Читать книгу - "Просто космос: Задачи о межпланетных путешествиях - Владимир Георгиевич Сурдин"

атмосферы, заключенному между телескопом и Солнцем. А он значительно больше при небольшой высоте над горизонтом, чем при наблюдении в области зенита.

1.62. Свет из прошлого

Самый далекий объект, который могли наблюдать древние греки, не располагавшие телескопами, – это Туманность Андромеды, крупная спиральная галактика, различимая глазом человека (но лишь на темном загородном небе!), в созвездии Андромеда. Насколько нам известно, в городах у древних греков не было ночного освещения, а значит, Туманность Андромеды они должны были видеть. Эта галактика удалена от нас примерно на 2 млн световых лет. Поэтому «заглянуть в прошлое» этой галактики древние греки могли на 2 млн лет назад.

1.63. Дневное небо

Рассеянный атмосферой солнечный свет значительно ярче света звезд. Это в том случае, если наблюдать невооруженным глазом. А если в телескоп? Опыт доказывает, что днем в телескоп на фоне ясного голубого неба видны звезды примерно до 4-й звездной величины.

Яркий фон неба снижает контраст между изображениями звезды и беззвездного неба на сетчатке глаза, делая звезду невидимой. Но почему в таком случае телескоп позволяет нам без труда наблюдать днем ночные светила? Разумеется, объектив телескопа собирает значительно больше света, чем зрачок глаза. Но, казалось бы, в этом смысле изображения звезды и кусочков неба равноценны: при наблюдении в телескоп поток света от них, достигающий глаза, увеличивается в одинаковое число раз, приблизительно равное отношению площади объектива к площади зрачка. Но в данном случае гораздо важнее оказывается другое свойство телескопа: он улучшает разрешающую способность глаза, увеличивая угловой размер наблюдаемых объектов. При этом та же площадка неба проецируется на большее число рецепторов сетчатки, и, значит, на каждый из них приходится пропорционально меньше света. Например, если телескоп увеличивает угловой размер объектов в А раз, то наблюдаемая яркость неба уменьшается в А2 раз. Однако звезда имеет очень малый угловой размер, и ее свет по-прежнему попадает на один рецептор. Но теперь добавочный свет звезды уже выглядит вполне заметным на фоне уменьшенной яркости неба. Использование красного светофильтра увеличит число звезд, которые можно увидеть днем в телескоп. Подробнее об этом рассказано в книге «Звёзды» (см. Литературу).

1.64. Что там, в Медведице?

Время от времени в созвездии Большая Медведица можно наблюдать кометы, карликовые планеты и астероиды, у которых наклонение орбиты к небесному экватору может достигать больших значений. Остальные тела Солнечной системы появляются на небе только вблизи эклиптики, которая проходит далеко от этого созвездия.

1.65. Зеленая Луна

До Луны свет идет 1,3 секунды. И столько же обратно. Зеленую Луну мы увидим через 2,6 секунды после нажатия кнопки.

1.66. Петя – болван?

Внутренняя планета не может отстоять на небе от Солнца дальше, чем на угол максимальной элонгации (восточной или западной). Венера – внутренняя планета, и у нее этот угол составляет около 48°. Поэтому вечером, когда Солнце на западе, Венера не может быть на востоке. А Петя не болван, просто он плохо знаком с астрономией. И это сильно понижает его рейтинг в глазах Кати.

1.67. Древний храм

В результате взаимного перемещения звезд в пространстве (астрономы называют такое перемещение собственным движением звезд) конфигурация астеризмов изменяется со временем. Поскольку астеризмы состоят из звезд ярких, а значит, довольно близких к нам, эти изменения происходят быстро (по астрономическим меркам времени, разумеется). На рисунке показано изменение конфигурации звезд ковша Большой Медведицы за 300 000 лет в результате собственного движения звезд.

Рис. 49. Изменение конфигурации ковша Большой Медведицы за 300 000 лет

Стрелками на современной конфигурации ковша показаны векторы скорости звезд. Обратите внимание, что центральные звезды ковша движутся в пространстве почти параллельно друг другу. Это не случайно. Они сформировались почти одновременно и в одном месте, в недрах одного газового облака. И хотя эти звезды постепенно удаляются друг от друга и практически уже потеряли взаимную гравитационную связь, они еще сохранили в целом направление и скорость движения, присущие некогда родительскому облаку. Такие группы звезд называют движущимися скоплениями.

Именно знакомый нам рисунок ковша Большой Медведицы вызвал у археологов сомнение в датировке храма. А вот фигура Ориона почти не изменилась бы за это время, поскольку ее звезды значительно дальше и их видимое перемещение происходит существенно медленнее.

1.68. Где кольца?

Эта задача основана на реальном событии. Вот что пишет Яков Исидорович Перельман в своей «Занимательной астрономии»:

В 1921 г. у нас разнесся сенсационный слух: Сатурн лишился своих колец! Мало того, обломки разрушенных колец летят в мировом пространстве по направлению к Солнцу и по пути должны обрушиться на Землю. Называли даже день, когда должно произойти катастрофическое столкновение… История эта может служить характерным примером того, как зарождаются слухи. Поводом к возникновению сенсации послужило попросту то, что в названном году кольца Сатурна на короткое время перестали быть видимы, «исчезли», по выражению астрономического календаря. Молва поняла это выражение буквально как физическое исчезновение, то есть разрушение колец, и украсила событие дальнейшими подробностями, приличествующими мировой катастрофе; отсюда падение обломков колец к Солнцу и неизбежное столкновение с Землей. Сколько шуму наделало невинное сообщение астрономического календаря об оптическом исчезновении сатурновых колец![63]

Чем же объясняется это видимое исчезновение колец? Плоскость экватора Сатурна наклонена к плоскости его орбиты почти на 27°. Год на планете длится 29,45 земных года. На протяжении этого периода дважды на Сатурне наступает равноденствие – плоскость его экватора направлена на Солнце, а значит, и почти точно на Землю, которая при взгляде с Сатурна всегда расположена недалеко от Солнца. А поскольку плоскость колец Сатурна совпадает с его экваториальной плоскостью, то и кольца в моменты равноденствия мы видим «с ребра». Учитывая, что они плоские и чрезвычайно тонкие – их толщина не больше сотни метров, – заметить их с ребра практически невозможно.

Рис. 50. Вид Сатурна с 2004 по 2009 г.

Таким образом, примерно в сатурново равноденствие его кольца при наблюдении с Земли становятся видны «с ребра» и для наблюдателя исчезают совсем. Иногда с трудом можно заметить лишь их тень на облаках Сатурна, поскольку направления с Земли и с Солнца на Сатурн совпадают не в точности, а значит, не точно совпадают равноденствие и вид колец с ребра.

Затем примерно в течение семи лет раскрытие колец увеличивается и становится все больше видна их плоскость с одной стороны. Вблизи солнцестояния на Сатурне раскрытие его колец достигает максимума, а затем за следующие семь лет оно уменьшается. Вблизи следующего равноденствия на Сатурне его кольца исчезают, после чего раскрытие колец еще примерно семь лет увеличивается и становится все больше видна вторая сторона плоскости колец. Вблизи следующего