Как обнаружить Меркурий и ипподром Солнечной системы с помощью мобильных приложений

плоскость солнечной системы эклиптика

Эклиптика представляет собой плоскость Солнечной системы, проецируемую через небо от горизонта до горизонта. Кажется, что это годовой путь, по которому солнце проходит через далекие звезды на заднем плане зодиакальных созвездий. Луна и планеты движутся на восток по полосе неба, которая включает эклиптику. Этот летний парад планет, невооруженных глазом, позволил легко проследить низкую летнюю эклиптику, «соединив точки» от Венеры на западе до Сатурна на юге и далее. (Изображение предоставлено: Приложение SkySafari )

В этой колонке мы сосредоточимся на эклиптике, невидимом «ипподроме», на котором находятся Солнце, Луна и планеты. Знание того, как он работает и где его найти, может сделать вас мастером поиска планет - вы даже сможете найти неуловимый Меркурий!



Вы когда-нибудь были без своего надежного астрономического приложения и задавались вопросом: «Это яркий объект - звезда или планета?» Что ж, есть простой способ узнать: используя эклиптику, большой круг по небу, по которому следуют солнце, луна и планеты. Наклон оси Земли смещает эклиптику в течение года, но если вы знаете, как работает эклиптика и где она находится на небе, вы можете с уверенностью идентифицировать яркие планеты и даже знать, когда искать Меркурий.

Парад планет этим летом, видимый невооруженным глазом, позволяет особенно легко найти эклиптику. В этом выпуске мобильной астрономии мы рассмотрим, как он себя ведет, и покажем вам, как проследить его по небу, чтобы спланировать охоту за планетой. [Planetfall: Чудеса Солнечной системы (фотографии)]

Взаимоотношения эклиптики, солнца и зодиака

Все планеты нашей солнечной системы вращаются вокруг Солнца более или менее в одной плоскости. Только 7-градусный наклон орбиты Меркурия и далеких объектов пояса Койпера, включая Плутон, в какой-то мере нарушают это правило: эти объекты поднимаются и падают через плоскость, когда они вращаются вокруг Солнца, как лошади на карусели. Если усреднить орбиты всех значительных тел Солнечной системы в одну главную плоскость вращения, орбита Земли упадет почти до среднего значения, отклонившись всего на 1,6 градуса.

Для наземных астрономов проще использовать орбиту Земли в качестве плоскости отсчета. В этой системе видимый путь солнца через далекие звезды изображается как один большой круг вокруг неба, известный с древних времен как эклиптика. Когда Земля вращается вокруг Солнца, кажется, что Солнце движется на восток по эклиптике через далекие неподвижные звезды, приземляясь в одних и тех же звездных полях в одни и те же даты каждый год.

Только 13 из 88 стандартных созвездий принимают Солнце. Двенадцать из них составляют знаменитый зодиак. 13-й - Змееносец, Змееносец, расположенный выше и между Скорпионом и Стрельцом. Ваше любимое приложение по астрономии поможет вам найти это большое, но скромное созвездие. Расположенный рядом с Млечным путем, он содержит довольно много интересных объектов дальнего космоса - особенно шаровые скопления, некоторые из которых видны в бинокли и небольшие телескопы.

В то время как Солнце по определению находится на эклиптике, луна и планеты, видимые невооруженным глазом, движутся по полосе неба с центром на эклиптике, а это означает, что они иногда находятся над ней, иногда под ней, а иногда падают именно на нее. Последняя ситуация вызывает солнечные и лунные затмения, а также транзиты внутренних планет по солнечному диску. Это также означает, что луна и планеты иногда проходят перед выдающимися звездами, лежащими в пределах 5 градусов от эклиптики, или скрываются от них.

