Фред Хойл - Черное облако
- При расчетах вы предполагали, что это тело ведет себя, как точечная масса? - спросил Вейхарт.
- Да, мне казалось, что такое предположение наиболее удобно, во всяком случае для начала. Королевский астроном указал, что мы, возможно, имеем дело с протяженным облаком. Однако, должен сознаться, размышляя над этой задачей, я, по привычке, представил себе конденсированное тело сравнительно малых размеров. Только теперь, когда я увидел эти фотографии, я стал воспринимать это явление как облако.
- Как вы думаете, сильно ли повлияло это неправильное предположение на результаты расчета? - спросили у Кингсли.
- Едва ли оно вообще на них повлияло. Поскольку речь идет о влиянии данного объекта на положения планет, разница между вашим облаком и гораздо более конденсированным телом совершенно ничтожна. Возможно, этим и объясняются незначительные различия между моими результатами и вашими наблюдениями.
- Да, это совершенно ясно, - вмешался Марлоу, окруженный клубами пахнущего анисом дыма. - Какое количество информации понадобилось вам для получения этих результатов? Вы использовали возмущения всех планет?
- Одной планеты оказалось достаточно. Я использовал наблюдения Сатурна для получения данных об облаке. Затем, зная положение, массу и другие характеристики облака, вычислил, каковы должны быть возмущения Юпитера, Марса, Урана и Нептуна.
- И тогда вы могли сравнить ваши результаты с наблюдениями?
- Совершенно верно. Вот, посмотрите, на этих таблицах произведено сравнение. Вы видите, совпадение достаточно близкое. Поэтому у нас появилась уверенность в полученных результатах, и мы решили послать вам телеграмму.
- Теперь мне хотелось бы сказать, как ваши оценки согласуются с моими. У меня получилось, что облако должно достигнуть Земли примерно через восемнадцать месяцев. А у вас? - спросил Вейхарт.
- Я уже проверял это, Дэйв, - заметил Марлоу. - Совпадение очень хорошее. Данные доктора Кингсли дают около семнадцати месяцев.
- Вероятно, несколько меньше, - сказал Кингсли. - Семнадцать месяцев получается, если не учитывать ускорения облака по мере его приближения к Солнцу. В данный момент оно движется со скоростью около семидесяти километров в секунду, однако когда оно подойдет к Земле, скорость возрастет до восьмидесяти. В результате облако достигнет Земли примерно через шестнадцать месяцев.
Геррик незаметно стал направлять разговор в нужное ему русло.
- Итак, теперь мы поняли точку зрения друг друга. Какие напрашиваются выводы? По-моему, до сих пор все мы представляли себе ситуацию несколько неверно. Что касается нашей группы, мы представляли себе большое облако, находящееся далеко за пределами солнечной системы, в то время как, судя по тому, что говорит доктор Кингсли, он думал о конденсированном теле внутри солнечной системы. Истина где-то посредине. Мы имеем дело с небольшим облаком, которое находится уже в пределах солнечной системы. Что можно о нем сказать?
- Не так уж мало, - ответил Марлоу. - Измеренное нами значение углового диаметра облака - два с половиной градуса и полученное доктором Кингсли расстояние около 21 астрономической единицы показывают, что диаметр облака равен примерно расстоянию от Земли до Солнца.
- Да, и зная диаметр облака, мы сразу можем оценить плотность вещества в нем, - продолжал Кингсли. - Получается, что объем облака равен, грубо говоря, 10^40 см3, его масса равна примерно 1,3*10^30 г, что приводит к значению плотности 1,3*10^-10 г/см3.
Последовало молчание. Его нарушил Эмерсон:
- Исключительно высокая плотность. Если пространство между нами и Солнцем будет заполнено этим газом, он полностью поглотит солнечный свет. В результате на Земле наступит адский холод.
- Нет, необязательно, - возразил Барнет. - Газ может разогреться и станет пропускать через себя тепло.
- Это зависит от того, сколько потребуется энергии, чтобы нагреть облако, - заметил Вейхарт.
- А также от прозрачности газа и еще от ста одного фактора, - добавил Кингсли. - Должен сказать, мне кажется весьма маловероятным, что газ будет пропускать заметное количество тепла. Давайте вычислим энергию, необходимую, чтобы нагреть облако до обычной температуры.
Он подошел к доске и написал:
Масса облака 1,3*10^30 г.
Состав облака, вероятно, газообразный водород, в основном нейтральный. Энергия, которая потребуется для того, чтобы поднять температуру газа на Т градусов, равна: 1,5*1,3*10^30 RT эрг,
где R - газовая постоянная. Обозначим через L полную энергию, испускаемую Солнцем за одну секунду. Тогда время, нужное для нагрева облака, есть: 1,5*1,3*10^30 RT/L секунд.
Возьмем RT = 8,3*10^7, T = 300°, L = 4*10^33 эрг/сек. Тогда получим, что время равно 1,2*10^7 секунд, то есть около 5 месяцев.
- Это выглядит вполне правдоподобно, - заметил Вейхарт. - Время нагрева облака во всяком случае не меньше этой величины.
- Верно, - кивнул Кингсли. - И эта минимальная оценка уже гораздо больше, чем время, за которое облако пройдет мимо нас. При скорости восемьдесят километров в секунду оно будет находиться в пределах земной орбиты примерно месяц. Поэтому мне представляется несомненным, что если облако окажется между нами и Солнцем, оно полностью прекратит доступ тепла от Солнца.
- Вы сказали, если облако окажется между нами и Солнцем. Вы думаете, есть вероятность, что оно может пролететь мимо, не вторгаясь в земную орбиту? - спросил Геррик.
- Да, такая возможность несомненно существует. Вот, посмотрите. Кингсли опять подошел к доске.
Вот орбита Земли вокруг Солнца. В настоящий момент мы находимся здесь. А облако, нарисуем его в масштабе, находится здесь. Если оно движется, как показано в случае а, прямо к Солнцу, оно, несомненно, закроет его от нас. Если же оно движется так, как показано в случае б, то весьма вероятно, что оно пролетит мимо, за пределами орбиты Земли.
Мне кажется, нам еще повезло, - Барнет невесело рассмеялся. - Так как Земля движется вокруг Солнца, через шестнадцать месяцев она будет находиться на противоположной стороне орбиты по отношению к облаку.
& bc-50-2.gif
Положение спустя шестнадцать месяцев. Рисунок Кингсли.
- Это означает лишь, что облако достигнет Солнца раньше, чем Земли. При этом солнечный свет все равно не будет попадать на Землю, если облако закроет Солнце, как в случаен на рисунке Кингсли, - возразил Марлоу.
Что же можно сказать относительно движения облака: летит оно точно по направлению к Солнцу или нет? - спросил Геррик.
Наши наблюдения не могут дать ответа на этот вопрос, - ответил Марлоу. - Взгляните на первый рисунок Кингсли. Облако может попасть между Солнцем и Землей или пролететь мимо в зависимости от ничтожной разницы в направлении его движения. Мы сможем определить это направление со столь высокой точностью, лишь когда облако подойдет ближе к Земле.
