Месклин: Планета гигантских гравитаций и быстрого вращения

Введение

Вымышленная сверхгигантская планета Месклин — вымышленная сверхгигантская планета, созданная Хэлом Клементом и фигурирующая в ряде его научно-фантастических произведений, основанных на строгих научных принципах. Она примечательна взаимодействием её мощной гравитации с центробежной силой, возникающей из-за быстрого вращения. Согласно первоначальным расчётам Клемента, это создаёт градиент воспринимаемой силы тяжести от 3g на экваторе до 665g на полюсах планеты.

Обзор

Планета впервые появилась в романе «Миссия гравитации», который публиковался серийно в журнале «Удивительная научная фантастика» (апрель — июль 1953 года). Другие произведения, использующие эту планету или её обитателей, включают Under, Lecture Demonstration и Star Light. Книга «Тяжёлая планета» представляет собой сборник работ, связанных с Месклином. Клемент описал основные характеристики Месклина в статье «Крутящийся мир» в журнале Astounding Science Fiction (июнь 1953 года). Он основывал мир на объекте, который тогда считался существующим в системе 61 Лебедя, обнаруженном путём анализа движения двух уже известных звёзд в этой системе. Дальнейший анализ с использованием более обширных данных показал, что это предположение было ошибочным. Клемент решил, что, учитывая массу Месклина, в 16 раз превышающую массу Юпитера, планете потребуется чрезвычайно высокая угловая скорость, чтобы частично компенсировать свою гравитацию и сделать возможным посещение её людьми. Он хотел, чтобы экваториальная гравитация составляла 3g, поэтому определил необходимый период вращения: сутки на Месклине длятся 17,75 минут, поскольку планета вращается примерно на 20 градусов в минуту. Из-за этой огромной скорости вращения Месклин не является сферическим; он имеет значительный экваториальный выпячивание. Экваториальный диаметр планеты составляет 77 250 км, а полярный диаметр, вдоль оси вращения, — 31 770 км. Затем Клемент попытался рассчитать полярную гравитацию, что оказалось неожиданно сложной задачей. Он признаёт: «Если говорить откровенно, я не знаю точного значения полярной гравитации; планета настолько сплюснута, что обычные правила для сфер даже не будут хорошим приближением». В статье «Крутящийся мир» приводятся его первоначальные расчёты полярной гравитации — 655g, а на обложке книги «Тяжёлая планета» указано значение 700g. Более поздняя программа, разработанная Клементом, вычислила значение 275g, как и аналогичная программа, написанная Обществом научной фантастики MIT. Группа из MIT также пришла к выводу, что у планеты должен быть острый край на экваторе. Клемент также наделил Месклин кольцами и массивными спутниками. Внутренний спутник находится на расстоянии 144 841 км от центра планеты и имеет период обращения в 2 часа 8 минут. Клемент предположил, что орбита Месклина вокруг его звезды (которой он решил считать 61 Cygni A) занимает 1800 земных суток и является сильно вытянутой: в ближайшей точке средняя температура составляет -50 °C, а в самой дальней — -180 °C. Поскольку орбита эксцентрична, планета быстро проходит мимо своего солнца в ближайшей точке, поэтому большую часть времени температура составляет около -170 °C. Клемент решил, что на этом воображаемом мире существует жизнь, основанная на метане (CH4), и что там есть океаны метана. Однако метан имеет низкую температуру кипения, что позволяет предположить, что солнце Месклина может испарять океаны и заставлять метан покидать планету. Поэтому автор расположил планету так, чтобы середина лета в северном полушарии наступала, когда она находится ближе всего к своему солнцу. Таким образом, в северном полушарии большую часть года формируется большая замороженная метановая шапка, а южное полушарие (где обитает большинство существ) защищено от ближайшего подхода солнца остальной частью планеты. Он также утверждал, что у планеты будет довольно быстрая прецессия. Клемент отметил, что некоторые из его идей для историй возникли из-за личной склонности противоречить определённым «здравомыслящим» утверждениям, которые звучали как само собой разумеющееся: [какая-то ситуация] имеет [определённые характеристики], но, конечно, она не может иметь [другие характеристики]. Идея странной конфигурации Месклина возникла из-за того, что в научной фантастике были истории о планетах с низкой и высокой гравитацией, но, конечно, ни одна планета не могла иметь одновременно и низкую, и высокую гравитацию. В статье «Крутящийся мир» Клемент заявил, что он даёт «официальное разрешение любому, кто захочет разместить там [на Месклине] сцены своих произведений. Я прошу лишь, чтобы он придерживался разумных научных стандартов, а это, безусловно, гибкое требование в области научной фантастики». Месклин, «Крутящийся мир» и истории Клемента, основанные на них, важны в научной фантастике, поскольку они показали, как тщательно интегрировать все известные (на тот момент) научные факты в интересную обстановку, которую затем можно использовать в качестве основы для создания увлекательных историй. Они также были первыми историями, действие которых происходило за пределами Солнечной системы на планете, которая тогда считалась реально существующей.

