ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ НЕПТУНА

Борислав Славолюбов

Вскоре после открытия Урана в 1781 году обнаружилось, что существуют загадочные аномалии в движении этой планеты - она то "отставала" от расчетного положения, то опережала его. Первым эти отклонения от расчетной траектории заметил петербургский академик Андрей Лексель в 1783 году. Изучив особенности движения этой планеты, Лексель предположил, что на нее воздействует притяжение неизвестного космического тела, расположенного еще дальше.
В 1821 году Alexis Bouvard опубликовал таблицы положения Урана на много лет вперед. В 1832 в отчете Британской Ассоциации развития науки Дж. Эри, впоследствии ставший королевским астрономом, отмечал, что за 11 лет ошибка в положении Урана достигла почти полминуты дуги. Вскоре после опубликования отчета Эри получил от британского астронома-любителя, преподобного доктора Хассея, письмо, в котором тот предлагал поискать "заурановую" планету по ее возмущающему воздействию на Уран. По-видимому, это было первым предложением искать "возмущающую" планету. Эри не одобрил идею Хассея, и поиски не были начаты.
За год до этого, в 1831 году, талантливый молодой студент Дж. К. Адамс отметил в своих записях: "В начале этой недели появилась мысль заняться сразу же после получения степени исследованием аномалий в движении Урана, которые до сих пор не объяснены. Надо найти, могут ли они быть обусловлены влиянием находящейся за ним неоткрытой планеты и, если возможно, определить хотя бы приблизительно элементы ее орбиты, что может привести к ее открытию".
Адамс получил возможность приступить к решению этой задачи только через два года, и к октябрю 1843 года предварительные вычисления были закончены. Адамс решил показать их Эри, однако встретиться с королевским астрономом ему не удалось. Адамсу пришлось вернуться в Кембридж, оставив для Эри результаты проведенных расчетов. Отвечая на записку Адамса, Эри задал в своем письме вопрос об особенностях вычислений. Самое странное, что Адамс не ответил на это письмо, и дело продолжало стоять на месте.

Джон Коуч Адамс (1819-1892) в молодости...	...и на склоне лет

Вскоре он обратился к астроному-наблюдателю Джеймсу Чаллису, работавшему в том же Кембриджском университете, с просьбой организовать поиски. Чаллис приступил к поискам в июле 1846 года. Но ему не повезло. Он неоднократно наблюдал планету в августе 1846 года, записывал ее координаты, но все никак не удосуживался сравнить результаты наблюдений, проведенных в разные дни. Чаллис впоследствии объяснял это отсутствием в своей обсерватории точной звездной карты. В то время точные звездные карты изготавливались в Берлинской обсерватории. Немецкие астрономы, экономя на почтовых расходах, рассылали свои звездные карты попарно, а к тому листу, на котором немцы через несколько месяцев обнаружили планету, еще не было пары, поэтому карта имелась лишь в Берлинской обсерватории. Но Чаллис лукавил, поскольку новая планета в период, когда он проводил наблюдения, была на соседнем участке неба, карта которого в Кембриджской обсерватории имелась. Однако он ею не воспользовался.
Адамс не публиковал своих расчетов, и сведения о его работе держались в секрете между кембриджскими астрономами. Поскольку дело не двигалось, пришлось обратиться к обладателю самого крупного телескопа того времени в надежде, что в его мощный телескоп удастся разглядеть диск новой планеты без кропотливой работы по сравнению положений сотен звезд. И тут - очередное невезение. Когда письмо пришло в Ливерпуль, Ласселл лежал в постели, у него была травма ноги, и он не мог дойти до телескопа. День спустя, почувствовав себя лучше, он хотел провести наблюдения, но не смог найти письма с координатами. Выяснилось, что горничная случайно выкинула его вместе с мусором. Ласселлу было очень неловко, и он так никогда и не рассказал Адамсу, почему не смог открыть новую планету.

