Спутники Венеры — гипотетические небесные тела естественного происхождения, обращающиеся вокруг Венеры, об открытии которых в XVII—XVIII веках неоднократно сообщали астрономы. В настоящее время известно, что естественные спутники у Венеры отсутствуют.
Первые заявления о том, что обнаружены спутники Венеры, относятся к XVII веку. Всего за 120-летний период до 1770 года было зарегистрировано более 30 наблюдений спутников как минимум 12 астрономамиKragh, 5.. К 1770 году поиски спутников Венеры были практически прекращены, в основном из-за того, что не удавалось повторить результаты предыдущих наблюдений, а также в результате того, что никаких признаков наличия спутника не было обнаружено при наблюдении прохождения Венеры по диску Солнца в 1761 и 1769 году.
Современный взгляд на этот вопрос выразил в 1928 году датский астроном : «У Венеры нет лун. В прошлом имели место многочисленные заявления о наблюдении спутников Венеры, но открытие всегда оказывалось основанным на ошибке. В настоящее время можно считать доказанным фактом отсутствия у Венеры каких-либо спутников существенных размеров»«Venus has no moons. At many occasions in the past it was claimed that a satellite had been seen near Venus, but the discovery has always turned out to rest on a mistake. It can now be considered a fact that Venus does not possess any larger companion»: Цит. по: Kragh, ix.. Астрономами XXI века проблема существования спутников Венеры рассматривается лишь в контексте истории астрономии и космологии. Существуют также гипотезы, имеющие своей целью объяснить отсутствие спутника: либо изначальное (с момента формирования Солнечной системы), либо вызванное какой-либо космической катастрофой.
У Венеры существует квазиспутник, астероид , обращающийся вокруг Солнца таким образом, что между ним и Венерой существует орбитальный резонанс, в результате которого на протяжении многих периодов обращения он остаётся вблизи планеты.
Сводная таблица наблюдений спутника Венеры Год Астроном Место наблюдения Число наблюдений 1645 Франческо Фонтана Неаполь 3 1646 Франческо Фонтана Неаполь 1 1672 Джованни Доминик Кассини Париж 1 1686 Джованни Доминик Кассини Париж 1 1740 Джеймс Шорт Лондон 1 1759 Андреас Майер Грейфсвальд 1 1761 Луи Лагранж Марсель 3 1761 Жак Монтень Лимож 4 1761 неизвестен Сент-Неот 1 1761 Фридрих Артзт Гундерслёвхолм 1 1761 Абрам Шойтен Крефельд 2 1761 Педер Рудкиар Копенгаген 8 1764 Педер Рудкиар Копенгаген 2 1764 Кристиан Хорребоу и др. Копенгаген 3 1764 Монбарон Осер 3 1768 Кристиан Хорребоу и др. Копенгаген 1
Франческо Фонтана и его наблюдения
Первым человеком, который заявил о наблюдении спутников Венеры, был Франческо Фонтана, юрист и астроном из Неаполя. Он уже был известен к тому времени благодаря усовершенствованию конструкции телескопа (его телескопы давали большее увеличение) и за счёт весьма сомнительных даже для астрономов той эпохи описаний якобы увиденных им деталей на диске Марса и пяти новых спутников ЮпитераKragh, 7—9..
Фонтана занимался наблюдениями Венеры в 1645 году. В описании наблюдения, произведённого вечером 11 ноября 1645 года, он отметил наличие в центре серпа Венеры красноватого пятна радиусом около 1/5 венерианскогоKragh, 10.. Далее он сообщает:
Я увидел две маленькие точки, сопровождающие Венеру, которые, как я предположил, были её придворными и спутниками, так же, как и те, что принадлежат Юпитеру и Сатурну. Это новое открытие, которое, как мне кажется, ещё не было опубликовано. Необходимо заметить, что они появляются не всегда, но лишь когда Венера мерцает, как это будет ясно из схем, и эти маленькие точки всегда кажутся имеющими красноватый оттенок. Эти маленькие точки, однако, не всегда видны в том же положении по отношению к Венере, но движутся взад-вперёд, как рыба в море. Из этого можно заключить, что и сама Венера движется подобным образом и не прикреплена ни к какой части небаFontana, 91. Цит. по: Kragh, 10..
