Сатурн - «Властелин колец» космического мира Планета Сатурн: история, исследования, как далеко лететь до планеты


Сатурн — «Властелин колец» космического мира. Как наблюдать Сатурн в телескоп: время для наблюдений, настройки, объекты


Кто и когда открыл планету


Первым, кто открыл планету Сатурн и кому посчастливилось увидеть его в телескоп, был Галилео Галилей.


История открытия Сатурна такова: в начале XVII века Галилей, наблюдая за планетой в телескоп, обнаружил, что небесное тело не одно, а как бы три тела, каким-то образом связанные друг с другом. Когда он повторил наблюдение несколько лет спустя, он уже не нашел двух тел.


В 1659 году голландский исследователь Кристиан Гюйгенс с помощью более точного телескопа определил, что «два тела», открытые Галилеем, были кольцами вокруг планет, а также открыл Титан, самый большой из спутников. Итальянец Джованни Кассини продолжил изучение планеты — в 1675 году он установил, что Сатурн окружен несколькими кольцами, разделенными щелью, названной впоследствии «щелью Кассини». Чуть позже он открыл некоторые спутники планеты: Диону, Япет, Рею и Тефию.



Щель Кассини и кольца Сатурна


Спустя почти сто пятьдесят лет после исследований Кассини не было собрано никаких существенных данных о Сатурне.


Но к концу 18 века англичанин Уильям Гершель открыл еще два крупных спутника — Энцелад и Мимас. Позднее были открыты Гиперион и Феба — единственный нерегулярный спутник, который также вращается в противоположном направлении.


В середине 20 века Джерард Койпер установил уникальное явление — наличие атмосферы на Титане.


Происхождение названия планеты


Своим названием планета обязана древним римлянам. В то время все планеты были названы в честь богов, и Сатурн не стал исключением.


В честь кого назвали планету Сатурн?


Сатурн — это модифицированная версия имени Кроноса, повелителя титанов. Такие небесные тела стали называть астерами - блуждающими звездами. Из-за того, что технологии того времени не позволяли идентифицировать кольца вокруг планеты, Сатурн рассматривался как большое небесное тело с двумя «шарами» — и, согласно мифологии, бог Кронос держал в одной руке серп и колосья в другой.


Сатурн — это модифицированная версия имени Кроноса, повелителя титанов. Интересно, что Рея была женой Кроноса, а Юпитер, Церера и Веритас были детьми.


Где находится Сатурн в Солнечной системе


Расстояние от Сатурна до Солнца составляет 1430 млн км, а время, за которое гигант совершает полный оборот вокруг звезды, составляет примерно 29,5 земных года. Примечательно, что планета вращается вокруг своей оси быстрее, чем вокруг своей орбиты.


Сатурн — шестая планета от нашей звезды - Солнца, а его ближайшие соседи — Юпитер(пятый от Солнца) и Уран(седьмой от Солнца).



Сатурн в Солнечной системе


Наблюдение колец Сатурна


Сатурн известен в основном своими кольцами, о которых мечтают все астрономы. Без них он был просто скромной копией своего старшего брата - Юпитера. Конечно, кольца Сатурна — настоящие жемчужины ночного неба. И каждый астроном, который наводит свой объектив на эту планету, внимательно рассматривает их, стараясь рассмотреть особенности и детали. Ниже представлен список колец Сатурна с фото, где видно, сколько их у планеты, а также их размер и расстояние от Сатурна.


Основные элементы строения колец Сатурна
D кольцо 67 000—74 500 7500
Кольцо С 74 500—92 000 17500
Щель Коломбо 77 800 100
Щель Максвелла 87 500 270
Щель Бонда 88 690—88 720 30
Щель Дейвса 90 200—90 220 20
Кольцо B 92 000—117 500 25 500
Деление Кассини 117 500—122 200 4700
Щель Гюйгенса 117 680 285-440
Щель Гершеля 118 183—118 285 102
Щель Рассела 118 597—118 630 33
Щель Джефриса 118 931—118 969 38
Щель Койпера 119 403—119 406 3
Щель Лапласа 119 848—120 086 238
Щель Бесселя 120 236—120 246 10
Щель Барнарда 120 305—120 318 13
Кольцо А 122 200—136 800 14600
Щель Энке 133 570 325
Щель Килера 136 530 35
Деление Роша 136 800—139 380 2580
Е/2004 S1 137 630 300
Е/2004 S2 138 900 300
Кольцо F 140 210 30-500
Кольцо G 165 800—173 800 8000
Е кольцо 180 000—480 000 300 000

Составное изображение колец Сатурна

Составное изображение колец Сатурна


Составное изображение колец Сатурна. Продолжение

Составное изображение колец Сатурна. Продолжение


Традиционно называются 3 основных компонента колец - внешнее кольцо А, среднее В, внутреннее С. Их можно наблюдать с помощью телескопов на любительском уровне. Также есть еще одно внутреннее D-кольцо, доступное только профессиональным оптикам. Есть данные о внешних кольцах E, F, G, которые практически невозможно увидеть с Земли.


Кольца отделены друг от друга промежутками, называемыми щелями. Наибольшую известность приобрели Деление Энке и Щель Кассини.


Кольцо А окрашено в белый и желтый цвета. В телескоп с апертурой 200 мм и при идеальных атмосферных условиях можно определить, что кольцо А разделено на внутреннюю, более темную часть, и внешнюю, более светлую часть.



Комплекс Энке (Деление) – граница между зонами внешнего кольца Сатурна. Его можно увидеть только в профессиональный 300-мм телескоп. Это также позволяет вам идентифицировать «деление Килера» на внешнем крае кольца A. Окрашен в стальной оттенок.


Кольцо B условно разделено на две половины - внутреннюю и внешнюю. Внешняя половина четко выделяется на фоне наиболее важных деталей. Окрашен в чистый белый цвет. Внутри желтоватый. Некоторые астрономы говорят о периодическом затемнении отдельных участков внутреннего кольца еще более темными радиальными спицами.


Хорошо заметная дивизия Кассини

Хорошо заметное деление Кассини


Широко открывающаяся кольцевая щель Кассини отлично видна в 60-мм телескоп. При этом он выглядит как узкая темно-серая полоска. При отличном состоянии атмосферы Разрыв Кассини можно увидеть при небольшом раскрытии колец. Тогда это выглядит как изогнутые линии по бокам планеты.


Как увидеть планету в телескоп


Кольца Сатурна можно увидеть в бинокль — они выглядят как маленькие придатки. В 60-70-мм телескоп хорошо видны кольца вокруг диска планеты, и даже щель Кассини можно увидеть в периоды умеренного или максимального раскрытия колец.


Для наблюдения пояса гигантских облаков понадобится телескоп диаметром не менее 100-125 мм, а для более серьезных исследований нужен аппарат 200 м.


В наше время телескопы с такими характеристиками встречаются даже у астрономов-любителей, ведь они позволяют рассмотреть все пояса, зоны, точки планет и даже мельчайшие детали колец.По возможности предпочтение следует отдавать апохроматическим рефракторам - они дают контраст и невероятное качество изображения.


Однако в настоящее время не каждый может позволить себе такой телескоп из-за высокой цены.


Для наблюдения за Сатурном подходит телескоп АПО киллер системы Максутова-Кассегрена, который был разработан специально для нужд наблюдения за планетой.


Телескопы с центральным экраном нежелательны - хотя диаметр объектива большой, цветовой контраст нарушается.


Из-за наличия большого количества деталей в системе Сатурн ручное управление телескопом также не способствует его детальной проработке, поэтому лучше вооружиться монтировкой с системой Go-To или часовым механизмом.



Как увидеть Сатурн в телескоп


Для того, чтобы выделить тело планеты из общего фона и создать больший контраст, рекомендуется использовать следующие фильтры:


  • темно-желтый (15) и оранжевый (21) подходят для выделения полос, зон и их деталей (для 200-мм телескопов альтернативой может быть темно-красный (25);
  • желтый (11) — для выделения зеленых и красноватых элементов;
  • зеленый (58) - для лучшей видимости пятен и полярных областей;
  • голубой (80А) – для большей детализации колец (для больших объективов имеет смысл использовать синий (38А) или фиолетово-синий (47).