The planet first appeared in the novel Mission of Gravity, which was serialized in Astounding Science Fiction (April–July 1953). Other fictional works using the planet or its denizens include Under, Lecture Demonstration, and Star Light. The book Heavy Planet is a collection of Mesklin related works. Clement described the basic characteristics of Mesklin in the article "Whirligig World" in Astounding Science Fiction (June 1953). He based the world on an object then thought to exist in the 61 Cygni system, which had been detected by analysis of the motion of the two already known stars in the system. Further analysis with more extensive data led to the conclusion that the find had been erroneous. Clement decided, since its mass was 16 times that of Jupiter, Mesklin would have an extremely large angular frequency to partly counter its gravity in order to allow humans to visit part of it. He wanted the equatorial gravity to be 3 g, so he determined the period necessary to make this occur: each Mesklin day is 17.75 minutes long given that the planet rotates approximately 20 degrees a minute. As a result of this extremely large rate of spin, Mesklin is not even slightly spherical; it has a large equatorial bulge. Mesklin's equatorial diameter is 48,000 miles (77,250 km), while from pole to pole along its axis of rotation it is 19,740 miles (31,770 km). Then Clement attempted to calculate the polar gravity, finding it surprisingly difficult. He admits, "To be perfectly frank, I don't know the exact value of the polar gravity; the planet is so oblate that the usual rule of spheres would not even be a good approximation " "Whirligig World" reports his initial calculations of the pole gravity to be 655 g; the dust jacket of Heavy Planet reports it as 700 g. A later program created by Clement computed it as 275 g, as did a similar program written by the MIT Science Fiction Society. The MIT group also concluded that the planet would have had a sharp edge at the equator. Clement also gave Mesklin a set of rings and massive moons. The inner moon is 90000 mile (144841 km) from the planet's center, with a period of 2 hours 8 minutes. Clement assumed Mesklin's orbit around its star (which he decided would be 61 Cygni A) took 1,800 Earth days, and was highly elliptical: at its closest point the average temperature would be −50 °C, while at the furthest its average temperature would be −180 °C. Since the orbit is eccentric it moves rapidly past its sun at the closest point, so its temperature would be around −170 °C most of the time. Clement decided this imaginary world would have native life forms, that they would be based on methane (CH4), and there would be oceans of methane. However, methane has a low boiling point, suggesting that Mesklin's sun might boil its oceans and cause the methane to escape the planet entirely. Thus, the writer arranged the planet so its northern hemisphere's midsummer occurs when it is nearest its sun. Thus, the northern hemisphere would develop a large frozen methane cap during most of its year; the southern hemisphere (where most creatures live) is protected from the sun's closest approach by the rest of the planet. He also asserted the planet would have a fairly rapid precession. Clement noted that several of his story ideas resulted from a personal tendency to react contrarily to certain "common sense" assertions, which had the nature of "of course": [some situation] has [some certain characteristic], but of course it cannot have [some other characteristic]. The notion of Mesklin's odd configuration stemmed from the fact that there were science fiction stories that featured low gravity planets and high gravity planets, but of course no single planet could have both low and high gravity. In "Whirligig World", Clement stated he gave "official permission to anyone who so desires to lay scenes there [in Mesklin]. I ask only that he maintain reasonable scientific standards, and that's certainly an elastic requirement in the field of science fiction." Mesklin, "Whirligig World", and the Clement stories based on them are important in science fiction because they illustrated how to carefully incorporate all known (at the time) scientific facts into an interesting setting, which could then be used as a basis to create interesting stories. They were also the first stories set outside the solar system on a planet believed (then) to actually exist.