книги из ГПНТБ / Уллерих К. Ночи у телескопа путеводитель по звездному небу

кратерами Геродот и Аристарх. Последний превосходит по яркости даже самый яркий кратер Прокл.

Приблизительно на одной высоте с Копер­ ником находится значительно меньшего раз­ мера кратер Кеплер, из которого тоже расхо­ дится система лучей. Намного южнее можно увидеть цирк Летрон [на карте не показан. — Ред.], который одновременно образует «бе­ рег» Океана Бурь. Южнее его начинается Море Влажности, на северном краю которого находится цирк Гассенди.

14-й день

Это приблизительно время полнолуния. Становятся доступны для наблюдения пос­ ледние, близкие к краю детали лунной по­ верхности. На высоте Геродота и Аристарха лежит вытянутый цирк О. Струве [не пока­ зан на карте. — Ред.], в середине края Луны также большие кратеры Риччиоли и Гри­ мальди. Внутренняя поверхность последнего в некоторых частях такая же темная, как Платон. В южной части совсем у края Луны можно найти цирк Шиккард.

После полнолуния

Теперь те же самые объекты перестают быть видимыми в той же последовательности, в какой они появлялись при росте Луны. Наблюдение поверхности Луны и теперь не теряет своего значения: падение солнечных лучей с другой стороны позволяет наблюдать уже знакомые объекты при совершенно дру­ гих условиях освещения.

162

Солнечные и лунные затмения

Затмение нашего дневного светила повер­ гало древних в смятение. Невежество, суеве­ рия и религиозные представления приводили к неверным толкованиям этого явления. Исторические рассказы говорят о панике «в предчувствии» конца мира и о крикунах, которые, например в древнем Китае, хотели шумом отпугнуть дракона, якобы грозившего проглотить Солнце.

Одна из самых древних записей относит­ ся к 2163 году до нашей эры. Китайские аст­ рономы Хи и Хо не предсказали затмения Солнца. Когда же их во время затмения на­ шли пьяными, они были тут же казнены. Другие сообщения рассказывают о воинах, которые с началом затмения в середине сра­ жения побросали свое оружие и бежали.

Как же в действительности происходит затмение Солнца? Мы знаем, что видимый путь Луны образует с эклиптикой угол 5°, т. е. при максимальных отклонениях Луна моясет находиться в 5° к северу или в 5° к югу от этой линии. Каждый месяц Луна дважды пересекает эклиптику — один раз при движении в северном, другой раз — в южном направлении. Если Луна и Солнце одновременно оказываются в этих точках (узлах), то мы их видим на одном луче зре­ ния; мы видим Луну прямо перед Солнцем. Так как Луна ввиду небольшого расстояния от нас представляется нам тех же размеров, что и Солнце, то для земного наблюдателя она иногда закрывает все Солнце целиком;

Полное

Рис. 24. Механизм и виды солнечных затмений.

мы наблюдаем полное солнечное затмение

(рис. 24).

Ширина конуса полной лунной тени со­ ставляет на Земле самое большее 250— 300 км-, только внутри этой зоны наблюдает­ ся полное солнечное затмение. Зона полной тени окружена значительно более протяжен­ ной областью полутени, в пределах которой лишь большая или меньшая часть Солнца закрывается Луной. Это частное затмение Солнца.

Луна описывает вокруг Земли эллиптиче­ скую орбиту, поэтому расстояние между ни­ ми не всегда одинаково. Если в момент про­ хождения узлов Луна находится вблизи

164

Рис. 25. Механизм лунных затмений.

более отдаленной точки, то при центральном покрытии Солнца она может закрыть не весь его диск, и остается видимым яркое внешнее кольцо солнечного диска. В этом случае го­ ворят о кольцеобразном солнечном затмении.

Собственно говоря, при солнечном затме­ нии мы имеем дело отнюдь не с действитель­ ным потемнением; яркость Солнца сохраня­ ется в течение этого процесса, оно только экранируется для наблюдателя, расположен­ ного в зоне тени. Малый диаметр зоны пол­ ного затмения также является причиной то­ го, что для определенного пункта на Земле полные затмения случаются редко.

Лунное затмение — явление совсем дру­ гого рода (рис. 25). Здесь Луна действительно «затемняется» при вступлении в область зем­ ной тени. При этом вначале она пересекает полутень, затем тень и после этого снова вы­ ходит в область полутени. Конусообразная тень Земли имеет размер в сечении на рас­ стоянии Луны в три раза больше, чем диа­ метр Луны, поэтому при центральном про­ хождении Луне требуется около трех часов, чтобы пересечь область тени. И здесь услови-

165

ем является положение Луны в непосредст­ венной близости от узла, поскольку тень от Земли падает вдоль эклиптики.

Если имеет место нецентральное прохож­ дение Луны через земную тень, то происходит частное лунное затмение. Кольцеобразных затмений Луны, какие бывают у Солнца, вследствие большего размера земной тени не бывает. Из того факта, что Луна затмевается Землей, вытекает, что лунное затмение мож­ но наблюдать лишь в полнолуние (так же как солнечное затмение лишь в новолуние).

Во всяком случае совершенно темной Лу­ на не становится. Воздушная оболочка Зем­ ли преломляет солнечный свет, в результате чего он попадает на поверхность затмеваю­ щейся Луны. Так как воздух наиболее про­ зрачен для красных лучей, Луна кажется коричневато-медно-красной. В зависимости от погоды — ясная безоблачная атмосфера свободнее пропускает лучи — окраска затем­ ненной Луны колеблется от светло-красной до почти полного отсутствия видимости.