Как найти планету в небе


Чтобы найти Сатурн на небе, нужно изучить звездную карту: он постоянно движется и не всегда виден ночью. Далее нужно найти место, где свет городских огней не будет мешать вашим планам.


С помощью карты нужно определить расположение эклиптики – воображаемой линии, проходящей через созвездия зодиака и помогающей определить положение планет. В той области неба, где должен быть Сатурн, нужно искать звезду (а планеты невооруженным глазом похожи на звезды), которая ярко светит и не мигает - это и будет та планета, которую вы ищете.



Почему в телескоп не видны кольца Сатурна?


В момент противостояния планеты находятся на одной прямой с Землей и Солнцем, а Земля находится между ними. Сатурн совершает полный оборот вокруг Солнца за 29,5 земных года. Каждые 13,75 и 15,75 лет кольца исчезают из поля зрения. В последний раз это было в 2009 году.


Исчезновение колец Сатурна


Сатурн обращается вокруг Солнца за 29,5 лет. И в этот период (через 13,73 и 15,75 года) кольца Сатурна превращаются в еле заметную полосу, повернув свой край к планете. Наблюдать за этим явлением — необыкновенное астрономическое удовольствие, доступное владельцам 150-мм телескопа. А если у вас есть телескоп с объективом больше 300 мм, вы можете детально изучить процесс полного исчезновения колец. В частности, можно наблюдать неравномерное исчезновение колец с появлением небольших темных участков.


Кольца Сатурна 2009


Кольца Сатурна 2009


Что интересное можно увидеть на Сатурне?


Поверхность Сатурна состоит из газов, поэтому можно наблюдать только его атмосферу, детали которой не так хорошо видны по сравнению с Юпитером. Это связано с тем, что планета находится дальше и окружена густым туманом, состоящим из паров газа.


Наблюдаем пояса и зоны


Если вы впервые смотрите на Сатурн в телескоп, то, скорее всего, увидите только его очертания. Но если вы будете осторожны и начнете внимательно смотреть, вы начнете замечать полосы темных и светлых цветов. Это пояса и зоны, их всего 6.


Очень интересна экваториальная зона. В его атмосфере часто возникают бури, движущиеся с огромной скоростью. Их можно увидеть на поверхности в виде ярких белых пятен. Это явление объясняется тем, что вместе с аммиаком поднимается тепло, выделяющееся из недр планеты. В результате этих процессов под воздействием холодного воздуха в атмосфере образуются облака кристаллов льда. Они излучают яркий свет, который мы видим с Земли.


Пояса и зоны Сатурна


Наблюдаем кольца


Сатурн стал излюбленным объектом астрономов благодаря своим кольцам, которые часто называют жемчужиной нашей Солнечной системы. Глядя на кольца в телескоп, вы увидите внешнюю часть металлического цвета, середину (более яркую) и внутреннюю (довольно темную). Между ними много промежутков, два из которых наиболее доступны для наблюдения: Щель Кассини, проходящий через центр, и Деление Энке на внешнем краю.


Кассини разрезал телескоп


За полный орбитальный период (а это 29 с половиной лет) кольца Сатурна дважды становятся невидимыми для земного наблюдателя. Это необычное явление случается редко: через 13,75 и 15,75 земных года. В этот момент в телескоп вместо колец вы увидите слегка различимые полоски. Такое исчезновение ожидается не раньше 2024-2025 годов.


Кольца Сатурна


Удаленность от Земли


Расстояние постоянно меняется, потому что планеты Солнечной системы движутся по орбите, имеющей форму эллипса — вытянутого круга. По мнению исследователей, наименьшее зарегистрированное расстояние от Земли до Сатурна составляет 1 195 000 000 км, а наибольшее — 1 600 000 000 м. Среднее значение обычно представляет собой цифру 1 280 000 000 м.



Расстояние от Земли до Сатурна


Тень колец на диске Сатурна


Кольцевая тень визуализируется как тонкая темно-серая полоса на пересечении диска Сатурна и его колец. Положение тени зависит от уровня наклона колец.


Тень колец падает на диск Сатурна


Тень колец падает на диск Сатурна


Удаленность от Солнца


Среднее расстояние Сатурна от Солнца составляет 1,4 млрд м. Как и на Земле, эти числа меняются в течение года.


Наибольшее расстояние до Солнца 1 510 000 000 км, а наименьшее 1 350 000 000.


Расчеты с такими большими числами делать неудобно, поэтому ученые используют единицу, называемую астрономической. Одна такая единица равна 149 600 000 км, поэтому среднее расстояние от Солнца до Сатурна равно 9 а.е


Сколько времени лететь до Сатурна от Земли



Среднее расстояние от Сатурна до Земли составляет 8,5 астрономических единиц. С транспортным средством, которое может развивать скорость до 300 000 км в секунду, это займет полтора часа, но современные космические аппараты делают это в среднем за 6-7 лет: Пионер-11 летал за 6 с половиной лет, "Вояджеру" 2 - 4 года, "Кассини" потребовалось долгих 6 лет и 9 месяцев, а "Новым горизонтам" потребовалось рекордное 2 года и 4 месяца, чтобы пролететь.


Время в пути напрямую зависит от целей и средств, на которых запускался аппарат.


«Вояджер-1» и «Вояджер-2» летели прямо к Сатурну, а «Пионер-11» и «Кассини» летели к другим планетам, используя свою гравитацию, чтобы приблизиться к своей цели.


Яркость Сатурна


Интересный момент касается яркости Сатурна. За несколько месяцев до противостояния яркость планеты составляет примерно 0,5m. Но прямо возле противостояния яркость планеты может внезапно и заметно возрасти - до -0,55м! Этот эффект называется всплеском оппозиции и обусловлен наличием на планете широких колец.


Это кольца, которые светлеют возле конфронтации. Почему? Дело в том, что они состоят из триллионов ледяных хлопьев, частиц пыли и гальки, вращающихся вокруг планеты. Эти частицы имеют неправильную и грубую форму, что означает, что они отбрасывают тени. Вблизи противостояния свет падает на кольца напрямую (для нас, землян) и сильное обратное рассеяние приводит к значительному увеличению их яркости.


Вы можете самостоятельно наблюдать этот необычный эффект, наблюдая за кольцами Сатурна в телескоп несколько ночей подряд или наблюдая яркость Сатурна невооруженным глазом.


Сатурн и Юпитер на небе летом 2020 года


В 2020 году Сатурн чрезвычайно легко найти с помощью очень яркого Юпитера. Обе планеты находятся близко друг к другу. Это изображение дано для широты Москвы и средней полосы России.


Что видно в рефрактор 70 мм?


Если использовать рефрактор 60-70 мм или рефлектор 70-80 мм для наблюдения звездного неба, кратеров на Луне диаметром 8 км, слабых звезд до 11 звездной величины, колец Сатурна, Урана и Нептуна в формирующихся звездах , полярные шапки Марса и некоторые другие объекты.


Белое пятно на кольцах Сатурна


Время от времени наблюдатель может заметить временное осветление некоторых участков колец Сатурна. Образовавшееся пятно — самая яркая деталь на поверхности планеты, хотя это всего лишь оптическая иллюзия.


Дополнительное оборудование


Чтобы увидеть Сатурн во всей красе, купите набор цветных фильтров. Они значительно увеличивают контрастность отдельных деталей.


  • Темно-желтым и оранжевым цветом будут выделены пояса и зоны в атмосфере планеты.
  • Если использовать желтый, то будут отчетливо видны зеленые и красноватые оттенки.
  • Зеленый улучшит видимость при наблюдении за полярными районами, отдельными зонами и поясами.
  • Синий дает хорошую детализацию колец, но для более мощных телескопов лучше подходят синий и фиолетово-синий.

Что наблюдать на Сатурне


Сатурн — газовый гигант, наблюдение за которым заключается в изучении атмосферы, визуально похожей на атмосферу Юпитера. А вот контрастность Сатурна и количество видимых деталей на нем намного меньше. Это связано с большей удаленностью планеты от Земли и наличием в ее теплых недрах аммиака, который, поднимаясь в верхние слои атмосферы, замерзает и создает плотный туман. Он надежно скрывает тончайшую структуру зон и поясов.


Чаще всего первый вид планеты в телескоп не особо впечатляет. Это сероватый диск, окруженный кольцами. Но наблюдатель должен быть терпелив и не отказываться от исследований. Постепенно они будут замечать на диске планеты светлые полосы (зоны) и темные участки (пояса). Карта Сатурна поможет вам найти все эти удивительные особенности.


