Обращенные к звездам. Прошлое, настоящее и будущее астрономии

Я не могла сообразить, куда смотреть. Естественно, нужно было продолжать смотреть на затмение, но еще я должна была схватить бинокль, чтобы рассмотреть его вблизи, и заглянуть в зрительную трубу, которую установил мой отец, и покрутиться, как заведенная, чтобы полюбоваться 360-градусным закатом. Я начала бегать вокруг родных, вопрошая: «А вы смотрите? В бинокль? В зрительную трубу? А на закат смотрите? Все смотрите?» (Да, все, все, успокойся.) В бинокль я заметила слева внизу от солнца Меркурий — планету, которую мы не очень надеялись увидеть, когда накануне вечером обсуждали детали затмения, — и мой крик «МЕРКУРИЙ ВИДНО!» разнесся по всему полю и, возможно, по всему штату Вайоминг. Я в восторге обняла Дэйва (а затем сунула ему в руки бинокль, потому что, «смотри же, на краю солнца светящаяся петля плазмы»!). Я обнимала родителей. Я, кажется, обнимала незнакомых людей. Когда снова появилось солнце и это бриллиантовое кольцо, первый сверкающий намек на солнечную поверхность, показалось из-за лунных гор, я снова завизжала и зааплодировала вместе со всеми остальными, прокричала: «НАДЕНЬТЕ ОЧКИ ОБРАТНО!» (все еще на максимальной громкости), а затем помчалась через все поле, чтобы поделиться своим восторгом с Дугом. Потом оказалось, что нас снимали для документального фильма, и съемочная группа запечатлела, как я взволнованно подпрыгиваю на месте сразу после окончания полной фазы затмения, запыхавшаяся, как после спринтерского забега, и ахаю, что это были «самые быстро пролетевшие две с половиной минуты в моей жизни».

Полные солнечные затмения — одни из самых сложных и одновременно наиболее благодарных событий для наблюдения в астрономии. Они дают нам уникальную возможность изучить все, от самого Солнца до сложных теорий гравитации и пространства-времени. Подобные события гораздо меньшего масштаба, известные как прохождения и покрытия, а не затмения, происходят согласно тому же общему принципу. Наблюдая за планетой Венера, когда она проходит перед Солнцем, мы можем больше узнать об атмосфере Венеры и о том, как распознавать планеты вокруг других звезд. Планеты и астероиды в нашей Солнечной системе иногда ненадолго проходят перед далекими звездами, давая нам несколько мимолетных мгновений, чтобы изучить, как меняется свет звезды, и получить новую информацию об атмосферах планет, формах астероидов и о том, как функционирует наша Солнечная система.

Так же, как и с солнечным затмением 2017 года, хитрость заключается в том, чтобы занять позицию, дающую возможность получить нужные данные. Наблюдение за затмениями может потребовать титанических усилий. Любое событие такого рода, будь то прохождение Луны перед Солнцем или крошечный астероид, на мгновение блокирующий свет звезды, отбрасывает на Землю тень, покрывающую лишь небольшую часть нашей планеты. Это означает, что если нам не повезет и у нас не окажется первоклассного телескопа в нужном месте, то наблюдателям придется отправиться туда, где будет такая тень. Вот почему в 2017 году так много людей съехалось на узкую полоску территории Соединенных Штатов, простирающуюся от Орегона до Южной Каролины, чтобы увидеть полное солнечное затмение: траектория затмения отмечала тень, отбрасываемую Луной на Землю, когда она проходила между нами и Солнцем.

Астрономы, которые посвящают жизнь изучению такого рода событий, обречены гоняться за космическими тенями по всей Земле, нагрузившись оборудованием. Поскольку эти события чаще всего проходят вне поля зрения обсерваторий, приходится обсерваторию отправлять за ними, так что экспедиция превращается в некий цирк-шапито с массой оборудования, которое нужно упаковать и доставить туда, где может оказаться искомая тень.

А определить такое место иногда бывает трудно. Астрономы имеют довольно хорошее представление о движении Земли, Луны и Солнца друг относительно друга и могут идеально рассчитать время и местонахождение тени от солнечных затмений. Однако нелегко проводить математические расчеты, когда мы имеем дело, скажем, с далеким астероидом, который проходит перед слабой фоновой звездой и у которого мы лишь очень приблизительно знаем размер, массу, расстояние и орбиту. Исследовательской группе, которая надеется увидеть, как этот конкретный астероид пройдет перед этой конкретной звездой, потребуется направить несколько экспедиций в разные места, откуда его, возможно, удастся увидеть, и запастись временем для наблюдений. При этом затмения совершенно не обязаны проходить над идеальными местами наблюдения с благоприятными условиями на земле и в небе, и бывает, что астрономы, приложив огромные усилия, чтобы попасть точно в нужное место в нужное время, в итоге видят только, как их планы нарушает одно не вовремя появившееся облако.