79. Планета на кончике пера

Утром 23 сентября 1846 года ассистент Берлинской обсерватории Иоганн Галле получил письмо из Парижа. Урбен Леверье, ни разу не смотревший в берлинский телескоп, указывал в нём точку на небе, где должна стоять неизвестная планета. Директор обсерватории Иоганн Энке в тот день праздновал день рождения, но искать разрешил. Студент Генрих д'Арре предложил сверяться с только что напечатанной картой этого участка неба. Галле у окуляра называл координаты звёзд, д'Арре находил их на карте. Около полуночи одной звезды на карте не оказалось. Следующей ночью она сдвинулась среди соседей, и стало ясно, что это не звезда.

Леверье нашёл планету, не глядя в небо. Уран с тех пор, как его открыли, двигался не так, как требовали расчёты: то забегал вперёд, то отставал. Леверье решил задачу наоборот: не по планете вычислить её движение, а по сбоям найти того, кто их вызывает. Парижские астрономы искать не взялись, и он написал в Берлин. Нептун нашёлся примерно в градусе от расчётной точки, на небе это два диска полной Луны. Видели его и раньше, Галилей и тем же летом астроном в Кембридже, но не узнали.

Расстояние и массу Леверье при этом завысил. Его воображаемая планета шла рядом с настоящей только на отрезке пути, пришедшемся на годы наблюдений Урана, но для направления этого хватило. Позже тем же способом он объяснил сбои в движении Меркурия невидимой планетой Вулкан. Её так и не нашли, а расхождение в 1915 году объяснила общая теория относительности Эйнштейна: дело было не в соседе, а в самом тяготении. Система выдаёт, что на неё что-то влияет, но не говорит, что именно.

Нептун нашли не по свету, а по тому, как он тянул соседа: связь между двумя телами оказалась заметнее самого тела. Из таких связей и собрана планетная система. Части в ней знакомые: звезда, планеты, их луны, кольца, рои камней и комет, и всё это держит вместе тяготение. У каждой планеты есть масса, размер, орбита, но общего такта у неё нет. Пара тел, планета и её луна, уже связана приливом: он тормозит вращение, поднимает или опускает луну, а слишком близкое тело рвёт на части. Такта нет и у пары: он появляется, только когда тел много и они раз за разом тянут друг друга.

Ио, спутник Юпитера размером с нашу Луну, в одиночку давно остыла бы. Но пока Ганимед делает один круг вокруг Юпитера, Европа делает два, а Ио четыре. Луны раз за разом сходятся в одних и тех же точках орбит, их толчки не гасят друг друга, а складываются, и орбита Ио не может скруглиться. Ио то подходит к Юпитеру, то отходит, и он то сильнее, то слабее вытягивает её к себе, так что камень в её недрах без конца сжимается, растягивается и от этого нагревается. Ио выделяет изнутри вдвое больше тепла, чем вся Земля, и на ней сотни действующих вулканов.

Вулканы Ио предсказали по устройству системы, а не по снимку. Статья трёх планетологов о том, что приливы должны плавить Ио, вышла в начале марта 1979 года, за три дня до того, как мимо пролетел «Вояджер-1». Ещё через три дня инженер-навигатор Линда Морабито растянула яркость на снимке Ио, чтобы по звёздам фона уточнить, где летит аппарат. Над краем диска она увидела светлый зонтик. Это было извержение. Вулканы Ио принадлежат четвёрке тел, а не одной луне, как частота энергосистемы принадлежит всей сети. Только этот такт никто не настраивал.

Такт планет похож на часовой механизм, но часы эти без гарантии. В 1989 году Жак Ласкар показал, что внутренние планеты движутся хаотично: крошечная ошибка в начальных данных не остаётся крошечной, а каждые несколько миллионов лет вырастает в разы. Если сегодня ошибиться в положении Земли на ширину баскетбольной площадки, через сто миллионов лет нельзя будет сказать, по какую сторону от Солнца она окажется. Сама орбита никуда не денется, теряется только то, в какой её точке будет планета.

Каменные планеты внутри, гиганты снаружи: долго казалось, что так устроены все системы, и снеговая линия молодого диска объясняла почему. Гиганты вырастают за ней, где к камню прибавляется лёд, а у самой звезды строить их не из чего. В 1995 году Мишель Майор и Дидье Келос нашли у звезды 51 Пегаса газовый гигант, у которого год короче рабочей недели: он кружит ближе к своей звезде, чем Меркурий к Солнцу, там, где полагалось быть только камням. Сейчас у других звёзд известно больше шести тысяч планет, и наше устройство оказалось не законом, а одним из вариантов.

Отсюда в дереве ничего не вырастает: планетная система — вершина своей ветви, а тяготение дальше собирает уже звёзды. Крупных тел у нас немного, звезда и восемь планет, каждое можно проследить по имени, и даже так прогноз на сто миллионов лет тонет в хаосе. Звёзд в скоплении тысячи, и следить за каждой так же бессмысленно, как за каждой молекулой в стакане воды: там считают уже не пути, а толпу.