Детали на поверхности Сатурна в зависимости от размера телескопа


Каждая планета Солнечной системы имеет свои уникальные особенности, но Сатурн с его кольцами — поистине уникальный объект. Даже у опытных астрономов ее внешний вид вызывает невероятные впечатления. При небольшом усердии можно увидеть кольца Сатурна даже в небольшой бинокль. В нем они визуализируются как небольшие наросты в боковых частях планеты.


Сатурн через 60-мм телескоп

Сатурн через 60-мм телескоп


Телескоп с объективом 60-70 мм ясно показывает маленький диск планеты с кольцами, без каких-либо деталей. При среднем или максимальном раскрытии колец можно увидеть щель Кассини.


Сатурн через 127-мм телескоп

Сатурн через 127-мм телескоп


С помощью телескопа с объективом 100-125 мм можно исследовать облачные пояса Сатурна. Но для серьезной работы нужно увеличить апертуру хотя бы до 200 мм. В такой телескоп, который сегодня могут увидеть даже начинающие исследователи, можно наблюдать светлые и темные пятна, зоны и полосы на поверхности планеты. Кроме того, можно учесть некоторые детали в строении колец.


Сатурн через 200-мм телескоп

Сатурн через 200-мм телескоп


Исследование планеты


Общие сведения


Сатурн — шестая планета от Солнца и пятая по яркости планета Солнечной системы.


Юпитер, Сатурн и следующие за ними Уран и Нептун относят к газовым гигантам, так как состоят в основном из этого вещества.


Сатурн не имеет твердой поверхности, а его масса превышает массу Земли в 95 раз.



Масса Сатурна на Земле


Важно отметить, что его плотность составляет всего 0,687 грамма на кубический сантиметр — это даже меньше плотности воды. Строение Сатурна - слои газа, ближе к центру водород имеет форму металла, в центре планеты - светящееся вещество. Кольца состоят из угольной пыли и осколков льда.


Единственный спутник планеты, имеющий атмосферу, — Титан; на нем можно найти озера метана и горы замороженного азота. Титан представляет большой интерес для ученых, потому что он потенциально пригоден для жизни. Из 150 спутников только 53 имеют имена (в основном это имена греческих божеств).


Физические характеристики Сатурна


Физические характеристики


Полеты на планету


К Сатурну начали отправлять космические аппараты в конце 20 века, всего их было четыре: Пионер-11 взлетел в 1979 году и сделал первые фотографии Сатурна и его спутников с расстояния 20 000 км, определил температуру Титана (-179°С).


Через год свой путь начал «Вояджер-1», а еще через 9 месяцев «Вояджер-2», который сделал первые качественные снимки планеты, ее колец и спутников.


Благодаря этим полетам были обнаружены еще пять спутников газового гиганта и определено точное количество колец — 7.


В июле 2004 года к Сатурну приблизился космический аппарат «Кассини-Гюйгенс.


Как найти Сатурн на небе 2021?


Сатурн лучше всего рассматривать в бинокль или телескоп. Август 2021 года — лучшее время, чтобы увидеть Сатурн! Сейчас она находится справа (южнее) от яркого Юпитера над южным горизонтом. Обе планеты хорошо видны всю ночь в безоблачную погоду.


Космические обсерватории и их роль в изучении космоса


Космические обсерватории и их роль в изучении космоса. Как выглядит первая в мире обсерватория.


История развития


В древности постройки были, конечно, предельно просты и нефункциональны по сравнению с современными. Древнейшие обсерватории были найдены археологами и историками в странах Мексики, на территориях Вавилона и Персии, Перу и Ассирии, Древнего Китая и Египта и многих других странах. Небо наблюдали жрецы, их можно считать первыми астрономами.


Стоунхендж



Одной из старейших известных и узнаваемых во всем мире обсерваторий является легендарный Стоунхендж, который находится недалеко от Лондона. Он был создан в каменном веке, здание предназначалось для проведения религиозных церемоний и наблюдения за небом, то есть совмещало в себе функции храма и обсерватории. Человечество не могло сразу понять другую цель. Исследователи заметили, что огромные плоские камни расположены в определенной последовательности, и сделали такие выводы.


Стоунхендж был святилищем друидов, касты жрецов среди кельтских народов. Эти жрецы хорошо разбирались в астрономии, имели представление о размерах нашей планеты и других, знали, как они устроены и как движутся, знали о разных космических явлениях. Откуда они это узнали — величайшая загадка человечества.


По одной из гипотез, этому их научили строители Стоунхенджа, могущественные существа, возможно, внеземного происхождения.
Еще одна древняя обсерватория находится на территории Армении, она была создана около пяти тысяч лет назад. В Самарканде в 15 веке выдающийся астроном Улугбек создал не только обсерваторию, но и необыкновенный для того времени прибор - гигантский квадрант, измеряющий угловые расстояния космических объектов.


Люди делали это из любопытства и для науки. Благодаря древним деятелям у нас много информации о космосе, но неизвестного еще больше, поэтому освоение космоса не прекращается.


Первые современные постройки



В современном виде первое здание появилось в Александрии, созданное Птолемеем II Филадельфом. Здесь работали Аристарх, Гемин, Аристилл и многие другие известные ученые. Именно здесь впервые были использованы инструменты с разделенными кругами. Аристарх стал использовать медный круг, он помещал его в плоскости экватора, чтобы видеть прохождение солнца через точки равноденствия.


Первая астролябия была произведением Гиппарха. Это инструмент, работающий на основе стереографической проекции, он состоит из двух окружностей, расположенных перпендикулярно друг другу, а также из диоптр. Птолемей придумал квадранты и начал размещать их с помощью отвеса. Переход от сплошных кругов к квадрантам был, по сути, шагом назад, но все прислушивались к авторитету Птолемея. Квадранты использовались до времен Ремера, который только что доказал, что круги более точны. Их использовали до начала 19 века.


В Европе период строительства обсерваторий начался после изобретения телескопа, это произошло в 17 веке. Первой была Парижская государственная обсерватория, основанная в 1667 году. Он также работал с квадрантами и другими древними устройствами, а также с большими телескопами-рефракторами. В 1975 году недалеко от Лондона начала работать Королевская Гринвичская обсерватория. Сейчас в мире насчитывается более 500 современных космических обсерваторий. Из них около двадцати расположены на территории нашей страны.


Гозекский круг



Есть еще одна обсерватория, случайно найденная в 1991 году в Германии. Он называется «кругом Гозека» и обнаружен интересным образом. Представители земельного управления провели плановый осмотр хлебных полей самолетами. Пролетая над местностью, они заметили на земле странные круглые следы и тут же сообщили об этом местным ученым. Но только спустя 9 лет археологи приступили к раскопкам находки.


Специалисты пришли к выводу, что это один из самых уникальных объектов, когда-либо найденных на Земле. Задача проектирования состояла в том, чтобы определить летнее и зимнее солнцестояние.


Сооружение состоит из нескольких кольцевых рвов гигантских размеров, оборудованных по периметру тремя воротами. Через определенное время через нее проходили солнечные лучи, поэтому в самый короткий день свет оказывался точно посередине ворот. Древний комплекс был построен еще в каменном веке и служил святилищем: здесь совершались магические ритуалы.


Гозекский Круг


И хотя обсерватория была построена местными фермерами, они были высокообразованны и хорошо разбирались в следующих науках:


Математика.
Астрономия.
Геометрия.


В первоначальном виде обсерватория включала в себя 4 яруса, одну насыпь, несколько расставленных в разных направлениях рвов и ворот. Для наблюдения за небесным телом древние астрономы использовали всего 2 воротных сооружения. До сих пор неизвестно, какую роль сыграл третий. При раскопках рядом были найдены осколки керамики, возраст которых достиг 7 тысяч лет.


Археологи были удивлены, обнаружив останки животных и скелеты обезглавленных людей. Не исключено, что в здании приносились кровавые жертвы. Здесь нет упоминаний о стихийных бедствиях, катастрофах или войнах, поэтому сложно объяснить, почему обсерватория была заброшена. Через некоторое время археологи нашли возле Гозек странный диск, показывающий представления древних астрономов о космосе.


Башня Рёмера.