Земля

Ежегодное движение Земли вокруг Солнца создает впечатление, что Солнце движется на восток по четко определенному и повторяемому пути, называемому эклиптикой, через звезды. Другие планеты движутся аналогичным образом, дрейфуя на несколько градусов выше и ниже эклиптики из-за различных наклонов их орбит.(Изображение предоставлено: Адриан Джаннетта, с разрешения )

Изменяющаяся эклиптика

Эклиптика пересекает небо в виде большой изогнутой дуги от горизонта до горизонта. Но из-за наклона оси Земли на 23,44 градуса ее положение на небе зависит от вашей широты, времени суток и даты. Например, во время северного летнего солнцестояния, которое происходит ежегодно около 21 июня, ось Земли наклонена прямо к солнцу, в результате чего Солнце и эклиптика находятся в самых высоких точках дневного неба в течение года. Соответственно, ночная эклиптика находится в самой низкой точке за год, поэтому угол, где она встречается с обоими горизонтами, очень мал, что влияет на видимость Меркурия (как мы увидим ниже).

Планеты, видимые летними вечерами, всегда находятся низко в небе, где мы наблюдаем их через более толстое одеяло размытой атмосферы. Планеты, появляющиеся в зимнем небе, находятся выше, где они просвечивают через меньшее количество атмосферы - это лучше для их фотографирования или просмотра в телескоп. Медленным планетам Юпитер и Сатурн требуется много лет, чтобы мигрировать из лета в зиму, и вот уже несколько лет они застряли низко в небе. Но для наблюдателей в Южном полушарии эти планеты были красивыми и высокими с их точки зрения! [ 'Земляничная луна': удивительные фотографии редкого полнолуния в период летнего солнцестояния ]

Во время зимнего солнцестояния ночная эклиптика находится очень высоко в небе, а угол с обоими горизонтами очень крутой. Между солнцестояниями ночная эклиптика пересекает небо где-то между двумя крайними значениями высоты, а углы с горизонтом различаются утром и вечером.

Вы можете визуализировать изменения в своем астрономическом приложении. Отключите режим компаса в приложении и включите эклиптический путь. Вручную проведите пальцем по дисплею, чтобы увидеть восточное небо; затем откройте элементы управления временем и установите время дня на восходе или закате. Затем измените дату. Месяц за месяцем должен это делать. (Мне нравится использовать 21-е число месяца, чтобы показать крайние случаи.) Немного скорректируйте изменение продолжительности дня в зависимости от времени года, и вы увидите, как движется эклиптика. Вы также можете нацелиться на юг и установить время на полдень или полночь, чтобы увидеть, как объекты солнечной системы меняются по высоте в течение года.

Потому что Земля

Поскольку ось Земли наклонена на 23,44 градуса от плоскости орбиты, эклиптика меняет положение на ночном небе в течение года. Крайние пределы этого изменения происходят во время двух солнцестояний. 21 июня 2016 года во время летнего солнцестояния (верхняя панель), эклиптика (желтая) пересекла нижнюю часть неба, заставляя нас смотреть на планеты через более плотное воздушное покрывало. В период зимнего солнцестояния (нижняя панель) ночная эклиптика поднимается высоко, обеспечивая нам четкие и ясные виды на планеты и лунный свет почти сверху.(Изображение предоставлено: Приложение SkySafari )

Независимо от даты, наблюдатели, живущие к северу от 23 ° 26'14 'северной широты, также называемого тропиком Рака, всегда видят Солнце и эклиптику в южной половине неба. Каждый, кто живет к югу от 23 ° 26'14 'ю.ш. (тропика Козерога), видит солнце и эклиптику в северном небе круглый год. Итак, эмпирическое правило для североамериканцев, ищущих эклиптику и все планеты, - начать с юга.

Отслеживание эклиптики

Проследить эклиптику на ясном вечернем небе проще, если видны луна и яркие планеты, но вы также можете использовать несколько ярких звезд или просто свое мобильное приложение для астрономии. В меню настроек приложения убедитесь, что планеты включены и эклиптика включена. Выйдя на улицу, обратите внимание на то, где солнце пересекается с западным горизонтом. Это касается одного конца эклиптики. (Вы также можете сделать это для предрассветного неба, отметив, где солнечное свечение формируется на востоке.) Помните, для наблюдателей в Северном полушарии эклиптика будет в южной половине неба.

