Сторм Данлоп - Азбука звездного неба. Часть 2
Противостояния Сатурна повторяются через 378 дней, величина видимой фазы планеты может достигать 6°. Наиболее заметно изменяется вид колец Сатурна. Кольца настолько тонкие (их средняя толщина, вероятно, меньше 100 м), что дважды в течение сатурнианского года, т.е. один раз примерно в 15 лет, когда Земля проходит через плоскость, в которой расположены кольца, они временно исчезают. Кольца лежат в плоскости, совпадающей с экваториальной плоскостью планеты, и наклонены к эклиптике под углом около 28°. Поэтому по мере появления и исчезновения колец наблюдениям становится доступна большая часть то одного (не закрытого кольцами) полушария планеты, то другого. Последний раз Земля проходила через плоскость колец Сатурна в 1980 г., следующее прохождение будет в 1995 г. Постоянно меняющийся вид планеты и ее сильная сплюснутость у полюсов затрудняет подготовку к зарисовкам Сатурна. По-видимому, разумнее обратиться в соответствующие организации любителей астрономии, где вам помогут изготовить бланки с точными контурами планеты и учетом вида колец.
Кольца СатурнаКольца Сатурна имеют довольно сложную структуру. При наблюдениях в телескоп видны по крайней мере три из них: сравнительно яркое внешнее кольцо (кольцо А) и самое яркое кольцо B между которыми легко просматривается темный промежуток — щель Кассини; ближе к планете расположено кольцо С, которое из-за прозрачности называют также Креповым кольцом. В периоды, близкие к моментам пересечения Землей плоскости колец (когда Земля и Солнце расположены по разные стороны от нее), тень Сатурна может полностью скрыть часть колец. Иногда на кольцах можно заметить разного рода неоднородности, их следует зарисовывать с особой тщательностью.
Рис. 118. Вид Сатурна в большой телескоп-рефрактор с объективом диаметром 320 мм (12 дюймов) и увеличением 320 раз; 21 апреля 1982 г., 21 ч 00 мин по всемирному времени (слева). По снимку справа можно судить, насколько меньше деталей заметно на поверхности Сатурна по сравнению с Юпитером.Рис. 119. На фотографии, полученной с борта «Вояджера», видно множество узких колец, из которых состоят внешнее (отдельное от других) кольцо А, широкое кольцо В и более слабое кольцо С; заметна также отчетливая тень от колец на поверхности планеты.Спутники СатурнаСатурн, как и Юпитер, обладает интересной системой спутников. Самый яркий из них, Титан, имеет блеск 8m, еще три спутника ярче 10,5m, три других ярче 12,1m. Когда Земля пересекает плоскость орбит спутников, они кажутся наблюдателю яркими бусинками, нанизанными на тонкую нить колец. В крупные телескопы в системе спутников Сатурна наблюдаются те же явления, что и в системе «галилеевых» спутников Юпитера.
Внешние планеты
К сожалению, планеты, расположенные за орбитой Сатурна, находятся так далеко от Земли, что исключена возможность проводить наблюдения их поверхности; единственно, на что можно рассчитывать, — это обнаружить их на небе и проследить за движением среди звезд. В противостояниях Уран и Нептун — сравнительно яркие объекты (их звездные величины соответственно 5,6m и 7,7m). Располагая соответствующими звездными картами и зная эфемериды планет, их сравнительно легко обнаружить даже в небольшие телескопы. Эти планеты медленно перемещаются в восточном направлении на фоне звезд; прямое восхождение Урана увеличивается на 20' в год, а у Нептуна примерно в два раза медленнее. Сейчас Уран и Нептун находятся в южной части эклиптики соответственно в созвездиях Змееносец (Ophiuchus) и Стрелец (Sagittarius); Нептун значительно труднее обнаружить, так как в этой области неба расположено богатое скопление звезд Млечного Пути.
Рис. 120. Положение внешних планет Солнечной системы среди звезд до 1990 г.Рис. 121. Уран и его пять спутников (снимок передержан; видна характерная дифракционная картина в виде двух диаметрально расходящихся выступов).Рис. 122. Среди больших планет Солнечной системы Уран имеет максимальный наклон оси к плоскости орбиты.УранПо характерному внешнему виду Уран довольно легко отличить от звезд. В хороший телескоп иногда удается различить диск планеты, который в зависимости от зрения наблюдателя может казаться либо синеватым, либо зеленоватым. В более крупные телескопы на планете можно разглядеть темные и светлые полосы, как у Сатурна, но более мелкие детали не заметны. Ось вращения Урана лежит почти в плоскости его орбиты, поэтому в некоторые моменты с Земли видна только полярная область планеты (так было, например, в 1980 г.). В эти периоды трудно надеяться увидеть какие-либо детали на диске планеты.