Башня Рёмера


Первая государственная обсерватория была построена в 1637-1656 годах в Копенгагене. До пожара 1728 года у него была башня высотой 115 датских футов (1 датский фут = 0,3138 м) и 48 в диаметре. Сама обсерватория располагалась на вершине башни, куда вела спиральная дорога, слегка возвышавшаяся внутри стен. Известно, что в 1716 году по этой дороге проезжали Петр Великий, а Екатерина I в карете, запряженной шестеркой лошадей. Рёмер также заметил недостатки этой высокой башни для установки приборов и установил изобретенный им транзитный инструмент в своей частной обсерватории на уровне земли и вдали от дороги.


что такое Гёбекли Тепе?


Это удивительное место находится в центре Плодородного полумесяца, региона Ближнего Востока, исторически считающегося родиной земледелия и письменности. Однако Гёбекли-Тепе был построен до того, как местные жители начали заниматься сельским хозяйством.


На первый взгляд Гёбекли-Тепе выглядит как обычная возвышенность. Впервые он был исследован в 60-х годах прошлого века, когда на вершине холма были обнаружены несколько скудных каменных построек, но затем деятельность была прекращена, так как было решено, что там ничего нет. В 1994 году, когда Клаус Шмидт из Немецкого археологического института заканчивал раскопки в близлежащем поселении, он решил повторно исследовать вершину холма Гёбекли-Тепе.



В последующие годы стали очевидны поразительные масштабы его открытия. Весь холм был построен людьми. Вся эта грязь скрывает десятки зданий, разбросанных на площади шириной около 500 метров.


Открытие шокировало археологическое сообщество, потому что Гёбекли-Тепе не мог быть построен фермерами. В то время сельского хозяйства еще не было. К тому же без домашних животных или металлических инструментов это было почти невозможно.


Большинство колонн здания украшены декоративной резьбой в виде животных, таких как змеи, лисы, кабаны, птицы и другие существа. Люди верили, что все живое имеет духов и поклонялись им.


Здесь находилась первая русская обсерватория.


Первая Русская обсерватория


В 1692 году на звоннице в Холмогорье, близ Архангельска, по инициативе архиепископа Афанасия в специально выделенном помещении для наблюдения за звездным небом была оборудована первая в России астрономическая обсерватория.


Древняя Пекинская обсерватория.


Древняя Пикинская обсерватория


Халдеи строили зиккураты или храмы-обсерватории; Китайцы, как отделения математического двора, с незапамятных времен имели обсерватории в Пекине, Лояне и других городах; египетские пирамиды, судя по ориентации их сторон по сторонам света, также возводились с целью производства известных астрономических наблюдений; следы бывших обсерваторий обнаружены в Индии, Персии, Перу и Мексике. Помимо крупных государственных обсерваторий, в древности строились и частные, например обсерватория Евдокса в Книде, имевшая большую известность.



Обсерватория "Эль-Караколь»


Эль Караколь


Одним из самых необычных сооружений является обсерватория Эль-Караколь, расположенная в Мексике. Он был построен примерно в 900-х годах, когда легендарная цивилизация майя была на пике своего развития. Главной задачей здания было следить за движением Венеры, которая считалась важным священным объектом для народа майя.


Психологический эксперимент раскрывает эффективность маскировки Супермена
Представители народности даже называли ее «планетой войны» или сестрой божества Кукулькана. Современные ученые утверждают, что майя с идеальной точностью определили время полного цикла планеты — 584 дня. Теорию подтвердили следы, найденные в обсерватории Эль-Караколь. Местное население знало происхождение 20 из 29 ключевых для Западного полушария небесных явлений.


Здание было найдено в культурном центре майя и тольтеков, который находится на территории современной Мексики, а его название переводится с испанского как улитка. Это объясняется сходством внутренней винтовой лестницы с раковиной. Здание имеет высокую башню и маленькие окна, направленные в сторону определенных объектов на звездном небе. Не исключено, что асимметрия в расположении окон связана с оригинальным проектом, придуманным представителями древней цивилизации. В настоящее время здание является крупнейшим доисторическим комплексом, найденным на полуострове Юкатан.


Обсерватория прекрасно сохранилась до наших дней, демонстрируя высочайший уровень развития майя. Ученые предполагают, что в этом здании был составлен знаменитый календарь «Судного дня» с датой окончания 2012 года. «Эль-Каракол» выполнял множество функций для местного населения:


Наблюдение за звездами.
Выполнение сложных астрономических расчетов.
Прогноз солнечных затмений, равноденствий.
Определение изменений Луны.
Под воздействием эрозии и других природных процессов верхняя часть здания была разрушена, поэтому оно стало похоже на здание с куполом. Но первоначальный проект подразумевал цилиндрическую конструкцию.


Крупнейшие астрономические обсерватории


Китайская астрономическая обсерватория или Небесный глаз

Небесный глаз


Крупнейшая в мире астрономическая обсерватория на сегодняшний день расположена в отдаленном месте на юго-западе Китая, что очень усложнило ее строительство. Строительство началось в 2011 году. Стоимость строительства самого большого радиотелескопа на нашей планете составила 180 миллионов долларов.


Строительство телескопа под названием Сферический радиотелескоп с пятью сотнями апертур (FAST). Понадобилось пять лет, в результате инженеры смогли построить 500-метровую антенну, состоящую из 4400 алюминиевых пластин.


Инженерам и строителям пришлось годами жить в одном из горных ущелий вдали от цивилизации, где поначалу не было электричества. Именно этот заброшенный участок был выбран из 400 вариантов: естественная долина в горах на высоте около 1000 м над уровнем моря была идеальным размером и являлась естественной защитой от радиопомех.


При этом не стоит забывать, что работа с FAST не лишена проблем — например, главная проблема — это хранение невероятно большого количества данных, которые этот радиотелескоп соберет в ближайшие несколько лет.


Согласно Nature, FAST будет сканировать в два раза большую площадь, чем радиотелескоп обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико. Китайский радиотелескоп может обнаруживать даже самые слабые радиоволны, исходящие от небесных тел, таких как пульсары и целые галактики. Также специалисты не исключают, что его можно использовать для обнаружения далеких миров, где может существовать жизнь.


Паранальская обсерватория или Очень большой телескоп (VLT)


Паранальская обсерватория


Он представляет собой систему из четырех основных антенн диаметром 8,2 м и четырех вспомогательных антенн диаметром 1,8 м, соединенных в астрономический интерферометр. Это чудо техники расположено в Андах на высоте более 2,5 км в чилийской пустыне Атакама. Такое положение телескопа имеет большое преимущество: в этом районе почти круглый год можно наблюдать безоблачное небо, а разреженная атмосфера позволяет избежать искажений, вызванных движением воздушных масс. Поэтому обсерватория принимает сигнал в оптическом и среднем инфракрасном диапазоне, а полученный материал обрабатывается суперкомпьютером, способным выполнять до семнадцати квадриллионов операций в секунду.


Над этим телескопом работают ученые из Европейской южной обсерватории».


Аресибо



Астрономическая обсерватория Аресибо расположена в Пуэрто-Рико, в 15 км от Аресибо, на высоте 497 м над уровнем моря.


Корнельский университет и Национальный центр астрономии и ионосферы США проводят здесь исследования. Диаметр зеркала радиотелескопа составляет 304,8 м, а глубина зеркала — 50,9 м. Поверхность рефлектора покрыта 38 778 алюминиевыми пластинами, каждая из которых имеет размер примерно 1х2 метра. Само зеркало находится в естественном углублении, а подвижный излучатель подвешен на тросах к трем опорным фермам, положение которых определяет, какая часть неба будет в фокусе.


Интересно, что прозрачный для солнечного света рефлектор телескопа используется как теплица для выращивания сельскохозяйственных культур.


Радиотелескоп, установленный в Аресибо, в настоящее время является крупнейшим в мире (из тех, что используют одну апертуру). Телескоп используется для исследований в области радиоастрономии, физики атмосферы и радиолокационных наблюдений за объектами Солнечной системы.


Обсерватории Роке-де-лос-Мучачос или Большой Канарский телескоп


Канарский телескоп


Расположен на вершине потухшего вулкана Мучачос на высоте около 2400 метров над уровнем моря, на канарском острове Пальма. Наряду с обсерваториями на Гавайях и в Чили это одно из лучших мест на Земле с точки зрения астроклимата. Он расположен над атмосферным слоем, для которого характерно интенсивное облачное образование, что позволяет почти всегда вести наблюдения при ясном небе.