Если Луна видна, эклиптика пройдет в пределах 5 градусов от нее. Вы можете обратиться к своему приложению, чтобы узнать, находится ли луна над или под ней. (Полнолуние всегда восходит с заходом солнца, прижимая оба конца эклиптики.) Яркие планеты добавят больше точек отсчета. Марс и Юпитер всегда находятся в пределах 2 градусов (или двух пальцев на расстоянии вытянутой руки) от эклиптики. Сатурн и Венера отклоняются от него немного дальше - на 2,5 градуса и 3,4 градуса соответственно. Этим летом Марс находится на несколько градусов южнее эклиптики, а Сатурн на пару градусов выше нее. [ Август 2016 Наблюдение за небесами - планеты, созвездия и метеоры Персеиды (видео) ]

Этим летом планеты Марс и Сатурн, видимые невооруженным глазом, находились низко в южном небе над звездами Скорпиона. 12 августа Луна присоединяется к двум планетам и быстро движется на восток по эклиптике. 23 и 24 августа движущийся на восток Марс проходит близко над своим

Этим летом планеты Марс и Сатурн, видимые невооруженным глазом, находились низко в южном небе над звездами Скорпиона. 12 августа Луна присоединяется к двум планетам и быстро движется на восток по эклиптике. 23 и 24 августа движущийся на восток Марс проходит близко над своим «соперником», красной звездой Антарес.(Изображение предоставлено: Приложение SkySafari )

Вы также можете использовать выдающиеся звезды, чтобы обвести эклиптику. Вот некоторые из них, которые можно увидеть в разное время года. Если вам нужна помощь в их поиске, используйте свое приложение для поиска имен. Ярко-красная летняя звезда Антарес в Скорпионе всегда находится на 4,5 градуса южнее (ниже) эклиптики. Фактически, название Антарес, что на латыни означает «соперник Марса», происходит от его визуального сходства с Красной планетой и случайных близких столкновений двух объектов. (Следующий будет ближе к концу августа В этом году). При движении на запад звезда Весов Зубенельгенуби находится всего в 20 угловых минутах к северу от эклиптики, в то время как яркая весенне-летняя звезда Спика в Деве находится всего в 2 градусах к югу от нее (ниже).

Яркая звезда Регулус во Льве, видимая весной, находится всего в 28 угловых минутах (около диаметра луны или ширины мизинца на расстоянии вытянутой руки) от эклиптики. Если вы находите эклиптику в зимние месяцы, используйте центр яркого скопления Плеяд (также известного как Мессье 45) в Тельце. Он находится ровно на 4 градуса к северу от него (над ним), а самая яркая звезда Тельца, Альдебаран, находится всего в 5 градусах к югу от него. Невооруженным глазом звезда Васат в Близнецах еще ближе - всего в 10 угловых минутах (одна треть диаметра Луны) к югу от эклиптики.

Как только вы думаете, что заметили эклиптику, включите режим компаса вашего астрономического приложения, чтобы подтвердить это, и посмотрите, сможете ли вы определить зодиакальные созвездия, видимые в данный момент. Положение эклиптики медленно меняется с вечера на вечер, поэтому каждые несколько недель вы можете заглядывать внутрь и наблюдать, как планеты дрейфуют на запад. Вы также сможете сказать, что луна поднимается выше в небе, когда мы направляемся в осень и зиму. И в следующий раз, когда друг укажет на яркий объект в южном небе, вы сможете подтвердить, что это планета, и поискать другие.