Независимо от Адамса над проблемой заурановой планеты работал во Франции астроном-теоретик У. Ж. Леверье. Он работал в парижском Бюро долгот, которое возглавлял крупнейший французский астроном Франсуа Араго. Именно Араго и поставил перед молодым ученым задачу по определению возможного местоположения неизвестной планеты.
Неоценимую роль в расчетах Леверье сыграла публикация информации о наблюдениях Урана, проведенных в 1706 году датским астрономом Оле Ремером. Ремер был не только крупный астроном, впервые измеривший скорость света, но также и мэр Копенгагена. После смерти мэра судьба сыграла злую шутку с его архивом астрономических наблюдений. Созданная и хорошо экипированная им пожарная команда не спасла его бумаги от уничтожения во время большого копенгагенского пожара 1728 года, когда пламя, занявшееся в маленькой свечной мастерской, уничтожило почти весь город - более 1 700 домов, включая ратушу и университет. От обсерватории Ремера осталось только пепелище. Брандмейстеры не смогли одолеть огонь, поскольку были пьяны - они как раз отмечали получение премии за успешно проведенный смотр пожарных команд.
Но малая часть записей Ремера все же сохранилась. Там были и наблюдения планеты Уран, сделанные за 75 лет до ее открытия. В течение трех ночей в 1706 году Ремер фиксировал координаты Урана, считая его одной из звезд. Именно эти материалы и попали затем в Берлин, где их исследовал молодой астроном Иоганн Галле. Обработка наблюдений Урана, выполненных Ремером, стала для Галле диссертационной работой. Публикацию ее в научном журнале Галле разослал тем европейским астрономам, которые занимались вычислениями особенностей движения планет.
Получил эту статью и Леверье. 10 ноября 1845 года Леверье представил Французской Академии Наук результаты своего теоретического анализа движения Урана, заметив в заключение о расхождении между данными наблюдений и расчетов: "Это можно объяснить воздействием внешнего фактора, который я оценю во втором трактате". Такие оценки были проведены в первой половине 1846 года. Успеху дела помогло предположение, что искомая планета движется в соответствии с эмпирическим правилом Тициуса - Боде, и что орбита имеет очень малый наклон к плоскости эклиптики. Леверье выступил с указанием, где следует искать новую планету.
Получив второй трактат Леверье, королевский астроном Эри обратил внимание на очень близкое совпадение результатов исследований Адамса и Леверье, относящихся к движению предполагаемой планеты, и даже подчеркнул это на специальном заседании Совета инспекторов Гринвича. Но он, как и ранее, не торопился начать поиски и стал хлопотать о них только в июле 1846 года.
Тем временем Леверье 31 августа 1846 года закончил еще одно исследование, в котором была получена окончательная система элементов орбиты искомой планеты и указано ее место на небе. Однако парижские астрономы не проявили интереса к таким поискам, полагая, что это невозможно - пытаться вычислить расположение планеты, не зная о ней почти ничего. Леверье решил направить письмо немецкому астроному Галле, который один раз уже помог ему, найдя данные о наблюдениях Урана в архивах Ремера. Письмо было направленно 18 сентября 1846 года и доставлено в Берлинскую обсерваторию 23 сентября. Прочитав письмо, Иоганн Галле тут же отправился к директору обсерватории, профессору Иоганну Энке. Надежда на то, что тот разрешит проводить незапланированные наблюдения, была невелика, поскольку обычно Энке педантично соблюдал заранее намеченный план использования телескопа. А в письме как раз была просьба провести наблюдения, запланировать которые никому бы и в голову не пришло. Однако Леверье повезло: письмо из Парижа пришло в Берлин именно в день, когда директор обсерватории, придворный астроном прусского короля Иоганн Энке отмечал свое 55-летие и в предстоящую ночь отменил наблюдения. Поэтому он разрешил своему ассистенту Иоганну Галле выполнить просьбу парижского коллеги. Правда, Энке не преминул заметить, что занятие это весьма сомнительное и будет лишь пустой тратой времени.
Живший при обсерватории немецкий студент Генрих д'Арре (фамилия досталась ему от французских предков) попросил разрешения поучаствовать в наблюдениях, на что Энке также согласился. Именно благодаря д'Арре наблюдениям суждено было стать успешными. Как только стемнело, Галле навел телескоп на участок неба, координаты которого были указаны в письме, и попытался увидеть там новую планету, которая должна была отличаться от звезд наличием заметного диска. Такого объекта в поле зрения телескопа не оказалось. Это означало, что для поиска планеты предстоит записать координаты множества звезд на этом участке неба, а на следующий день повторить наблюдения, чтобы обнаружить объект, положение которого изменилось. Работа предстояла долгая и кропотливая. Однако Генриху д'Арре пришла мысль ускорить и облегчить ее, воспользовавшись подробной картой звездного неба. Такие карты для различных участков как раз и готовила в те годы Берлинская обсерватория. Пройдя темными коридорами, они стали рыться в шкафах, и снова им повезло - карта на нужный район обнаружилась! Причем это был самый последний из листов, только что отпечатанный и еще не разосланный в другие обсерватории. И вот Галле вновь смотрит в телескоп, произнося вслух координаты каждой звезды, а д'Арре сличает их с картой, отвечая: "Есть, есть:" Полчаса спустя, в начале первого ночи, в башне обсерватории раздался радостный возглас: "Этой звезды нет на карте!" Расхождение с координатами, указанными Леверье, было менее 1њ.
Несмотря на поздний час, Генрих д'Арре побежал домой к директору обсерватории, чтобы сообщить ему экстраординарную новость. Энке тут же отправился в обсерваторию и успел увидеть новую планету еще до того, как это тусклое пятнышко скрылось за горизонтом. Но с сообщением об открытии берлинские астрономы торопиться не стали - нужно было абсолютно точно убедиться, что это планета, а не звезда. На следующий день небо было совершенно ясным, поэтому, как только стемнело, все трое продолжили наблюдения и увидели, что за прошедшие сутки "звездоподобный" объект 8-ой звездной величины сместился относительно неподвижных звезд. Теперь стало ясно, что планета, предвычисленная Леверье, обнаружена!