В 2007 году был запущен Большой Канарский Телескоп, оптический телескоп-рефлектор с самым большим зеркалом в мире. Его главное шестигранное зеркало с эквивалентным диаметром 10,4 метра состоит из 36 шестиугольных сегментов, изготовленных из стеклокерамики Zerodur производства Schott G. Оснащен активной и адаптивной оптикой. Он видит объекты в миллиард раз тусклее, чем те, что видны невооруженным человеческим глазом.


Нацкая обсерватория


Нацкая обсерватория


Он расположен недалеко от индийского города Пуна. Этот крупнейший радиотелескоп, работающий в метровом диапазоне, состоит из тридцати антенн с рефлекторами по 45 метров, весом около 80 тонн каждая. 14 антенн расположены на площади 1 квадратный километр, а остальные 16 образуют Y-образную конфигурацию длиной 25 километров.


Математическая обработка информации о 435 возможных парах комбинаций расположения антенн позволяет утверждать, что эта система интерферометров по эффективности эквивалентна одиночной антенне диаметром 25 километров. Однако расчет корреляций занимает несколько часов.


Обсерватория Кека


Обсерватория Кека


Расположен на вершине Мауна-Кеа (4145 метров над уровнем моря), на острове Гавайи, США. Телескопы обсерватории были самыми большими в мире с 1993 по 2007 год, до ввода в эксплуатацию Большого Канарского телескопа GTC (10,4 м).


Имеют возможность работы в режиме астрономического интерферометра, для увеличения разрешающей способности. Оснащен активной и адаптивной оптикой. Астроклимат обсерватории — один из лучших в мире.


Самое большое количество экзопланет, обнаруженных в этой обсерватории с помощью спектрометра высокого разрешения


Обсерватория Кека имеет два телескопа-рефлектора, эквивалентный диаметр шестиугольных главных зеркал составляет 10 метров. Каждое зеркало состоит из 36 маленьких шестиугольных зеркал. Эти телескопы являются одними из крупнейших в мире.


Специальная астрофизическая обсерватория РАН


Обсерватория РАН


В России самый большой телескоп установлен в специальной астрофизической обсерватории в Карачаево-Черкесской Республике на Северном Кавказе. Благодаря тому, что он размещен на высоте чуть более 2000 метров, достигается высокое качество изображения


Диаметр главного зеркала рефлектора составляет 6 метров, что делает максимальную звездную величину для этого инструмента впечатляющей +25 метров! До 1993 года он оставался самым большим в мире, пока не была построена обсерватория Кека. В настоящее время телескоп проходит глубокую модернизацию – главное зеркало разобрано и отправлено на завод-изготовитель для повторной полировки. Дополнительно будет установлено новое электронное оборудование системы слежения и наведения.



Обсерватории России и мира


Обсерватории России и мира


Первая отечественная обсерватория начала работать в 1692 году в Архангельской области, она была частной. Впоследствии, при Петре Великом, он приказал создать государственное заведение, которое было открыто в Москве в 1701 году при Штурманском училище. В 1839 году начала действовать Пулковская обсерватория под Санкт-Петербургом, в ней было новейшее оборудование, позволявшее получать самые точные данные. Его называют астрономической столицей мира. Сейчас он остается одним из самых технологичных в мире.


Известные обсерватории в России


Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория Российской академии наук (ГАО РАН)



Пулковская обсерватория (ГАО РАН) — главная астрономическая обсерватория Российской академии наук. Открыт 7 (19) августа 1839 года. Расположен в 19 км к югу от центра Санкт-Петербурга в Пулковском районе на Пулковской плато (Пулковская гора).


Научная деятельность Обсерватории охватывает практически все приоритетные направления фундаментальных исследований современной астрономии: небесную механику и звездную динамику, астрометрию (геометрические и кинематические параметры Вселенной), Солнце и солнечно-земные связи, физику и эволюцию звезд, внегалактическую астрономию, аппаратуру и методы астрономических наблюдений.


Обсерватория имеет одну действующую наблюдательную станцию — горную астрономическую станцию Кисловодск, а также два телескопа, которые работают в зоне действия других астрономических обсерваторий.


5 июня 2018 года Президиум РАН принял решение о переносе астрономических наблюдений из Пулково на другие наблюдательные базы, расположенные в более благоприятных астроклиматических условиях, в течение 5 лет.


Радиоастрономическая обсерватория Пущино АКЦ ФИАН


Один из крупнейших в России. Он был основан в 1956 году и на сегодняшний день является одним из самых оснащенных: радиотелескоп РТ-22, меридиональный радиотелескоп с двумя антеннами ДКР-100 и БСА. Он расположен в Пущине Московской области, его координаты 54°49″ северной широты и 37°38″ восточной долготы.


Интересен тот факт, что в ветреную погоду можно услышать «пение» телескопа. Говорят, что в фильме «Война и мир» Сергей Бондарчук использовал запись именно этой надрывной песни.


Астрономическая обсерватория Казанского университета


В центре Казани, на территории студенческого городка, находится старинная обсерватория, основанная при кафедре астрономии в 1833 году. Это невероятное здание в стиле классицизма неизменно пользуется популярностью у гостей города.


Сегодня это региональный центр по обучению и использованию спутниковых навигационных систем. Основными приборами этой обсерватории являются рефрактор Мерца, гелиометр Репсольда, трубка Джорджа Доллона, экваториальные и точные часы.


Байкальская астрофизическая обсерватория


Байкальская обсерватория


Это самая молодая обсерватория, открытая в 1980 году. Он расположен в месте с уникальным микроастроклиматом — местные антициклоны и небольшие восходящие потоки с Байкала создают здесь уникальные условия для наблюдения. Он принадлежит Институту солнечно-земной физики РАН и оснащен уникальным оборудованием: большим солнечным вакуумным телескопом (крупнейшим в Евразии), полнодисковым солнечным телескопом, хромосферным телескопом и фотогелиографом.


Как устроены обсерватории?


Как устроены обсерватории

Современные обсерватории представляют собой башни с телескопами в форме цилиндра или многогранника. В них работают оптические телескопы, они расположены в закрытых купольных сводах. Применяются также радиотелескопы, они собирают световое излучение, обрабатывают его фотографическими или фотоэлектрическими методами, результатом анализа являются важные сведения о космических телах.


Обычно эти заведения находятся за городом. Место заранее рассчитано, подходят горные плато с небольшой атмосферной турбулентностью. Такие условия подходят для изучения инфракрасного излучения, которое поглощается нижними слоями атмосферы. Крайне важно, чтобы в выбранном месте была низкая облачность, иначе она будет мешать наблюдению.


Гномон.


Гномон


Основными приборами древних обсерваторий были: гномон для систематических наблюдений за полуденными высотами Солнца, солнечные часы и клепсидры (водяные часы) для измерения времени; без помощи приборов наблюдали Луну и ее изменения, планеты, моменты восходов и заходов светящихся тел, их прохождение через меридиан, затмения Солнца и Луны.


Обсерватория в Берлине.


Обсерватория в Берлине


Цель обсерватории, которую она осуществляет по сей день, была ясно и определенно выражена в указе английской королевы: составить точные каталоги звезд и таблицы движений Луны, Солнца и планет, чтобы улучшить искусство навигации. Обсерватории в Париже и Гринвиче были обильно снабжены самыми точными для своего времени приборами в самом начале и послужили образцами для строительства других, более поздних обсерваторий в городах: Лейденской (1690 г. - Лейденская обсерватория), Берлинской (1711 г.), Болонья (1714 г.), Утрехт (1726 г.), Пиза (1730 г.), Упсала (1739 г. - Упсальская обсерватория), Стокгольм (1746 г.), Лунде (1753 г. - Лундская обсерватория), Милан (1765 г.), Оксфорд (1772 г.), Эдинбург (1776 г.), Дублин (1783 г.) и другие.


Принцип установки обсерваторий



Для проведения исследований в узкоспециализированных областях метеорологии или радиационной астрономии строятся горные станции, оборудованные по принципу обсерваторий. Освоение космоса позволяет выводить за орбиту Земли мощную телескопическую аппаратуру. Наблюдения за небесными телами производятся непосредственно с бортов космических аппаратов. Знаменитый научный аппарат TESS, работающий в околоземном космосе, за 2 года открыл около 2,1 тысячи новых космических объектов и планет.