Обнаружение неуловимого Меркурия

Большинство планет легко обнаружить невооруженным глазом, если они не находятся в соединении с Солнцем. Внутренние планеты Венера и Меркурий скрываются в солнечном свете вдвое чаще, чем внешние планеты - один раз, когда они находятся между Землей и Солнцем, и еще раз, когда они находятся на обратной стороне Солнца. В промежутках между этими временами Венера удаляется от Солнца, что позволяет видеть ее месяцами. А вот Меркурий - совсем другая история. [Транзит Меркурия в 2016 году в удивительных фотографиях]

Понимание того, как эклиптика меняет местоположение, позволяет нам лучше всего определить, когда искать неуловимую планету Меркурий. Как самая внутренняя планета, Меркурий совершает полный оборот вокруг Солнца каждые 88 дней, чередуя утренний объект и вечерний объект, если смотреть с Земли, и остается видимым в течение двух-трех недель. Астрономы называют периоды видимости видениями. Поскольку Земля тоже движется, интервалы между ними значительно отличаются от ожидаемых 44 дней.

Меркурий легче всего увидеть, когда его орбита направлена ​​на максимальный угол от Солнца. Это называется удлинением - западное удлинение для утренних появлений и восточное удлинение для вечерних появлений. Угол разделения никогда не бывает достаточным, чтобы Меркурий мог подняться очень далеко от восточного и западного горизонтов и не попадать в лучах рассвета и сумерек. Лучшее, на что мы можем надеяться, - это то, что планета зайдет задолго до восхода солнца или взойдет задолго до него. Это легче сделать, когда эклиптика образует острый угол с горизонтом, потому что Меркурий находится более или менее прямо над Солнцем. Но в периоды года, когда эклиптика лежит под небольшим углом к ​​горизонту, солнце едва скрывается из виду, как планета следует за ним вниз.

Есть еще одна сложность. Наклон орбиты Меркурия на 7 градусов позволяет ему дрейфовать значительно выше или ниже эклиптики. Если эклиптика неглубокая, но Меркурий сидит над ней, посредственное привидение может стать достойным. Но если Меркурий находится ниже и без того неглубокой эклиптики, планету будет чрезвычайно трудно наблюдать.

В начале следующей недели, вечером 18 августа, Меркурий достигает максимальной видимости для текущего явления. Однако для наблюдателей в Северном полушарии это плохой результат. Вечерняя эклиптика неглубокая, Меркурий также на 2 градуса ниже нее. Что делает событие достойным внимания, так это добавление ярких планет Венеры и Юпитера в одну и ту же область неба. Между тем, поскольку геометрия переворачивается вверх ногами, наблюдатели Южного полушария получают лучший вид на Меркурий за год!

Чтобы помочь вам спланировать охоту на Меркурий, установите SkySafari или другое приложение примерно на 20:20. по местному времени, и вывести на западный горизонт. Возможно, вам придется изменить выбранный ландшафт приложения на тот, который обеспечивает низкий горизонт. Для развлечения также включите эклиптическую траекторию. Вы можете настроить время приложения, чтобы определить, когда уровень ртути падает слишком низко для вашего местоположения. В дни, предшествующие 18 августа, вид на Меркурий будет почти таким же хорошим, так что начните свои попытки сейчас, на случай, если на следующей неделе будут облака. Если у вас есть бинокль или телескоп, вы ДОЛЖНЫ убедиться, что солнце полностью скрылось за горизонтом, прежде чем использовать их в этой области неба!

Если вам не удастся найти Меркурий на этот раз, еще одна прекрасная возможность представится в конце сентября, когда произойдет утреннее видение Меркурия с эклиптикой, ориентированной почти вертикально над восточным горизонтом. Планета встанет примерно за 90 минут до восхода солнца. В качестве бонуса утром, в преддверии пика 28 сентября, старый полумесяц находится поблизости - 29 сентября приземляется всего на 1,5 градуса ниже уровня планеты.

Возможность наблюдать Меркурий во время одного из его видений сильно зависит от угла эклиптики и 7-градусного наклона планеты.

