В інших місцевостях стріляти довелося б під косим кутом, що може завадити успіхові спроби.
Відповідь на шосте запитання: — Де в небі перебуватиме Місяць у той момент, коли вистрілить гармата?
— У момент пострілу Місяць, який щодня пересувається по небу на 13°10? 35'', повинен бути від зеніту на відстані в чотири рази більшій, тобто на 52°42? 20'', або на відстані, відповідній до шляху, що його він пройде під час польоту ядра. Проте треба зважити на відхилення ядра під впливом обертання Землі, і через це воно досягне призначеного місця, відхиляючись на відстань у 16 земних радіусів, а це на орбіті Місяця становить близько П градусів; додаючи ці 11°, матимемо запізнення Місяця приблизно на 64°. Отже, в момент пострілу лінія від Місяця до пункту спроби повинна утворювати з вертикаллю даного місця кут у 64°.
Ось відповіді Кембриджської обсерваторії на запитання членів Гарматного клубу. Звідси:
1. Гармату треба встановити на місцевості між 0° та 28°географічної широти.
2. Треба націлити її в зеніт цієї місцевості.
3. Ядро повинне мати початкову швидкість 11 000 метрів на секунду.
4. Зробити постріл треба 1 грудня наступного року о 10 годині 46 хв. 40 сек. вечора.
5. Снаряд досягне Місяця через чотири дні після пострілу, 4 грудня, якраз опівночі, тоді, коли Місяць буде в зеніті. Тому члени Гарматного клубу повинні, не гаючи часу, розпочати потрібні для цього роботи, і бути напоготові, щоб діяти в певний момент, бо коли вони не використають 4 грудня, то побачать Місяць у таких сприятливих умовах поєднання перигея з зенітом не раніш, як через 18 років і 11 днів.
Рада Кембриджської обсерваторії, з свого боку, віддає себе в повне розпорядження клубу в астрономічних питаннях і цим листом приєднує свої привітання до привітань усієї Америки.
Від імені Ради
Дж. М. Бельфаст,
директор Кембріджської обсерваторії".
Розділ V
ЩО МІГ БИ РОЗПОВІСТИ МІСЯЦЬ
Спостерігач, який мав би над усяку міру гострий зір і робив би свої спостереження з невідомого центра, що навколо нього обертається світ, міг би побачити, як міріади атомів наповнювали простір у ту епоху, коли ще утворювався всесвіт. Але поступово, протягом століть, відбулися зміни. Ці атоми з'єдналися хімічно, відповідно до свого тяжіння, перетворилися на молекули (часточки) й утворили туманності, які вкривають усе небо.
Туманності відразу почали обертатися навколо своєї осі. Вісь також почала обертатися навколо себе й поступово згущувалась. За непохитними законами механіки із зменшенням об'єму маси від згущення обертальний рух прискорювався, і внаслідок цих двох дій у центрі туманності утворилась основна зоря. Інші часточки туманності мають таку саму властивість, як і їх основна зоря, тобто вони згущуються від постійного обертального руху і згодом перетворюються на зорі. Туманності саме так і виникли.
Одну з цих туманних плям назвали "Млечною Путтю"[19]; вона має 18000 000 зір, з яких кожна зробилася центром свого світу. Якби можна було розрізнити серед цих 18 000 000 зір одну й не дуже блискучу, ту, яку звичайно називають Сонцем, можна було б, так би мовити, "в мініатюрі" простежити всі явища утворення світу.
Справді, це Сонце, яке було б ще в газоподібному стані і складалося з рухомих часточок, оберталося б навколо своєї осі, щоб закінчити згущення. Цей рух за законом механіки прискорювався б із зменшенням об'єму до того моменту, коли відцентрова сила перемогла б інші явища: молекули, які були в площині екватора, відірвалися б, немов каміння, кинуте пращею, і утворили б навколо Сонця кілька концентричних кілець, подібних до кілець Сатурна. Ці кільця, обертаючись навколо центральної маси, знов-таки розірвалися б і роздрібнилися на другорядні туманності, тобто планети.
Коли б спостерігач зосередив всю свою увагу на цих планетах, ми побачили б такі самі процеси, як у Сонці, і помітили б утворення космічних кілець, з яких утворилися другорядні зорі, звані супутниками[20].
Таким чином, у цих переходах від атомів до молекул, від молекул до туманності, від туманності до зоряної купи, від неї до основної зорі, від основної зорі до Сонця, від Сонця до планет, від планет до супутника, — постає перед нами картина змін, яких зазнали небесні тіла від початку[21] всесвіту. Сонце, що нам здається найбільшим у величезному світі зір, є, як доводять найновіші наукові дані, тільки часточкою Млечної Путі. Для нас Сонце справді велике, бо воно в 1 400 000 разів більше від Землі. Навколо нього обертається 8 планет[22], які утворилися з його маси. Якщо перелічувати планети, починаючи від найближчої до Сонця, то це будуть Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун. Крім того, між Марсом і Юпітером обертаються інші менші тіла, мабуть, уламки планет, які роздробилися на шматки. Тепер їх відомо багато сотень[23].
Деякі супутники Сонця — планети, що їх Сонце тримає за законом тяжіння, мають і собі супутників. Нептун має одного, Уран — 4, Сатурн — 10, Юпітер — 9, Марс — 2, Земля — 1, Венера та Меркурій супутників не мають.
Цей єдиний супутник Землі, чи не найменш важливий у сонячному світі, зветься Місяцем, і саме його відважні янкі мали намір завоювати.