«Макотржский квадрат»



Следующий доисторический объект, построенный для наблюдения за небесными светилами, — Макотржаский квадрат, расположенная на территории европейского континента. Она была обнаружена в Чехословакии в 1961 году. Археологи считают, что возраст обсерватории составляет 5,5 тысячи лет. Древние астрономы использовали в своих расчетах фиксированную единицу измерения, которая спустя многие тысячелетия стала называться мегалитическим двором. В структуре проводились сложные расчеты, создавались календари и определенные закономерности в движении небесных тел.


Современные ученые определили примерный возраст здания с помощью магнитометра. После долгих исследований им удалось определить, что он берет свое начало с конца каменного века и изначально имел квадратную форму. С обеих сторон обсерватории были двери, а линии, соединяющие выход с восточной стороны, имели длину 302 метра. Такое указание сравнимо с числом в 365 мегалитических ярдов, что является прямым указанием на продолжительность земного года.


На Макотражском квадрате обнаружена еще одна интересная деталь: если провести линию через центральные части ворот, то она укажет на место, где около 6000 лет назад была обнаружена ярчайшая звезда созвездия Ориона Бетельгейзе.


Собрав множество фактов, археологи пришли к выводу, что обсерваторию строили не рядовые строители, а профессиональные ученые с хорошим знанием геометрии и астрономии. Но «квадрат» до сих пор скрывает от людей массу тайн, которые ставят современную науку в неудобное положение.


Какие бывают Обсерватории?


Есть обсерватории для более узких целей, например для наблюдения за Солнцем или сопровождения наблюдений за космонавтами. При наблюдении с поверхности Земли невозможно зарегистрировать лучи ультрафиолетового, инфракрасного, гамма- и других видов космического происхождения. Для работы с ними в космос стали запускать телескопы, каждый из них — отдельная обсерватория. Таким образом, ученым удалось шагнуть в эпоху изучения внеатмосферной астрономии, то есть преодолеть ограничения, налагаемые атмосферой.


Рассмотрим виды обсерваторий:


инфракрасный. Они изучают этот спектр излучения в космосе, обрабатывают и передают данные ученым Земли. Первый такой телескоп с другим необходимым оборудованием полетел в космос в 1983 году, и его сделали специалисты из США и Европы в рамках проекта IRAS. Такое оборудование всегда есть на межпланетных станциях;


ультрафиолет. Озоновый слой нашей планеты поглощает ультрафиолетовое излучение нашего Солнца и других звезд, поэтому для их изучения также необходимо вывести в космос оборудование;


рентгеновский снимок. Позвольте исследователям узнать о мощных процессах, происходящих в космосе. Детекторы изменений просты и легки по сравнению с другими устройствами. Их можно использовать в верхних слоях атмосферы Земли и в космосе;


гамма-обсерватория. Он использует методы, похожие на рентген, но у них есть одна особенность: они более точно отображают информацию о том, что происходит внутри атомных ядер, лучше анализируют превращения элементарных частиц.


В чем причина создания космических обсерваторий, их совершенствования, внедрения новой техники? Это представляет не только научный интерес, есть и практическое значение: понимая, что происходит в космосе, мы больше узнаем о нашей планете.


Астролябия.



Гиппарх изобрел астролябию с двумя взаимно перпендикулярными кругами и диоптриями для наблюдения. Птолемей ввел квадранты и разместил их с помощью отвеса. Переход от полных кругов к квадрантам фактически был шагом назад, но Птолемеев авторитет сохранял квадранты в обсерваториях до времен Рёмера, доказавшего, что полные круги более точны для наблюдения, но полностью от квадрантов отказались только в начале XIX в.



После разрушения Александрийского музея со всеми его коллекциями и приборами обсерватории стали переделывать арабы и покоренные ими народы; появились обсерватории в Багдаде, Каире, Мараге (Наср-Эддин), Самарканде (Улуг-бек) и р. арабский ученый Гебер создал старейшую в Европе обсерваторию в Севилье. С начала XVI века в Европе стали строиться обсерватории, сначала частные, а затем государственные: Региомонтан построил обсерваторию в Нюрнберге, Вильгельм IV, ландграф Гессенский — в Касселе (1561).




Сколько планет в Солнечной системе. Группы планет.

 

Сколько планет в Солнечной системе. Группы планет.

 

Солнечная система состоит из 8 больших планет и 5 карликовых планет, названных так из-за их размера. Планеты по своим физическим характеристикам делятся на земную группу и планеты-гиганты.

 



Солнечная система — наш космический дом. Все в нем существует таким образом, что жизнь становится возможной на третьей планете от Солнца. Исследование Солнечной системы – это первые шаги в освоении бескрайнего космоса. Но технического прогресса еще недостаточно для достоверного изучения нашего космического дома.

 

Солнечная система по порядку

 

Солнечная система представляет собой сложную структуру, в которой все взаимосвязанное находится на своих местах.
Помимо планет, Солнечная система содержит пояса астероидов, карликовые планеты и кометы.

 

 

 

Сравнительная таблица планет солнечной системы

 

Название планеты Приблизительный диаметр (ед. измерения — тыс. км) Расстояние до Солнца (а.е.) Продолжительность суток (ед. измерения — земные сутки) Период обращения по орбите Спутники
Меркурий 4,87 0,39 59 88 суток нет
Венера 12,1 0,72 243 225 суток нет
Земля 12,76 1 24 часа 365 суток 1
Марс 6,78 1,52 24 часа 37 минут 687 суток 2
Юпитер 139,82 5,2 9 ч 56 мин 11,86 года 79
Сатурн 116,46 9,57 10 ч 42 мин 29,46 года 82
Уран 50,72 19,2 17 ч 14 мин 84,04 года 27
Нептун 49,24 30 16 ч 6 мин 164,82 года 14

 

Земные планеты Солнечной системы

 

К этой категории отнесены космические объекты, состоящие из металлов и минералов. Они маленькие и плотные по размеру. Астрономы называют их еще внутренними планетами. Основные особенности небесных тел этой группы следующие:

 

 

  • атмосфера начинается непосредственно над твердой оболочкой планеты;
  • малое количество спутников или их отсутствие;
  • отсутствие колец, как у Сатурна;
  • ученые считают, что внутри каждой планеты земной группы находится металлическое ядро, окруженное мантией;
  • поверхность представляет собой тонкий слой коры.
  • Эти космические объекты расположены ближе к Солнцу. Самая маленькая планета земной группы – Меркурий, самая большая планета – Земля.

 

Планеты Солнечной системы газовые гиганты

 

Астрономы называют их внешними планетами Солнечной системы. Если сравнить их размеры с Землей, то они гораздо крупнее. Но даже газовые гиганты значительно уступают по размерам Солнцу. Свое название они получили из-за особой структуры — газов, в которых преобладает водород и гелий.

 

 

Внешние планеты имеют следующие признаки:

 

  • на малых высотах атмосфера постепенно переходит в жидкое состояние из-за повышения давления;
  • нет четкой границы между «океаном» и атмосферой;
  • есть твердое ядро;
  • есть спутники крупнее некоторых карликовых планет;
  • имеют кольца, наиболее заметные на Сатурне.

 

Из-за того, что нет четкого разграничения между атмосферой и жидким состоянием, приземлиться на газовых гигантах невозможно. Эти планеты находятся дальше от Солнца, в отличие от земной группы.

 

В этой категории есть отдельный подкласс — ледяные гиганты, к которым относятся Уран и Нептун. Если Юпитер и Сатурн входят в состав планеты и гелия, то седьмая и восьмая планета — из льда.

 

 

 

Карликовые планеты Солнечной системы

 

Многие слышали, что раньше Плутон считался планетой, но потом его лишили этого статуса, и он стал карликовой планетой. Что такое карликовые планеты и сколько их?

