А.И.Сёмке,
школа № 11, г. Ейск, Краснодарский кр.

 

Астрономические задачи по литературным произведениям

• Для объяснения того, сколь велико расстояние от Земли до Солнца, поэт И.-П.Гебель в своей «Сокровищнице» воспользовался таким примером: «Артиллерист, находясь на Солнце, направляет орудийный снаряд как раз на тебя. Ты в испуге убегаешь. Но не волнуйся: тебе нечего спешить, ты имеешь ещё много времени, чтобы избежать снаряда». Определите, за какое время снаряд, пущенный с поверхности Солнца со скоростью 5000 км/ч, преодолеет этот путь?

Ответ. «Арифметически» – за 3,5 года. Однако, даже если предположить, что артиллерист не сгорит вместе со своей пушкой, то с учётом того, что вторая космическая скорость на поверхности Солнца 618 км/с, а скорость снаряда 1,5 км/с, ясно, что снаряд вообще не покинет Солнце.

• В «Маленьком принце» А. де Сент-Экзюпери Принц, посещая разные удивительные планеты, побывал и на планете Фонарщика, которая «делает полный оборот за одну минуту». Оцените плотность этой планеты. К какому классу небесных объектов она может принадлежать?

Ответ. Если небесное тело вращается так, что на экваторе его скорость превосходит первую космическую, то тело разрушается. Если эти скорости равны, то минимальная плотность планеты Фонарщика, чтобы не разрушиться и не сбросить с себя самого Фонарщика с его фонарём, должна быть 4400 кг/м³. Очень плотная планета. Скорее всего, это остывший белый карлик.

• В фантастическом романе А.Рундберга «Путешествие на Землю» король планеты Люнкс говорит побеждённым соперникам с планеты Рикет: «Я дарую вам мир только на том условии, что каждый девятый год Рикет будет посылать семь благородных дев и семь благородных юношей на Люнкс... Этих дев и юношей я намерен приносить в жертву Таурусу... Каждое полнолуние одна юная жертва благородного рикэтянина будет приноситься в жертву чудовищу на растерзание».

? Может ли в действительности продолжительность лунного месяца быть так связана с продолжительностью года, как на планете Люнкс? Может ли быть у планеты спутник, обращающийся так, что 14 синодических периодов составляют 9 орбитальных периодов самой планеты?

Ответ. Из простых расчётов видно, что описанный в романе спутник не может существовать.

• Оцените с точки зрения астрономии куплет из песни Ю.Кима:

А на Луне, а на Луне, на голубом валуне
Лунные люди смотрят, глаз не сводят,
Как над Луной, над Луной шар голубой, шар земной
Очень красиво всходит и заходит.

Ответ. Поскольку Луна всегда обращена к Земле одной стороной, то на большей части её видимого полушария Земля видна постоянно и никогда не заходит (а на обратной стороне Луны – не всходит). Однако в узкой области вдоль границы видимой и обратной стороны Луны можно наблюдать восходы и заходы Земли из-за небольших покачиваний (либраций) Луны относительно направления на Землю, связанных с некруговой формой лунной орбиты и наклонном её оси вращения к орбитальной плоскости.

• Г.Галилей пишет: «На... вопрос о том, почему Луна не гладкая и не скользкая, я отвечу, что Луна и все другие планеты внутри темны и сверкают, только когда их освещает Солнце. Следовательно, их поверхность должна быть шероховатой, ибо если бы она была гладкой и скользкой, как зеркало, то отражённый от них свет не достигал бы до нас, и они остались бы невидимы». Прав ли Галилей?

Ответ. Галилей безусловно прав в том, что, будь планеты зеркальными шарами, мы не увидели бы их дисков, а заметили бы только отражённое изображение Солнца. Однако суммарный блеск планеты от этого практически не изменился бы.

• И.Мартьянов. «Их погубила Луна!»: «Наша старушка Земля обращалась в то время вокруг Солнца в гордом одиночестве. Лишь изредка сближалась она на расстояние всего нескольких миллионов километров с небольшой бледно-жёлтой планеткой. И каждый раз они воздействовали друг на друга своим тяготением. Особенно заметно от таких встреч изменялась орбита малой планеты. И в конце концов она вынуждена была превратиться в спутницу нашей Земли. Это случилось где-то в конце мезозойской эры... До этого „брачного союза“ Земля вращалась быстро и довольно равномерно, а её жидкое ядро было значительно больше. И вот, когда она обзавелась Луной, в её недрах и водах возникли мощные приливные явления. Они стали тормозить вращение, вызывать разломы в твёрдой коре. В результате возникли сильные землетрясения, заговорили тысячи новых вулканов. Потоки раскалённой лавы и ядовитые газы уничтожили всё живое. А небо заволокли плотные чёрные тучи из дыма и пепла, сквозь которые трудно было пробиться солнечным лучам. Вот что наделала эта земная спутница!»