НептунВ любительские телескопы обнаружить какие-либо детали на Нептуне не удается. Длительные наблюдения за Ураном и Нептуном показали, что блеск этих планет слегка меняется. Причина переменности блеска пока не ясна, хотя высказываются предположения о ее связи с изменениями солнечной активности. Звездные величины обеих планет можно легко оценить теми же методами, которые используются для измерения блеска переменных звезд (см. с. 206).
ПлутонПлутон — самая далекая планета Солнечной системы, поэтому обнаружить его в любительские телескопы очень трудно. Его звездная величина около 14m, так что увидеть Плутон можно лишь в телескоп с апертурой не менее 300 мм. Плутон легко спутать с окружающими его звездами, и легче всего его обнаружить, производя фотографирование в разные дни участков звездного неба, где по предположению находится планета. Обычно в астрономических календарях приводятся звездные карты окрестностей местоположения планеты. Орбита Плутона настолько вытянута, что в некоторых участках она проходит ближе к Солнцу, чем орбита Нептуна. Как раз в настоящее время Плутон расположен ближе к Солнцу, чем Нептун, поэтому скорость его перемещения среди звезд сейчас примерно та же (и даже несколько выше), чем у Нептуна.
В настоящий период Плутон находится выше над эклиптикой, чем Уран и Нептун; это связано с большим наклоном плоскости орбиты планеты к плоскости эклиптики. Полагают, что яркость планеты должна меняться при заметном изменении ее расстояния от Солнца. Однако проверить это предположение еще не удалось, так как период обращения Плутона вокруг Солнца составляет 250 лет, а открыт он был только в 1930 г. По этой же причине пока вообще очень мало известно о физической природе Плутона.
Кометы
Кометы представляют собой бесформенные глыбы размером всего в несколько километров, состоящие из льда вперемешку с пылевыми частицами. Поэтому иногда их просто называют «комками грязного снега». Кометы движутся по очень вытянутым орбитам, находясь основное время далеко от Солнца, где остаются невидимыми; при их приближении к Солнцу лед под действием солнечного тепла начинает таять, испаряясь и улетучиваясь в межпланетное пространство вместе с другими газами. Вследствие этого многие кометы, проходя вблизи Солнца, принимают весьма необычный вид.
Никогда не упускайте возможность понаблюдать яркую комету. В течение года в небольшой любительский телескоп можно увидеть всего несколько их. Большинство комет, которые периодически появляются в окрестностях Солнца, представляют собой довольно слабые объекты. Исключение составляет комета Галлея, которая почти при каждом своем возвращении к Солнцу (через 76 лет) предстает перед нами очень ярким и впечатляющим объектом. В действительности самые яркие и эффектные по виду кометы появляются на небе неожиданно; многие из них, возможно, впервые приближаются к Солнцу. Те несколько недель, в течение которых яркая комета быстро огибает Солнце, исчезая затем навечно или, возможно, на многие тысячелетия в космических далях, — самая жаркая пора для астрономов-кометчиков. В редких случаях, особенно если комета подходит слишком близко к Солнцу, она может разрушиться на части, которые в дальнейшем наблюдаются как отдельные тела.
Кометы выглядят по-разному. У всех наблюдается туманная газовая оболочка-кома, которая вместе с ядром образует голову кометы. Даже если комета находится в непосредственной близости от Солнца, ее голова кажется не более чем туманным пятнышком. Самая примечательная деталь большинства комет — хвост. Наиболее ярок он, когда комета находится в окрестностях перигелия своей орбиты. Здесь особенно значителен поток тепла от Солнца, под действием которого с кометы улетучиваются в космическое пространство газы и пыль. Некоторые кометы имеют два хвоста: один — искривленный, состоящий из частиц пыли; другой — прямой, газовый, вытянутый в направлении, точно противоположном направлению на Солнце. У ряда комет было замечено по нескольку (пылевых) хвостов. Протяженность кометных хвостов может достигать десятков и сотен миллионов километров; наблюдались кометы, хвосты которых тянулись почти на полнеба. Предполагается, что пыль, теряемая кометами, попадая в межпланетное пространство, дает начало метеорным телам, которые в дальнейшем, сталкиваясь на огромной скорости с земной атмосферой, обнаруживаются в виде метеоров. Пылинки из кометных хвостов пополняют также межпланетные пылевые облака, которые, рассеивая солнечные лучи, порождают явление, называемое зодиакальным светом.