Урбан Ж. Леверье (1811-1877)	Иоганн Готфрид Галле (1812-1910)

На следующее утро в Париж полетело письмо с радостной вестью и предложением назвать планету Янусом, а оттуда в скором времени пришли поздравление и благодарность, а также предложение Леверье назвать новую планету Нептуном. Поначалу это название не стало общепринятым, и в газетах ее называли просто планетой Леверье. Сам же факт открытия стал крупнейшим событием - найдена еще одна, восьмая, планета Солнечной системы. Причем найдена не случайно, а путем научных расчетов, безукоризненность которых получила полное подтверждение.
По указанным координатам новую планету отыскали астрономы разных стран. Началось с Европы, а затем новость достигла и России, где Нептун первым наблюдал в ноябре 1846 года ректор Казанского университета знаменитый астроном Иван Симонов, один из первооткрывателей Антарктиды. Франция награждает и Леверье, и Галле орденом Почетного легиона. Лондонское королевское общество (Британская академия наук) присуждает Леверье высшую награду - медаль Копли. Петербургская академия наук избирает его почетным членом. И еще никто не подозревает, что вот-вот дело об открытии новой планеты получит совсем иной оборот - на бесспорный приоритет Леверье будет брошена незаслуженная тень. Сделают это коллеги по профессии - астрономы из соседней Англии.
Полтора месяца спустя после триумфального открытия Нептуна миру было поведано о том, что Англия претендует на приоритет в открытии этой планеты, которую даже предлагалось переименовать в Океан. На собрании Королевского астрономического общества было объявлено, что английский астроном-теоретик из Кембриджа Джон Адамс еще осенью 1845 года (за год до открытия Нептуна) вычислил положение новой планеты, о чем он сообщил краткой запиской Королевскому астроному - директору Гринвичской обсерватории Джорджу Эри. Начали англичане с разбирательства между собой, задавая вопрос, почему Эри не организовал поисков новой планеты, в результате чего Британия упустила приоритет. Выше уже было рассказано, как в результате целой цепи невезений, Нептун ускользнул от английских астрономов. Один из руководителей Королевского астрономического общества, Джон Гершель, развернул кампанию по пропаганде выполненных Адамсом вычислений, хотя они и не были опубликованы и не привели к открытию новой планеты. Кампания велась настолько агрессивно, что последствия ее обнаруживаются до сих пор - во многих справочниках указано, что Нептун открыт по вычислениям, которые независимо друг от друга сделали Адамс и Леверье. Причем фамилия Адамса, как правило, стоит первой, хотя его труды оказались безрезультатны.
Сам же Адамс вел себя в высшей степени корректно. Он отказался и от дворянского титула, который ему хотела присвоить королева Виктория, и от должности в Гринвичской обсерватории, предпочтя остаться профессором геометрии в Кембридже. Несмотря на спор за приоритет открытия между Францией и Англией, который продолжался больше года, между Адамсом и Леверье установилось полное взаимопонимание, и они оставались друзьями до конца жизни.
Интересно, что рассчитанная Леверье и Адамсом орбита Нептуна очень быстро отклонялась от действительной орбиты планеты, и если бы поиски затянулись на несколько лет, то по этим вычислениям найти планету уже было бы нельзя.
В последующие годы Нептун был найден на более ранних звездных картах датированных до его открытия. Однако самое раннее наблюдение, по-видимому, было проведено Галилео Галилеем в 1612 году. В 1979 году Стивен Ольберс (США) опубликовал исследование о взаимных покрытиях планет Солнечной системы за несколько сотен лет. Одно из них было покрытие Юпитера Нептуном 4 января 1613 года. А затем через год астрономы С. Дрейк и Ч. Ковал пришли к выводу, что на зарисовках Юпитера и его спутников сделанных рукой Галилеем датированных декабрем и январем 1612-1613 годов есть звезда 8 звездной величины, которой нет на современных звездных картах. Скорее всего, это и был Нептун!

Использованные источники:
1. Википедия о Нептуне
2. Сайт журнала "Вокруг света"
3. КСАНФОМАЛИТИ Л. В. Нептун, его кольца и спутники

Нептун

наверх

к оглавлению