Вопрос. Какие эволюционные гипотезы объединил автор?

• В.И.Даль. «Толковый словарь»: «Комета – небесное тело, сравнительно с прочими, огромной величины, но редкое или жидкое, сквозящее; иногда в нём заметно ядро, а окружная среда образует как бы хвост, бороду или космы; звезда с хвостом, косматая».

Вопрос. Какую неточность допустил толкователь в определении и описании кометы?

Ответ. Комета состоит из твёрдого ядра и головы, состоящей в основном из кометного газа. Конечно, комету нельзя назвать звездой, её строение, природа сильно отличаются от строения, природы звёзд.

• В.И.Даль. «Толковый словарь»: «Астероид – малая планета, каких ныне открыто более 50, в одной кучке, между Юпитером и Марсом; учёные уверены, что все они некогда составляли одно небесное тело».

Вопрос. Как мы можем поправить толкование автора с помощью известных фактов нашего времени?

Ответ. По данным на 1991 г., в списки занесено 4646 астероидов. Большинство астероидов действительно расположены между Юпитером и Марсом (98%).

• Историк Светоний: «Юлий Цезарь погиб на 56-м году жизни и был сопричтён к богам не только словами указов, но и убеждением толпы. Во время игр, которые в честь обожествления Юлия дал император Август [в 43 г. до н.э. – Ред.], хвостатая звезда сияла в небе семь ночей подряд, являясь около одиннадцатого часа. И все поверили, что это душа Цезаря, вознесённого на небо...»

Вопрос. Опровергните авторов вышесказанных строк.

Ответ. Комета не связана со смертью царей, это небесное тело, которое движется вокруг Солнца или планет-гигантов.

• И.Кеплер. «Тайна Вселенной»: «Как шелковичные черви выпусканием паутинки, так и кометы выпусканием хвоста истощаются и погибают».

Вопрос. Что остаётся после гибели комет?

Ответ. Кроме испарения кометы крошатся, взрывами выбрасываются из ядра осколки льда, камни, пыль. Этот мусор продолжает летать по орбите кометы, постепенно растягиваясь.

• Гомер. «Илиада»:

Первым старец Приам Ахиллеса увидел глазами.
По полю нёсся он, словно звезда, снаряженьем сверкая, –
Словно звезда, что под осень восходит и ярким сияньем
В мраке ночном средь бесчисленных звёзд выделяется в небе.
„Пёс Ориона“ – такое названье звезде этой дали...»

Вопрос. О какой звезде идёт речь в отрывке из произведения Гомера? Расскажите об этой звезде.

Ответ. «Пёс Ориона» – звезда Сириус, самая яркая звезда на небе.

• Василь Быков. «Обелиск»: «Я слушал Ткачука и подсознательно впитывал в себя торжественное величие ночи, неба, где над сонной землёй начиналась своя, необъяснимая и недосягаемая ночная жизнь звёзд. Крупно и ярко горело в стороне от дороги созвездие Большой Медведицы, над нею мигал ковшик Малой с Полярной в хвосте, а впереди, как раз в том направлении, куда уходила дорога, тоненько и остро поблескивала звёздочка Ригеля, словно серебряный штемпель на уголке звёздного конвертика Ориона».

Вопрос. А какие созвездия ещё видны в это время года в Северном полушарии? Перечислите эти созвездия и назовите яркие звёзды в них.

• Марк Валерий Марциал:

«В Анксуре мирном твоём, Фронтин, на морском побережье,
В Байах, которые к нам ближе, – в дому у реки,
В роще, где даже и в зной, когда солнце в созвездии Рака,
Нет надоедных цикад, и у озёр ключевых...»

Вопрос. В какие дни Солнце бывает в созвездии Рака? Расскажите об интересных объектах в Раке.

Ответ. В те времена Солнце было в созвездии Рака в дни летнего солнцестояния.

• Публий Овидий Назон. «Дедал и Икар»:

«...Дедал и сына учил:
„Полетишь серединой пространства!
Будь мне послушен, Икар: коль ниже ты путь свой направишь,
Крылья вода отягчит; коль выше – огонь обожжёт их.
Посередине лети! Запрещаю тебе на Боота
Или Гелику смотреть и на вынутый меч Ориона“».

Вопрос. В Древнем Риме Боотом называли созвездие Волопаса, а Геликой – созвездие Большой Медведицы. В какие месяцы могли полететь Дедал и Икар? Расскажите об интересных объектах, находящихся в созвездиях Ориона, Волопаса и Большой Медведицы.

Ответ. [Взлетев утром (сентябрь–октябрь, 8–10 ч) в направлении с юго-востока на северо-запад, они оставили на юго-западе, у горизонта, созвездие Ориона и слева по курсу Волопас, а выше – Большую Медведицу (см. по подвижной карте звёздного неба). – Ред.]