Черное 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*1030 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*1030 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*1030 RT/L секунд.
Возьмем RT = 8,3*107, T = 300ш, L = 4*1033 эрг/сек. Тогда получим, что время равно 1,2*107 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.
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.
— И сделать это чрезвычайно важно, — заметил Геррик. — Может ли теория помочь нам еще в чем-нибудь? — обратился он Кингсли.
— Думаю, что нет. Расчеты недостаточно точны для этого.
— Странно слышать, Кингсли, вы — и вдруг сомневаетесь в своих расчетах, — заметил Королевский астроном.
— Так ведь мои расчеты основаны на ваших наблюдениях! Во всяком случае, я согласен с Марлоу. Надо проводить тщательные наблюдения за облаком. В конце концов мы разберемся, суждено ли ему угодить прямо в нас, или оно пролетит мимо, не причинив особых неприятностей. Я полагаю, это должно выясниться через один-два месяца.
— Что до наблюдений, — сказал Марлоу, — можете положиться на нас: мы будем следить за облаком так пристально, как если бы оно было из чистого золота.
После ленча Марлоу, Кингсли и Королевский астроном сидели в кабинете Геррика. Геррик изложил им свои соображения о необходимости написания совместного отчета.
— По-моему, выводы наши совершенно ясны. Я сформулировал бы их так:
1. В солнечную систему вторглось облако газа.
2. Оно движется почти прямо на нас.
3. Оно появится у земной орбиты примерно через 16 месяцев,
  
4. Оно будет находиться вблизи Земли в течение времени порядка одного месяца.
Если облако окажется между Солнцем и Землей, Земля погрузится в темноту. Сейчас еще неясно, произойдет ли это, но дальнейшие наблюдения позволят определенно ответить на этот вопрос.
— Я думаю, нам следует остановиться также на дальнейших наблюдениях, — продолжал Геррик. — Оптические наблюдения будут продолжаться. Было бы полезно дополнить их наблюдениями австралийских радиоастрономов, особенно при определении пути движения облака.