Как увидеть звезды и планеты рядом с Солнцем
В «астрономических календарях» часто можно видеть фразы наподобие "Солнце перейдет в созвездие Тельца", "Меркурий в верхнем соединении с Солнцем", и т.п. Казалось бы, в них нет никакого практического смысла, ведь рядом с Солнцем на небе ничего не разглядеть.
На этой фотографии вы легко узнаете Плеяды — рассеянное звездное скопление в форме маленького ковшика, обычно украшающее зимнее ночное небо. Но что это за лучи расходящиеся снизу? Засветка от уличного фонаря? Нет, эти лучи — часть солнечной короны, а само Солнце находится совсем рядом, за нижним краем снимка.
Чтобы увидеть звезды рядом с Солнцем, надо создать искусственное затмение. Нет, не надо загораживать Солнце монеткой. Такое затмение уже создано и продолжается уже почти 20 лет. Происходит оно на борту космической обсерватории SOHO [1]. Обсерватория является совместным проектом NASA и ESA, и была запущена ракетой Atlas II-AS с мыса Канаверал 2 декабря 1995 года.
SOHO находится в точке Лагранжа L1 [2] системы Земля-Солнце. Это точка между Солнцем и Землей, в полутора миллионах километров от Земли (в 4 раза дальше Луны). Если точнее, аппарат находится на так называемой гало-орбите [3] вокруг точки L1:
Таким образом, обсерватория может вести непрерывные наблюдения Солнца 24 часа в сутки и семь дней в неделю. Вид звездного неба с борта SOHO в направлении Солнца практически не отличается от того что мы видим с Земли, за исключением отсутствия Луны. На борту находится множество инструментов для наблюдения за поверхностью Солнца, но я не буду все их рассматривать в рамках данной статьи. Мы хотим увидеть звезды рядом с Солнцем, и тут нам поможет инструмент LASCO [4].
LASCO состоит из трех коронографов [5] с разным размером поля зрения. Коронограф — это специальный телескоп позволяющий наблюдать объекты близкие к Солнцу. В центре его поля зрения находится диск блокирующий прямой солнечный свет, позволяя увидеть солнечную корону, а также звезды, планеты и околосолнечные кометы. Самый широкоугольный коронограф LASCO C3 снимает в видимом свете и охватывает область неба вокруг Солнца диаметром 16 градусов. Рассмотрим один из снимков Lasco C3:
Синяя окраска сюда добавлена искусственно, чтобы легко отличать снимки разных инструментов, на самом деле фотография монохромная. В центре снимка мы видим тень экрана затмевающего изображение Солнца (так называемая «искусственная Луна»). Маленький белый кружок показывает положение солнечного диска. Размытая диагональная полоса — тень от кронштейна на котором подвешена «искусственная Луна». Как мы видим, прибор видит не только корону, но и множество слабых звезд на заднем плане. Также в кадр попала комета.
В настоящее время Lasco C3 делает снимки каждые 12 минут. Изображения сохраняются на борту аппарата, затем в течение нескольких часов передаются на Землю с помощью сети DSN [6] и становятся доступны всем желающим [7] в разрешении 1024x1024. Напомню что аппарату 20 лет, а для 90-x годов это довольно круто, тогда топовые цифровые камеры имели разрешение 0.3 Мп (640×480). Взгляните на снимок покрупнее.
На нем много шумов вызванных космическими лучами. Пролетающие в солнечном свете пылинки формируют всевозможные штрихи и черточки (съемка ведется с выдержкой 19 секунд). К счастью рисунок фальшивых звезд хаотически меняется от снимка к снимку, а настоящие звезды смещаются ненамного. Поэтому, для наблюдения звезд лучше собрать анимацию (на сайте SOHO можно найти готовые короткие гифки [8] и эмпеги [9]. Я захотел собрать видео высокого разрешения охватывающее несколько месяцев. Для этого пришлось скачать полтора десятка гигабайт снимков (с 10 апреля по 10 сентября 2015 года). Получилось вот что (лучше смотреть фуллскрин с максимальным качеством).
