немало астероидов: хорошо известно, что в далёком прошлом Меркурий подвергался настоящей бомбардировке метеоритами, о чём напоминают многочисленные кратеры, оставшиеся на его поверхности. Причиной такого «обстрела» вполне могло быть соседство с поясом астероидов. С той давней поры это скопление малых планет должно было изрядно поредеть, но какое-то их количество все ещё может кружить в непосредственной близости от светила. Ныне принято считать, что вулканоиды могут иметь орбиты в динамически стабильной зоне между 0,08 и 0,21 а.е. от Солнца, но если они и существуют, то диаметр их не превышает 5,7 км. Размер их рассчитан исходя из предполагаемого альбедо (отражательной способности), ведь более крупные объекты были бы обнаружены ранее.
Тем не менее некоторые серьёзные учёные продолжают искать планету Вулкан. Так, лет 40-50 назад американский профессор астрономии Генри Куртен сообщал об открытии им нового небесного тела или группы тел внутри орбиты Меркурия. Он утверждал, что на снимках, выполненных им во время солнечных затмений 1966 и 1970 годов, были отчётливо видны следы какого-то небесного объекта. Профессор считал, что эти следы не могут быть связаны с прохождением комет около Солнца. Вопреки давно господствующей в астрономии общей теории относительности Эйнштейна, при помощи которой выполняют даже расчёты траектории полёта межпланетных исследовательских зондов, Куртен основной причиной наблюдаемых возмущений в движении Меркурия по-прежнему видит гравитационное влияние малой планеты или астероида диаметром около 300 км. То есть этакого маленького Вулкана.
В пользу существования гипотетических интрамеркуриальных планет отдельные исследователи приводят собственные данные расчётов, основанные на соотношении Тициуса-Боде и третьем законе Кеплера. Так, российский исследователь Р.Г. Громов в своей работе «Гармония в Солнечной системе» показал теоретическую возможность существования двух интрамеркуриальных планет. Одна из них должна быть удалена от нашего светила на 0,22 а.е. и иметь период обращения 35,2 суток. Удаление второй должно составлять 0,11 а.е., а период обращения — 14,1 суток. Так что Вулкан или парочка Вулканов в нашей Солнечной системы должны существовать хотя бы из чувства гармонии.Автор: В.Пейпиньш
Источник: "Тайны ХХ века" №28, 2020 г.