В описании другого наблюдения (от 25 декабря 1645 года, через час после заката) он пишет: «Я видел не два, как в предыдущем наблюдении, а лишь один маленький шар или звезду в верхней части выпуклой стороны Венеры»«There were not two, as in the previous observation, but only one little globe or star seen at the top of the convex side of Venus»: Fontana, 95—96. Цит. по: Kragh, 10.. В описании от 22 января 1646 года он указывает: «Я обнаружил, что Венера окружена небольшим количеством лучей, но её рога более остры и напоминают по форме лук; маленький шар или пятно стояло перед вогнутым краем настоящей Венеры»«Venus was discovered to be surrounded by a few rays but with sharper cusps resembling the shape of a bow; a little globe or spot was facing the concave edge of the real Venus»: Fontana, 95—96. Цит. по: Kragh, 10.
Эти наблюдения не прошли незамеченными, хотя большинство астрономов восприняло их критически. Пьер Гассенди в своём Institutionis astronomicæ (1647) сослался на труд Фонтаны, но далее указал, что ему так и не удалось увидеть ничего похожего на имевшиеся в нём описания на своём телескопе.Kragh, 12.
Джованни Баттиста Риччоли в своём труде «Новый Альмагест» (1651), включавшем, в частности, описания наблюдений пепельного света Венеры, охарактеризовал наблюдения Фонтаны как «крайне неизящные». Риччоли предположил, что Фонтана видел не спутники Венеры, а «что-то похожее на атмосферное явление, или маленькое вечернее облако, или что-то похожее на солнечные пятна на поверхности Венеры», а также, что ни он, ни Франческо Гримальди, ни Пьер Гассенди не сообщали о наблюдениях каких-либо шариков рядом с Венерой с помощью любых телескопов«Mihi sanè nunquam, nec unquam P. Grimaldo, neque Gassendo ut patet ex. lib. 3 instistutionis Astromomicæ, licuit in Venere aus prope Venerem cos globulos quouis Telescopio spectare»: .
Работа Атанасиума Кирхера Iter extaticum coeleste (1656, 1660) включает описание заявлений Фонтаны об открытии спутников, однако в ней также отмечается, что уверенности в действительном наличии у Венеры спутников эти свидетельства не дают .
Фламандский математик Андре Таке упомянул открытие Фонтаны в своём труде Astronomia (1669), при этом он предположил, что причиной более поздних неудач было худшее качество использованных этими исследователями телескопов, чем аппарата, использованного Фонтаной, который славился как раз высоким качеством изготавливаемых им инструментовKragh, 13.
Иоганн Цан, каноник ордена премонстратов из Нюрнберга, в своём труде Oculus artificialis teledioptricus sive telescopium также упоминает открытие Фонтаны и приводит его зарисовки. Помимо этого, он также ссылается на наблюдения, проделанные Йоханнесом Визелем (Johannes Wiesel), оптиком из Аугсбурга, который также якобы видел спутники Венеры (о том, действительно ли Визель проводил какие-то наблюдения, неизвестно)Kragh, 14..
Отто фон Герике, немецкий инженер, чьи достижения в области астрономии включали разработанную им космологическую систему, отличавшуюся от системы Коперника предположением о наличии бесконечного пространства, в котором распределены неподвижные звёзды, считал, что все планеты наделены одним или несколькими спутниками, в том числе и Венера, которую, ссылаясь на наблюдения Фонтаны, он наделил двумя спутниками, которые, по его мнению, вращались вокруг Венеры по одной и той же орбитеKragh, 14—17..
Поисками спутников Венеры занимался и Христиан Гюйгенс, который также знал о наблюдениях Фонтаны, хотя и находил их сомнительными. Он в одном из своих писем указывает на то, что Фонтана наблюдал три спутника, хотя тот писал лишь о двух Цит. по: Kragh, 18.. Однако после трёх лет бесплодных наблюдений Гюйгенс был вынужден признать отсутствие спутника.