 

 

 

Плутон был первоначально открыт в 1930 году. Однако по мере исследования Плутона оценки его массы постоянно уменьшались. Сегодня считается, что он в 500 раз легче Земли. В начале XXI в. Вблизи орбиты Плутона стали открываться многочисленные другие небесные тела, размеры некоторых из них сравнимы с самим Плутоном. Однако орбиты всех остальных планет свободны от столь крупных тел, поэтому в 2006 году было принято решение ввести новое понятие — карликовая планета. Он отличается от обычного тем, что не может удалить свою орбиту от других крупных тел посредством гравитации. Статус карликовой планеты получил сам Плутон, а также Церера, Хаумеа, Макемаке и Эрида.

 

Когда Эриду нашли за пределами орбиты Плутона, Плутон превратился в карликовую планету. А в поясе Койпера было еще 3 подходящих на эти роли астероида.

 

Однако известно еще несколько десятков тел, которые находятся за пределами орбиты Нептуна и могут претендовать на статус карликовых планет, но пока так официально не признаны. Особый интерес представляет Седна, так как самая дальняя точка ее орбиты (афелий) находится на расстоянии более 1000 а.е от Солнца! При этом постоянно открываются новые транснептуновые небесные тела. По оценкам Майкла Брауна, одного из ведущих астрономов мира, в поясе Койпера может быть 260 карликовых планет, а в еще более отдаленных регионах Солнечной системы может существовать до 10 000 карликовых планет.

 

Пояс Койпера

 

 

Второй пояс астероидов — пояс Койпера, который находится за областью орбиты Нептуна. Оно было обнаружено, когда астрономы начали искать другие планеты на окраинах Солнечной системы и нашли множество астероидов.

 

Объекты в форме пончика состоят из аммиака, метана и воды в форме льда. Очень напоминают своим составом ледяных гигантов.

 

В поясе Койпера находятся короткопериодические кометы. Отсюда комета Галлея летит к Солнцу.

 

Масса всего пояса достигает 2% массы Земли. Пояс Койпера содержит оставшиеся 4 карликовые планеты.

 

Облако Оорта

 

 

 

Гипотетическая область астероидов, которая окружает нашу Солнечную систему на самом краю. Расстояние до внешнего края облака Оорта составляет 1 световой год. На таком расстоянии гравитация Солнца теряет свою силу.

 

Масса облака Оорта в пять раз больше массы Земли.

 

В этом районе была обнаружена Седна, претендент на карликовую планету. Орбита очень вытянутая, самая удаленная точка находится на расстоянии 892 а.е от Солнца.

 

 

Какая самая ближняя звезда к Земле

 

Какая самая ближняя звезда к Земле

 

Ближайшая звезда и ее расстояние от Земли

 

Если задать вопрос, какая звезда Солнечной системы находится ближе всего к Земле, то ответом будет Солнце.

 

Солнце — ближайшая к Земле звезда, в среднем на расстоянии 1 а.е от нас (почти 150 млн км), и свет от него достигает нашей планеты за 8 минут. Его особенностью является способность быть видимой земному наблюдателю даже днем, в то время как почти все другие близлежащие звездные объекты можно наблюдать только ночью. Наш желтый карлик ничем не хуже других звезд и вообще является одним из самых распространенных типов звезд в Галактике.

 

Если мы спросим о ближайшей к Земле звезде за пределами Солнечной системы.

 

Ближайшая к Земле звезда — Альфа Центавра. Расстояние до неё составляет 4,37 световых года. Это то, сколько времени требуется свету, чтобы преодолеть расстояние, разделяющее нас со скоростью 300 000 км/с. Следовательно, эта близость относительна, расстояние огромно, в ближайшем будущем люди не смогут преодолевать столь большие расстояния, если вообще смогут.

 

 

Альфа Центавра — необычная звезда. Это система из двух звезд, которые обозначены буквами А и В. Они вращаются вокруг общего центра масс за 80 лет, и то одна звезда поочередно приближается к нам, то другая. Обе звезды напоминают солнце, но компонент А немного ярче, а компонент В чуть слабее.

 

Обе звезды видны невооруженным глазом как одна, с яркостью -0,27 m, и это третья по яркости звезда на земном небе.

 

Но все еще сложнее, и компоненты А и В — Альфа Центавра — в настоящее время не являются нашими ближайшими звездами. В этой системе есть третья звезда под названием Проксима Центавра.

 

Проксима Центавра — ближайшая к Земле звезда

 

Проксима Центавра — красный карлик, который также является частью тройной звездной системы Альфа Центавра. Но это очень далеко от двух основных и более крупных компонентов системы — 15 000 астрономических единиц, или 0,21 светового года. Кстати, это расстояние всего в 20 раз меньше, чем до Земли.

 

Из-за большой удаленности от центра системы Проксима Центавра совершает оборот по своей орбите за 500 тысяч лет. В настоящее время она находится в сегменте своей орбиты перед Альфой Центавра, поэтому Проксима Центавра является ближайшей к Земле звездой на ближайшие несколько тысячелетий. Затем она переместится на более дальний участок орбиты и ближайшей звездой будет Альфа Центавра, или ее компоненты А и В.

 

 

На небе Проксима Центавра расположена в 2,2 градуса от Альфы — как 4 лунных диска, но не видна невооруженным глазом, ее яркость составляет 11 м. Поэтому найти эту ближайшую к нам звезду можно только в телескоп, пусть и небольшой.

 

Список ближайших к Земле звезд

 

Также среди ближайших к Солнцу звезд:

 

  • звезда Барнарда, представляющая собой красный карлик, находится в 6 световых годах от нас в созвездии Змееносца;
  • двойная звездная система Лумана-16 из 2 коричневых карликов на расстоянии, которое луч света пройдет за 6,5 лет;
  • звезда Wise-0855, открытая в 2014 году орбитальным инфракрасным телескопом Wise и названная в его честь, представляет собой коричневатый холодный карлик с отрицательной температурой поверхности (-30°C), удаленный от нас на 7,3 световых года;
  • еще малоизученный красный карлик Вольф-359 почти на таком же расстоянии от Солнца;
  • большой красный карлик Лаланд-21185 (также называемый Глизе-411) из созвездия Большой Медведицы — на расстоянии 8,3 световых года;
  • Сириус, образованный 2-мя отдельными светящимися телами, альфа Большого Пса, к которому свет должен будет идти 8,5 лет;
  • двойной красный карлик Лейтен-726-8, пульсирующий на расстоянии 8,7 световых лет от Солнца;
  • Росс-154, молодой красный карлик в созвездии Стрельца (свет преодолеет расстояние до него за 9,7 лет).

 

 

Как все изменится в будущем

 

Звезды во Вселенной не стоят на месте, они движутся по Вселенной. Какой из перечисленных самая быстрая? Это Барнард, ее даже прозвали "Летящей". Через 10 тысяч лет она будет к нам примерно в 2 раза ближе, чем сейчас — расстояние составит около 3,8 световых лет. Еще через 33 тысячи лет ближайшей к нам звездой станет тусклый красный карлик Росс-248, относящийся к созвездию Андромеды и находящийся сегодня на расстоянии почти 10,5 световых лет от Земли.

 

Через 1,35 млн лет на расстояние 4 световых года Gliese-710 приблизится к Солнечной системе, которая сейчас находится в 11 раз дальше от нас, чем это значение. Другие ученые предполагают, что этот оранжевый карлик подлетит к нам еще ближе — всего на 1 световую луну. Она будет в тысячи раз дальше, чем Солнце сейчас от нас, но несравненно ближе, чем все остальные звезды.

 

Gliese-710 будет самым ярким объектом на ночном небе после Луны и Венеры, но последствия его сближения могут быть неприятными. Например, в некоторых областях в облаке Оорта возможны возмущения комет, которые сойдут со своих орбит и могут столкнуться с Землей, что может вызвать массовые вымирания живых существ и другие катаклизмы на нашей планете.

 

Как измерить расстояние до ближайших звезд

 

В современной астрономии параллакс используется для определения расстояния до космических объектов. Суть метода заключается в изменении положения изучаемого объекта, по отношению к удаленному фону и местонахождению наблюдателя. Чтобы понять, протяните руку вперед и укажите пальцем на конкретный предмет. Затем поочередно открывайте и закрывайте глаза. Вы заметите, что объект, за которым вы наблюдаете, смещается — это и будет параллакс. Конечно, при измерении расстояний в пространстве все сложнее, но это хороший пример наблюдения за объектом с разных точек с помощью  заднего фона.

