Михаил Васильевич Ломоносов представил свою рукопись «Явление Венеры на Солнце, наблюденное в Санкт-Петербургской императорской Академии наук майя 26 дня 1761 года» к публикации 4 июля 1761 года по старому стилю. 17 июля 1761 года Санкт-Петербургской императорской Академией наук было напечатано 250 экземпляров работы, ознаменовавшей маленькую, но очень значимую революцию в астрономии.

Проблема существования у других планет Солнечной системы атмосферы принципиальна: ведь если хотя бы часть планет обладает ею, значит, они подобны нашей. Уровень тогдашних представлений вполне допускал и их землеподобие, а отсюда следовали очень далеко идущие выводы.

Венера – наша ближайшая соседка по Солнечной системе – всегда вызывала повышенный интерес астрономов. Ее можно наблюдать на утреннем или вечернем небосводе в виде большой белой звезды как самый яркий после Солнца и Луны объект, в некоторых случаях даже при солнечном свете. От Земли Венера находится на расстоянии около 41 миллиона километров, вращаясь по орбите между нашей планетой и Солнцем. Орбита Венеры обладает рядом нетипичных для планет Солнечной системы особенностей. Так, она имеет круговую, а не эллипсоидную траекторию, как у всех прочих планет за исключением Урана. В силу этого обстоятельства на ней нет смены времен года.

Поскольку Венера ближе к Солнцу, периодически можно наблюдать красивейшее зрелище – прохождение Венеры перед Солнцем, когда одновременно можно наблюдать практически невооруженным взглядом два диска один на фоне другого: большой солнечный и крохотный по сравнению с ним венерианский.

Одно из таких прохождений состоялось в начале июня 1761 года. Естественно, тогдашние астрономы также не могли пропустить это зрелище. В числе осуществлявших наблюдение был и Михаил Васильевич Ломоносов с его помощниками, в том числе ученик знаменитого математика Леонарда Эйлера Степан Румовский и наблюдатель от Академии наук Никита Панин.

М.В. Ломоносов в астрономической обсерватории

Наблюдения Михаил Васильевич проводил в своей домашней обсерватории в Санкт-Петербургской усадьбе (сегодня это Большая Морская улица, дом 61). Сама обсерватория располагалась на открытой плоской крыше строения, которое имело длину шесть метров, ширину пять метров и высоту четыре метра и было огорожено перилами.

Ломоносов, как он писал, использовал «зрительную трубу о двух стеклах длиною в 4¹/₂ фута». Этот телескоп сохранялся в Пулковской обсерватории, но, к сожалению, вместе с другими древними телескопами погиб в годы Великой Отечественной войны. Из сохранившихся иллюстраций можно заключить, что Ломоносов использовал астрономический телескоп-рефрактор, который дает перевернутое изображение.

Возможно, это был один из первых телескопов, изготовленных знаменитым английским оптиком Джоном Доллондом.

Редкое явление природы наблюдали десятки опытных астрономов в разных странах. Сам Ломоносов вел наблюдения через, как он выразился, «весьма не густо копченое стекло» – своеобразный солнечный фильтр, а обо всем увиденном делал подробные записи в рабочем дневнике.

В тот момент, когда Венера приблизилась к солнечному диску, вокруг нее образовался чуть различимый светящийся ободок, а сам планетный диск словно бы затуманился. Никто лучше самого великого русского ученого-энциклопедиста с его колоритной манерой изъясняться лучше всего не опишет то, что он наблюдали: «…Ожидая вступления венерина на Солнце… увидел наконец, что солнечный край чаемого вступления стал неявственен, несколько будто стушеван, а прежде был весьма чист и везде равен… При выступлении Венеры из Солнца, когда передний ее край стал приближаться к солнечному краю… появился на краю Солнца пупырь, который тем явственнее учинился, чем ближе Венера к выступлению приходила… Сие не что иное показывает, как преломление лучей солнечных в венериной атмосфере…».

В упомянутой уже рукописи – отчете о наблюдениях – вывод о наличии у нашей космической соседки атмосферы изложен после детального описания технической части и множества рисунков. Основаниями для заключения послужили несколько наблюдавшихся явлений: «неявственность» края Солнца в моменты первого и четвертого контактов, а также «пупыря», который был виден в течение нескольких минут после третьего контакта. Ломоносов сообщил, что «пупырь» в ходе третьего контакта появился с началом выхода Венеры с диска Солнца, когда планета находилась на фоне Солнца целиком, и наблюдался до фазы схождения. Кроме того, Ломоносов писал и о наблюдении «тонкого, как волос, сияния» продолжительностью около секунды, но это было слишком кратковременное наблюдение, а потому ученый не принял его во внимание.

Вскоре после выхода русского варианта отчета был сделан его перевод на немецкий язык (возможно, самим Михаилом Васильевичем), и уже в августе 1761 года появилось 250 экземпляров немецкого текста для широкого распространения за рубежом.

Другие астрономы наблюдали похожие эффекты, но кто-то из них не догадался сделать соответствующее обобщение и выводы. Повторное открытие атмосферы Венеры немцем И. Шретером и англичанином У. Гершелем произошло лишь три десятилетия спустя, причем с более совершенными оптическими приборами.

Ломоносов смог «узреть» атмосферу Венеры, когда солнечные лучи проходили из безвоздушного пространства в более плотную среду (атмосферу). Описав свои наблюдения, он повторно сформулировал вывод: «Планета Венера окружена знатною воздушною атмосферою, таковою (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного».

Но в мире есть интересная категория людей, которым непременно надо найти «альтернативные ходы и решения». Особенно кое-кому приятно это делать, когда речь заходит о таких величинах мировой науки, как Ломоносов (то же касается, впрочем, и Ньютона, и Эйнштейна…). Вот и в начале XXI века в среде западноевропейских астрономов появились сомнения: мол, а не было ли наблюдение Ломоносова ошибкой или самообманом, поскольку уровень имевшегося у него оборудования не позволял корректно выполнить наблюдение. Тогда в 2012 году по инициативе русских астрономов во время аналогичного прохождения Венеры по солнечному диску была проведена историческая реконструкция. Они нашли аналогичные телескопы, изготовили соответствующие фильтры и провели наблюдения из нескольких точек. Все, описанное Ломоносовым, полностью соответствовало тому, что увидели современные ученые, что в очередной раз подтвердило правоту и приоритет великого энциклопедиста.