Нічне світило, своєю відносною близькістю і виглядом своїх швидко поновлюваних різноманітних фаз, поряд із Сонцем, з давніх-давен привертало до себе увагу жителів Землі.
Але Сонце втомлює зір, і блиск його світла змушує тих, що ним милуються, заплющувати очі.
Білява Феба (так називали стародавні греки Місяць), навпаки, ближча до людей, дозволяє їм дивитися на свою скромну красу; вона приємна для ока, не така гордовита, як її променистий брат — Аполлон, хоч і затемнює іноді його, не бувши ніколи затемненою ним.
Давні народи ставилися до цього світила з особливою пошаною. Єгиптяни звали його Ізідою; фінікійці — Астартою; греки шанували Місяць під іменами Селени або Феби, дочки Лето ї Зевса, і пояснювали його затемнення тим, що він іноді відвідував Ендіміона, засудженого спати все своє життя в печері. Згідно з старовинним міфом, немейський лев, якого подолав Геракл, перед тим як спуститися на землю, бігав на полях Місяця. Грецький поет Агезіанакт, на якого посилався Плутарх, вихваляв у своїх віршах красу очей, носа і рота променистої Селени. Проте, якщо давні народи добре розумілися на властивій Селені вдачі з міфологічного погляду, то навіть найученіші серед них залишалися невігласами в науці про Місяць, у селенографії.
Проте багато астрономів давніх епох зробили деякі спостереження над особливостями Місяця, і їх висновки підтверджуються сучасною наукою. Всупереч твердженням жителів Аркадії, ніби вони вже жили на Землі, коли ще Місяця не існувало; всупереч одному такому, Татію, який вважав Місяць за уламок сонячного диска; всупереч Клеархові, учневі філософа Арістотеля, який вважав Місяць за дзеркало, де відсвічувала поверхня океану, а також і тим, які вважали його за випари Землі або за напіввогняну і напівкрижану кулю, що оберталася навколо себе, — були вже й такі вчені, які за допомогою дотепних спостережень і без оптичних приладів відгадали більшість законів, що керують нашим супутником. Так, Фалес із Мілета, року 460 до нашої ери, висловив думку, що Місяць освітлюється Сонцем. Арістарх з острова Самоса подав правильне пояснення місячних фаз[24]. Клеомен зазначив, що Місяць сяє відбитим світлом. Халдеєць[25] Бероз відкрив, що тривалість обертання Місяця навколо своєї осі дорівнює тривалості його обертання навколо Землі, і цим з'ясував, чому Місяць завжди повернутий до Землі тим самим боком. Нарешті, Гіппарх, за два століття до нашої ери, відкрив деякі нерівномірності в русі супутника Землі.
Ці дані згодом були стверджені й використані пізнішими астрономами. Птолемей у II ст. після нашої ери та арабський учений Абуль-Вафа у X ст. доповнили спостереження Гіппарха над нерівномірністю обертань Місяця, який рухається хвилясто під впливом Сонця. Згодом Копернік у XV ст. і Тіхо-Браге в XVI ст. цілком з'ясували будову сонячної системи і ту роль, яку відіграє Місяць серед небесних тіл. На той час рух Місяця був приблизно визначений, але про фізичні властивості цього світила знали ще мало. Тоді Галілей пояснив світлові явища, помітні під час деяких фаз Місяця, існуванням гір, середню висоту яких він визначив у 8 000 метрів. Після нього Гевелій, астроном з Данціга, зменшив максимальну висоту до 5 000 метрів, але його сучасник Річчолі довів її до 14 000 метрів.
Гершель наприкінці XVIII ст., згідно з показами свого могутнього телескопа, значно змінив усі ці розміри. За його визначенням, найвищі місячні гори мали 3 700 метрів, а середня їх висота дорівнювала 800 метрів. Але, як виявилось, і Гершель помилявся.
Завдяки працям пізніших учених висота гір Місяця тепер вже цілком відома. Бер і Медлер виміряли 905 гір, з яких 6 мають висоту 500 метрів, 22 — 4 500 метрів. Найвища гора досягає 7 500 метрів.
Поряд із цим поширювалися інші відомості про Місяць. Виявилося, що на ньому багато кратерів[26], і його вулканічні властивості підтверджувалися з кожним спостереженням. Через відсутність рефракції (заломлення) проміння планет, які Місяць закриває, вирішили, що там майже зовсім немає атмосфери. Така відсутність повітря приводить до відсутності води. Отже, стало зрозумілим, що селеніти, якби вони там виявились, неодмінно мали б зовсім інший вигляд порівняно до жителів Землі.
Зрештою, завдяки новим способам дослідження і значно досконалішим приладам, на поверхні Місяця не залишилося ні одної невідомої точки, хоч його діаметр дорівнює 3 470 кілометрам (трохи більше 1/2 радіуса Землі), а поверхня становить 1/13 земної поверхні і об'єм його дорівнює 1/49 об'єму Землі.
Уважні спостерігачі помітили, що коли Місяць буває повний, на ньому з'являються білі лінії, а під час чвертей — чорні. Вченим удалося вияснити природу цих явищ. Це, власне, — довгі й вузькі борозни між паралельними колами, що звичайно межують з краями кратерів; борозни ці — від 18 до 180 кілометрів завдовжки й 1 500 метрів завширшки. Астрономи не могли визначити, чи то були висохлі русла колишніх річок, чи щось інше. Так само нез'ясованою залишалася природа паралельних валів, виявлених на поверхні Місяця мюнхенським професором Грютгузеном.