Возможность наблюдать Меркурий во время одного из его видений сильно зависит от угла эклиптики и 7-градусного наклона плоскости орбиты планеты. Наибольшее восточное удлинение 18 августа 2016 г. (показано слева) является неудовлетворительным для наблюдателей в Северном полушарии, потому что эклиптика (выделена желтым цветом) имеет пологий угол, а планета находится ниже нее, поэтому после захода солнца остается мало времени, чтобы увидеть ее. . Венера и Юпитер делают охоту стоящей. Утреннее явление Меркурия 28 сентября (показано справа) отлично подходит для наблюдателей в Северном полушарии.(Изображение предоставлено: Приложение SkySafari )

Вы также можете использовать свое мобильное приложение для астрономии, чтобы в будущем найти возможности для обнаружения Меркурия. Выберите планету, а затем щелкните значок информации об объекте. В SkySafari информация о следующем максимальном удлинении предоставляется на основе текущей даты. Для будущих удлинений просто переводите дату приложения на месяц за раз и снова нажимайте «информация». Установив приложение на заданную дату удлинения и установив время на «е» или «закат», вы можете предварительно просмотреть, как будет выглядеть привидение, и отметить свой календарь хорошими календарями. Удачной охоты!

Выходя за рамки

Понимание движений Солнечной системы демистифицирует ряд явлений. Например, все были очарованы видом огромная Урожайная Луна восходит в восточном вечернем небе в сентябре. Фактически, почти невозможно пропустить сентябрьское полнолуние, потому что вечерняя эклиптика во время осеннего равноденствия в конце сентября находится почти горизонтально к горизонту. В результате Луна, которая обычно встает примерно на 50 минут позже каждый вечер, движется почти горизонтально на восток по неглубокой эклиптике и поднимается только примерно на 30 минут позже каждый вечер, поэтому с большой вероятностью вы ее заметите во время регулярного полёта. - прогулка с ужином или поездка домой с работы, возможно, даже несколько дней подряд! Вы можете предварительно просмотреть эффект, установив в своем астрономическом приложении 21:00. 16 сентября, а затем дни текут вперед и назад. Теперь установите дату на 12 марта 2017 г. и проведите тот же эксперимент. Каждую ночь луна встает более чем на час позже. Между прочим, «Урожайные луны» часто изображают желтыми, потому что дополнительная пыль в атмосфере после сбора урожая в сельской местности оттеняет лунный свет. [ Что такое урожайная луна? НАСА объясняет науку (видео) ]

Из-за неглубокой эклиптики сентябрьскими вечерами почти полная луна занимает один и тот же участок неба несколько вечеров подряд. Астрофотограф Дайан Оттосен предоставила снимок Урожайной Луны над Каскадными горами, сделанный 18 сентября 2013 года из Уэнатчи, Вашингтон.

Из-за неглубокой эклиптики сентябрьскими вечерами почти полная луна занимает один и тот же участок неба несколько вечеров подряд. Астрофотограф Дайан Оттосен предоставила снимок Урожайной Луны над Каскадными горами, сделанный 18 сентября 2013 года из Уэнатчи, Вашингтон.(Изображение предоставлено Дайан Оттосен)

Эклиптика и движения Солнца, Луны и планет на первый взгляд могут показаться сложными, но ваше любимое приложение для мобильной астрономии - мощный инструмент для демонстрации эффектов и изучения того, как устроена Вселенная. В будущих выпусках мобильной астрономии мы рассмотрим продвинутую астрофотографию смартфонов, беспроводное управление вашим телескопом, обзоры продуктов и многое другое. А пока смотрите вверх!

Примечание редактора:Крис Воан - общественный астроном, специалист по образованию и оператор исторического 1,88-метрового телескопа обсерватории Дэвида Данлэпа. Вы можете достичь ему по электронной почте , и подписывайтесь на него в Твиттере как @astrogeoguy , а также на Facebook а также Tumblr .

Эта статья была предоставлена Учебная программа моделирования , лидер в разработке учебных программ по космической науке и создатели SkySafari приложение для Android и iOS. Следите за SkySafari на Twitter @SkySafariAstro . Подписывайтесь на нас @Spacedotcom , Facebook а также Google+ . Оригинальная статья о demokratija.eu .