Видео содержит youtube-аннотации помогающие опознать объекты в кадре (не работают на мобильных устройствах). Более подробную информацию смотрите в таблице:
| Экранное время | Фактическая дата | Описание |
|---|---|---|
| 0:06 | 2015/04/12 | Из-за диска закрывающего Солнце показался Меркурий. Сейчас он находится на дальнем участке орбиты, следовательно его фаза близка к полной и он весьма ярок. Сейчас он движется в обратном направлении относительно звезд. |
| 0:16 | 2015/04/17 | Меркурий скрылся и в ближайшую минуту экранного времени в кадре не будет видно планет и ярких звезд. Просто полюбуйтесь на захватывающие процессы в солнечной короне. Впечатление от масштабности корональных выбросов [10] усиливает тот факт что кадр охватывает 45 миллионов километров. Это примерно половина диаметра орбиты Меркурия, или почти треть расстояния от Земли до Солнца. |
| 1:18 | 2015/05/15 | В поле зрения показались Плеяды [11]. Картинка в начале статьи получена обесцвечиванием и кропом одного из кадров с Плеядами. |
| 1:26 | 2015/05/19 | Появляется Марс. Он, как и Меркурий чуть раньше, находится за Солнцем, но движется в том же направлении что и звезды. Вызвано это тем что орбитальная скорость Земли (и SOHO) больше чем у Марса, но меньше чем у Меркурия. |
| 1:42 | 2015/05/26 | Меркурий возвращается. Сейчас он на ближнем участке своей орбиты, обгоняет Землю и движется вправо. Его фаза — убывающий узкий серп, поэтому планета выглядит более тусклой чем в свое предыдущее появление, постепенно угасает и вскоре пропадает из виду. Хорошо заметен наклон орбиты Меркурия к плоскости эклиптики. |
| 1:45 | 2015/05/27 | Пока вы следили за исчезновением Меркурия, внизу кдра показался характерный V-образный рисунок звездного скопления Гиады [12]... |
| 1:49 | 2015/05/29 | … и их яркий сосед Альдебаран. |
| 1:57 | 2015/06/02 | Меркурий снова виден и спешит убежать из кадра, набирая яркость. |
| 2:20 | 2015/06/12 | В серии снимков случился небольшой перерыв, по всей видимости связанный с корректировкой положения SOHO. Изменилась ориентация кронштейна удерживающего «искусственную Луну». |
| 2:33 | 2015/06/19 | Марс показался в лучах солнечной короны. К 21-му июня он удалится от Cолнца достаточно чтобы можно было восстановить связь с Curiosity. |
| 3:35 | 2015/07/17 | Меркурий возвращается, двигаясь по дальней стороне своей орбиты. |
| 3:48 | 2015/07/23 | В кадре появляется звездное скопление Ясли [13]. |
| 4:37 | 2015/08/14 | Совсем ненадолго в нижней части кадра показывается Венера. Она находится на ближней к нам части своей орбиты, имеет фазу узкого серпа, но всё равно очень яркая. |
| 4:41 | 2015/08/17 | Появляется Юпитер. Яркая звезда справа от него — Регул. |
| 5:06 | 2015/08/27 | Яркая комета падает на Солнце. До того как я собрал видео, я не знал об этом событии. Можно сказать что переоткрыл для себя эту комету. Кстати, внимательные наблюдатели открывают новые околосолнечные кометы на снимках SOHO чуть ли не каждый день [14]. Вы тоже можете стать первооткрывателем кометы если первым сообщите о находке [15]. |
Завтра в поле зрения LASCO C3 появится Меркурий, а 21 ноября — Сатурн.
Интересно что в 1998 году SOHO был практически потерян из-за отказа сразу трех гироскопов. К счастью, через несколько месяцев работу аппарата удалось восстановить [16] и он многократно переработал изначально запланированный двухлетний срок службы.
PS: если вас заинтересовали наблюдения Солнца и околосолнечного пространства c помощью космических аппаратов, рекомендую сервис helioviewer.org [17].
Автор: beliakov
Источник [18]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/nauchno-populyarnoe/102589
Ссылки в тексте:
[1] SOHO: http://sohowww.nascom.nasa.gov/
[2] точке Лагранжа L1: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D1%87%D0%BA%D0%B8_%D0%9B%D0%B0%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B6%D0%B0#L1
[3] гало-орбите: https://en.wikipedia.org/wiki/Halo_orbit
[4] LASCO: http://lasco-www.nrl.navy.mil/
[5] коронографов: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84
[6] DSN: http://deepspace.jpl.nasa.gov/about/#
[7] доступны всем желающим: http://sohowww.nascom.nasa.gov/data/realtime-images.html
[8] гифки: http://sohowww.nascom.nasa.gov/data/realtime/gif/
[9] эмпеги: http://sohowww.nascom.nasa.gov/data/realtime/mpeg/
[10] корональных выбросов: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B2%D1%8B%D0%B1%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%8B_%D0%BC%D0%B0%D1%81%D1%81%D1%8B
[11] Плеяды: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D0%B5%D1%8F%D0%B4%D1%8B_(%D0%B7%D0%B2%D1%91%D0%B7%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5)
[12] Гиады: https://www.pvsm.ruhttp://https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B8%D0%B0%D0%B4%D1%8B_(%D0%B7%D0%B2%D1%91%D0%B7%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5)
[13] Ясли: https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%AF%D1%81%D0%BB%D0%B8_(%D0%B7%D0%B2%D1%91%D0%B7%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5)
[14] чуть ли не каждый день: https://www.ast.cam.ac.uk/~jds/knos15.htm
[15] сообщите о находке: http://sungrazer.nrl.navy.mil/index.php?p=cometform
[16] удалось восстановить: http://sohowww.nascom.nasa.gov/about/Recovery/docs/recovery_diary.html
[17] helioviewer.org: http://helioviewer.org/
[18] Источник: http://geektimes.ru/post/265152/
Нажмите здесь для печати.