При условии ясности неба лунное затме­ ние видимо для всех наблюдателей на ночной стороне Земли. Это тоже одна из причин того, почему лунные затмения кажутся более час­ тыми, чем солнечные. В то время как послед­ ние всегда видны лишь для небольшой части земной поверхности, на которую падает ко­ нус лунной тени, лунные затмения видны с половины земного шара. В действительно­ сти лунные затмения происходят реже; в то время как каждый год происходит по мень­ шей мере два солнечных затмения, бывают

166

годы без единого затмения Луны. Итак, для всей Земли чаще видны солнечные, а для от­ дельного наблюдателя — лунные затмения.

Вычисления затмений начали произво­ дить уже тысячи лет назад. Из опыта было известно, что в течение промежутка времени около 18 лет (цикл сарос) затмения всегда повторялись в одной и той же последователь­ ности. Однако тогда еще не знали истинных причин этой периодичности. В настоящее время можно предсказывать затмения с точ­ ностью до секунд.

Возможность определения времени про­ шедшего затмения не раз помогала истори­ кам правильно определить даты некоторых событий. Так, например, из старых письмен­ ных источников историки знали, что в пер­ вый год войны между Спартой и Афинами произошло кольцеобразное солнечное затме­ ние. Расчеты астрономов показали, что в то время в Греции было видно лишь одно затме­ ние, а именно 3 августа 431 года до нашей эры. Так удалось установить дату начала этой войны.

Наблюдения солнечного затмения на­ столько важны для астрономов, что посыла­ ются экспедиции в зону полного затмения. В краткие минуты полной фазы осуществля­ ется в точности рассчитанная и тщательно продуманная программа. Ведутся наблюде­ ния короны, протуберанцев, радиоизлучения Солнца и многого другого, чтобы получить новые научные результаты.

Сотни тысяч любителей и просто зрите­ лей собираются в зоне полного затмения,

167

чтобы самим пережить великое явление при­ роды, производящее большое впечатление и на людей XX века: небо становится блед­ но-желтым и таким же темным, как в лун­ ную ночь, на дневном небе видны яркие звез­ ды, температура воздуха заметно падает, и животные укрываются в свои норы и загоны.

Ближайшее частное затмение Солнца, ко­ торое будет видно у нас, произойдет в мае 1966 г. Но еще до тех пор наблюдателю пред­ ставится возможность быть свидетелем не­ скольких лунных затмений.

П л а н е т ы

Девять больших планет и множество асте­ роидов являются постоянными спутниками Солнца. В зависимости от их расположения относительно Земли и Солнца различают внутренние (находящиеся между Солнцем и Землей) планеты — Меркурий и Венера — и внешние (движущиеся дальше земной орби­ ты) — Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун,

и Плутон. Основные данные о них содержит таблица 2 в приложении к книге.

Условия видимости планет на звездном небе в зависимости от времени, места и блес­ ка настолько различны, что их отыскание на небе возможно лишь с помощью описаний'.

Уясним себе прежде всего некоторые по­ нятия, которые помогут лучше усвоить опи­ сания отдельных планет.1

1 Они приводятся, например, в «Астрономическом календаре» ВАГО на каждый год или в «Астрономи­ ческом ежегоднике*. — Прим, перев.

168

Рис. 26. Противостояние и соединение планет.

Условия видимости решающим образом зависят от положения планеты относительно Солнца и Земли (конфигурация) (рис. 26). Если планета видна на небе (при наблюдении с Земли) в направлении, противоположном Солнцу, то она находится в противостоянии (оппозиции) и тогда она видна всю ночь. Как следует из рисунка, в оппозиции могут нахо­ диться лишь внешние планеты. Если планета видна в направлении на Солнце, то говорят о соединении; в этом случае мы ее не видим из-за яркого солнечного света. Из рисунка видно, что для внутренней планеты возмож-

169

Рис. 27. К объяснению попятного движения планет.

ны два различных соединения: когда плане­ та расположена между Землей и Солнцем (нижнее соединение) и когда она находится за Солнцем (верхнее соединение). Мы видим ее только тогда, когда она имеет достаточно большое угловое расстояние от Солнца к вос­ току или к западу (элонгация).

Так как эллиптические орбиты планет всегда имеют малый наклон к эклиптике, мы всегда должны искать их в непосредственной близости от нее, т. е. в поясе зодиакальных созвездий. При наблюдении за движением внешних планет относительно звезд в течение нескольких дней уже можно иногда заметить удивительное явление. Обычно планеты дви­ жутся в «прямом» направлении с запада на восток. Временами же они не меняют своего положения, а затем начинают «попятное» движение, т. е. с востока на запад, потом не­ которое время стоят и вновь начинают дви­ жение в прежнем направлении: их видимый

170

путь образует при этом петлю (рис. 27). Это видимое движение отражает тот факт, что к действительному движению планеты добав­ ляется еще и движение Земли как места на­ блюдателя. Земля по причине ее меньшей удаленности от Солнца имеет большую орби­ тальную скорость, чем внешние планеты, по­ этому она «опережает» их. Вследствие этого и из-за изменения склонения планет обра­ зуется петля в их видимом пути. Попятное движение внутренних планет происходит вблизи нижнего соединения.

М е р к у р и й

Это ближайшая к Солнцу планета, обра­ щающаяся по орбите со средним радиусом приблизительно 60 млн. км; при этом его расстояние от Земли меняется от примерно

из больших планет. Вследствие малости силы тяготения он также может удержать лишь очень тонкую атмосферу, что опять-таки при­ водит к беспрепятственному поглощению и излучению его поверхностью солнечного теп­ ла. По-видимому, Меркурий, как и Луна, со­ вершает связанное вращение. При этом за долгие «день» и «ночь» возникают большие температурные различия: значения темпе­ ратуры заключены между +400° на дневной и —100° на ночной стороне.

Из-за малого расстояния от Солнца мак­ симальная элонгация Меркурия (и восточная

171