Более поздние оценки наблюдений Фонтаны также отмечают плохое качество его наблюдений, вызванное как несовершенством его телескопа, так и другими факторамиKragh, 13.. Карл Литров, директор Венской обсерватории, отмечал, что крайне подозрительными являются лучи света, которые Фонтана наблюдал вокруг Венеры, причём когда этих лучей не было, спутника Фонтана не видел«The many rays that he sees around Venus are already most suspicious; he points out explicitly that he sees no satellite when Venus does not ‘radiate’». Цит. по: Kragh, 13..
Джованни Доменико Кассини Хотя наблюдения Фонтаны и получили некоторую известность, из изложенного выше ясно, что мало кто из учёных верил в открытые им спутники. Однако в 1730 году было опубликовано сообщение значительно более авторитетного астронома, Джованни Доменико Кассини, который к тому времени уже был известен открытиями Большого красного пятна Юпитера (1665), четырёх спутников Сатурна (Япета, Реи, Тефии и Дионы), деления Кассини (1675), объяснением явления зодиакального света (1683) и измерением расстояний от Земли до Марса и от Земли до Солнца (1672).
В своей работе Découverte de la lumiere celeste qui paroist dans le Zodiaque (издание 1730 года) Кассини приводит следующее описание наблюдения:
28 августа 1686 года, 4 часа 15 минут утра. Наблюдая Венеру в телескоп с фокусным расстоянием 34 фута, к востоку от неё, на расстоянии 3/5 её диаметра я увидел светящееся проявление нечёткой формы, которое имело ту же фазу, что и Венера, которая в этот момент была в убывающей фазе. Диаметр этого объекта составлял почти четверть диаметра Венеры. Я внимательно наблюдал его в течение 15 минут, но отвлёкшись на четыре или пять минут, я перестал его видеть; но в этот момент уже дневной свет был довольно сильным. Я видел похожее явление, которое также повторяло фазу Венеры, 25 января 1672 года, с 6 часов 52 минут до 7 часов 2 минут утра, пока яркость сумеречного света не заставила его исчезнуть. Венера тогда была в виде серпа, и этот объект, который имел диаметр, почти достигавший четверти венерианского, также имел эту форму. Он находился к западу от южного рога Венеры на расстоянии одного её диаметра. В ходе этих двух наблюдений я засомневался, не является ли этот объект спутником Венеры, имеющим такую плотность, которая не позволяет ему хорошо отражать свет Солнца, и который по величине находится в такой же пропорции к Венере, в которой Луна находится к Земле, и находящийся на том же расстоянии от Солнца и Земли, что и Венера, фазы которой он повторяет. Но несмотря на исследования, которые я время от времени производил после данных наблюдений, чтобы завершить открытие такой важности, мне так и не удалось увидеть его, помимо этих двух раз; и поэтому я хотел бы воздержаться от окончательного решенияCassini, 183..
Хотя Кассини был достаточно осторожен в своём сообщении и не заявлял с определённостью, что видел именно спутник Венеры, в XVIII веке общей практикой было рассмотрение данной информации как открытия или заявки на открытие.Kragh, 21. Однако в течение следующих 50 лет после первого наблюдения Кассини в 1672 году никому не удавалось увидеть спутник. Противоречивыми были и оценки наблюдений Кассини.
Так, Дэвид Грегори, профессор астрономии в университете Оксфорда, в своём введении в ньютоновскую астрономию (Astronomiae physicae et geometricae elementa, 1702) оценил данные наблюдения положительно, а в более позднем издании этой же работы указал, что имеется «нечто большее, чем просто подозрение, чтобы склонить нас к вере в существование спутника Венеры», и далее: «если у Венеры есть спутник, это делает её похожей во всех отношениях на нашу Землю, от которой она менее отличается по продолжительности дня и ночи и по количеству получаемого тепла, чем любая другая планета» Цит. по: Kragh, 22.. Отсутствие повторных наблюдений он объяснил слабой отражающей способностью спутникаKragh, 22..
С другой стороны, римский учёный Франческо Бьянкини, оценивая наблюдения Фонтаны и Кассини, хотя и отвергал возможность того, что эти астрономы допустили ошибку, приняв за спутник отражение в линзах, считал, что наблюдаемое явление имело другую природу: он объяснял увиденное этими астрономами имевшим место в прошлом уплотнением «текучей небесной субстанции» между Венерой и наблюдателямиKragh, 23—24..