Что это, самое яркое на утреннем небе?
Очень частный вопрос. Это Венера. Ярче — только МКС.
Венера настолько яркая, что ее можно найти на дневном небе, когда Солнце уже взошло. Конечно, если знать, куда смотреть.
Если Венера в соединении с Солнцем (это конфигурация такая), первое место в хит-параде самых ярких небесных объектов займут Юпитер и Марс. После Солнца и Луны, конечно. Затем — Меркурий и только потом — самая яркая звезда Сириус.
Реальная картина самых ярких светил за окном быстро меняется и зависит от условий видимости планет, качества атмосферы, да и просто облаков.
И вообще, как эту самую яркость измерять?
Кажется, сразу не разобраться, а при точном описании на пути неизбежно возникнут формулы…
Есть отличный способ обойти все сложности! Воспользуемся графиками, которые покажут результаты исследований в простой и наглядной форме.
Для начала, разберемся с самыми яркими небесными объектами.
Планеты светят отраженным от Солнца светом. Их блеск будет зависеть как минимум от расстояний планеты до Солнца и до Земли.
Нам будет достаточно разобраться в графике изменения блеска планет в зависимости от их элонгации, то есть, углового расстояния между планетой и Солнцем:
На этой иллюстрации показано, как внутренние планеты - Меркурий и Венера - всегда наблюдаются не далее, чем 28 и 47 градусов от Солнца:
Получается, их можно наблюдать только утром, перед восходом и вечером, после заката. Простые приемы измерения угловых расстояний при помощи вытянутой руки помогут оценить элонгацию планет, да и вообще любые угловые расстояния на небесной сфере:
Элонгация внешних планет, то есть, за орбитой Земли, может быть любой, от -180 до 180 градусов.
Теперь немного о блеске. Во втором веке до нашей эры древнегреческий астроном Гиппарх разделил звезды по их видимой яркости на 6 величин. Первая величина - самая яркая, 6-я - самая тусклая, которую только можно увидеть невооруженным глазом.
В середине 19 века английский астроном из Оксфорда Норман Погсон описал шкалу звездных величин математически:
По ней получается, что самая яркая звезда Сириус имеет блеск около −1.5 звездных величин. Это почти в 2 раза ярче южной звезды Канопус, второй по яркости. Ее блеск −0.74 звездных величин. У нас нет задачи углубляться в определения, поэтому сразу переходим к графику.
Итак, зависимость блеска планет от их элонгации. Выше на графике - значит, ярче. Примерно здесь - яркость Сириуса и полярной звезды:
Уран - на пределе видимости невооруженным глазом, Нептун - только в телескоп, бинокль или на фотоснимках с большой выдержкой.
Чем ближе к середине графика, тем ближе к Солнцу. При элонгации, равной нулю, планета находится в соединении с Солнцем. То есть не наблюдается, что и видно на графике. Интересно, что Меркурий достигает максимума блеска в верхнем соединении, когда планета находится за Солнцем в пространстве. Хотя, казалось бы, должен быть ярче, когда ближе к Земле.
Хорошо видны пределы по элонгации для Венеры и Меркурия, о которых мы говорили. Блеск Урана и Нептуна почти не меняется из-за большого расстояния до них.
Если график показался сложным, вот его упрощенная версия:
Для каждой планеты - диапазон видимых (с Земли) звездных величин. Для сравнения — блеск Сириуса, Веги и Полярной звезды.
Согласитесь, «прочитать» такой график гораздо проще и быстрее, чем вчитываться в длинную таблицу из чисел!
Этот рассказ был бы неполным без упоминания самых многочисленных тел Солнечной системы - астероидов.
Подавляющее их число - а их известно почти миллион - находится между орбитами Марса и Юпитера:
Самый яркий астероид — Веста:
Его блеск в максимуме — 5.2 звездной величины, что заметно ярче Урана и может наблюдаться невооруженным глазом на темном небе.
Здесь Веста в паре с Церерой наблюдается в созвездии Девы:
А здесь - в Близнецах и Орионе:
Список самых ярких астероидов, доступных наблюдению в бинокль, небольшой, здесь их всего 15. Этот список ограничен блеском Титана, спутника Сатурна:
Ну вот же, в первой строке - астероид 3-й величины!
Это Апофис, околоземный астероид. На самом деле, даже при сближении с Землей в 2013 году (расстояние до астероида тогда было около 15 миллионов километров), его блеск не превысил 15-й звездной величины.
Третья величина взялась из расчетов. Они показывают, что Апофис сблизится с Землей до рекордных 30 с лишним тысяч километров. Это примерно соответствует высоте геостационарных спутников, которые используются для спутникового телевидения.
Сочетание относительно большого размера астероида (его диаметр около 330 метров, что сравнимо с высотой Эйфелевой башни) и малого расстояния до него и делают Апофис рекордно ярким. Это сближение должно произойти в апреле 2029 года.
Для сравнения, взгляните на другие тесные сближения с Землей относительно больших астероидов, диаметром от четверти километра. Здесь расстояние указано в расстояниях до Луны, в среднем это около 384 000 километров. То есть, ближайший конкурент Апофиса сближался с Землей в далеком 1914 году на расстояние около 231 000 километров. Разница в 7-8 раз!
Посмотрим теперь на вторую по распространенности семью объектов Солнечной системы, на кометы. В списке самых ярких комет найдем по крайней мере 10 хвостатых странниц с блеском ярче нулевой звездной величины:
То есть, они на относительно короткое время входили в топ-5 самых ярких небесных объектов после Солнца и Луны. О них мы обязательно поговорим отдельно.
Итак, мы выяснили, что самые яркие тела Солнечной системы с наблюдаемой переменностью блеска - планеты и лишь в исключительных случаях - кометы, а также околоземные астероиды. Переменность здесь объясняется геометрией системы Солнце - небесное тело - Земля. Но если поярчание кометы вызвано выбросом вещества с ее поверхности, то к геометрическим факторам прибавятся физические причины.
А на этом всё. С вами был Дмитрий Насонов. В следующий раз поговорим о переменности звезд.
Ссылки
- Серия статей и видео Переменность небесных объектов
- Серия статей и видео Астрономические данные