 

Для точного расчета расстояния наблюдения за звездами ведутся из разных положений Земли на орбите (зимой и летом). Из-за смещения планеты меняется угол наклона к наблюдаемому объекту при учете заднего фона. Используя углы параллакса, ученые довольно точно рассчитывают расстояния до звезд в пределах 100 световых лет.

 

Космос – это удивительный и малоизученный мир, который содержит в себе много интересного. Несмотря на относительное развитие технологий, в масштабах Вселенной наши возможности еще крайне малы.

 

 

Спутники Юпитера

 

Спутники Юпитера

 

На сегодняшний день в Солнечной системе обнаружено около 180 спутников планет. Развитие астрономии, а также использование межпланетных космических аппаратов для изучения космоса позволяет фиксировать в нем небесные тела все меньших размеров, поэтому эта цифра постоянно увеличивается. Более половины обнаруженных спутников являются спутниками Юпитера, крупнейшей планеты, вращающейся вокруг Солнца.

Сегодня их количество оценивается в 79, но это достаточно условно и ученые утверждают, что на самом деле их не менее сотни. 50 спутников уже имеют собственные имена — по традиции их называют женскими именами в честь любимых и многочисленных дочерей Юпитера (Зевса). Божества в древности не отличались особой нравственностью и разборчивостью, поэтому среди спутников Юпитера Ганимед оказался прекрасным юношей, который понравился всемогущему громовержцу и поэтому похитил его. Остальные 29 небесных тел, открытых сравнительно недавно, еще не имеют своих названий.

 

Роль спутников Юпитера в развитии астрономии

 

Юпитер стал первой планетой в Солнечной системе, у которой были обнаружены спутники, за исключением Луны, спутника Земли. Это сделал Галилео Галилей, который в 1610 году с помощью телескопа рядом с гигантом обнаружил маленькие звезды, которые вели себя необычно по сравнению с другими небесными телами. Наблюдая за их движением в течение нескольких дней, он понял, что они вращаются вокруг Юпитера, а это означает, что они не являются независимыми планетами, а являются спутниками. Так были открыты Ганимед, Европа, Ио и Каллисто.

 

 

Последующие наблюдения с Земли позволили к 1970 г рассмотреть еще 9 спутников. Во время облета планеты "Вояджером-1" в 1978 г были открыты три новых спутника. С развитием телескопов нового поколения с 1999 года было открыто 47 дополнительных спутников и доказано существование системы пылевых колец. Большой научный вклад внесли телескоп «Хаббл» и космический аппарат «Галилео», которые в 1995–2003 годах находились на орбите Юпитера в качестве искусственного спутника.

 

Классификация спутников

 

Спутники планеты делятся на главные, внутренние и внешние. К первым относятся самые большие спутники. Ко второму - небесные тела малых размеров, вращающиеся вблизи условной поверхности планеты. Далее следуют орбиты главных спутников на расстоянии 20 радиусов от гиганта. Внешние спутники вращаются еще дальше, на расстоянии до 50 млн км от центра.

 

Внутренние и внешние

 

Внутренние спутники вращаются по круговым орбитам в экваториальной плоскости гиганта. В их список входят три малых тела радиусом 20-250 км и Амальтея. Ближе всего к гиганту находятся Метида и Адрастея, которые движутся по правильным орбитам вблизи внешнего края колец.

Большая группа спутников является внешней (не менее 59 объектов). Он состоит из тела неправильной формы, размеры которого не превышают 170 м. Движение происходит по эллиптическим траекториям, при этом небесные тела наклонены к плоскости экватора. Некоторые движутся в ретроградном направлении, противоположном тому, в котором движется планета и ее спутники.

 

Некоторые из внешних спутников движутся бок о бок по близким орбитам. Это говорит о том, что ранее они были частью единого тела, которое раскололось в результате столкновения с другим объектом в космосе.

 

Нерегулярные объекты

 

В подгруппу входят малые тела, вращающиеся по эксцентрическим орбитам на большом расстоянии от центра планеты. Они были созданы ударами крупных спутников или притянуты гравитацией Юпитера. Они мало изменились с момента своего образования, поэтому содержат информацию о природе Солнечной системы.

 

Исследования позволили определить состав и физические свойства крупных спутников, список которых представлен ниже:

 

Каллисто. Наименее плотное тело, состоящее из льда и горных пород. Здесь нет тектонических процессов, но есть множество кратеров, окруженных трещинами. Вес – 1,1х10²³ кг, размер 4,821 м.

 

Ио. Спутник имеет железное ядро, жидкую оболочку и кору толщиной 10-40 км. Здесь активно происходят тектонические процессы, действуют около 400 вулканов. Вес – 8,9х10²² кг, размер 3,642 км.

 

Ганимед. Самый большой спутник Юпитера. Если бы у него была собственная орбита вокруг Солнца, его бы считали планетой. Небесное тело имеет ядро, образование атмосферы со следами кислорода. Слой льда скрывает океан. Масса - 1,48⋅10²³ кг, размер 5260 м.

 

Европа. В центре самой маленькой из самых больших лун находится металлическое ядро. Его поверхность состоит из водяного пара и льда, под которым (по мнению ученых) находится соленый океан. Спутник — важнейший объект для изучения, поиска внеземной жизни. Вес — 4,8х10²²² кг, размер 3,122 м.

 

 

Специалисты изучают спутники, которые относятся не только к группе Галилея. Из внутренних спутников особенно интересна темно-красная Амальтея (размером 250х146х128 км), не имеющая аналогов в Солнечной системе. Цвет небесного тела объясняется включениями во льду минералов и отложениями серы, выброшенными вулканами соседнего Ио. Однако рассматривается версия, что спутник был захвачен гравитацией Юпитера.

 

К самым неуловимым спутникам относится Метида (размером 60х40х34 км), который вращается вокруг Юпитера быстрее, чем он вокруг своей оси. Необычная орбита защищает спутник от пристального внимания ученых. Самая дальняя из внутренних лун – Фива (размер 116х98х84 км). Она ориентирована в пространстве так, что её внутренний конец всегда обращен к Юпитеру.

 

Параметры орбиты

 

Институт космических исследований АН РФ приводит данные о спутниках газового гиганта в таблице:

 

Наименование спутника Большая полуось (км) Орбитальный период (сут) Год открытия
Галилеевы спутники (главные)
Иo 421 700 +1,77 1610
Кaллисто 1 882 709 +16,69 1610
Гaнимeд 1 070 412 +7,15 1610
Eвропа 671 034 +3,55 1610
Группа Амальтеи (внутренние)
Метис 127 690 +7 ч 4 м 29 с 1980
Адрастея 128 690 +7 ч 9м 30 с 1979
Амальтея 181 366 +11 ч 57 м 23 с 1892
Фива 221 889 + 16 ч 11 м 17 с 1979
Группа Карло (внешние, нерегулярные)
Карло 17 144 873 +458,62 2003
Группа Гималии (ближние внешние, нерегулярные)
Леда 11 187 781 +241,75 1974
Гималия 11 451 971 +250,37 1904
Лиситея 11 740 560 +259,89 1938
Элара 11 788 034 +261,14 1905

 

Газовый гигант обладает сильным гравитационным и магнитным полем, чем и объясняется большое количество спутников. Каждый из спутников является объектом научных исследований. Процесс исследования осложняется расстоянием и несовершенством технологий, поэтому наука не может точно сказать, сколько спутников у Юпитера. Но с развитием прогресса у человечества появляется все больше и больше информации.

 

Некоторые особенности галилеевых спутников

 

Тщательное и многолетнее изучение астрономами многих стран, а также несколько межпланетных космических миссий, отправивших свои наблюдения на Землю, позволили получить массу интересных данных об основных спутниках Юпитера.

 

Ио

 

 

Ио — самое вулканически активное небесное тело Солнечной системы. Близость массивного Юпитера заставляет поверхность спутника трескаться и активировать выбросы серы, придавая ему оранжево-желтый цвет. Скорее всего, его поверхность состоит из смеси льда и камней

 

Европа

 

 

Европа полностью покрыта коркой водяного льда, под которой может скрываться жидкий океан, объем которого превышает запасы воды на Земле более чем в два раза, что позволяет говорить о том, есть ли жизнь на спутниках Юпитера. При этом на фотоизображениях поверхность спутника имеет сетчатую структуру, что позволяет говорить о наличии разломов, трещин и проталин. Предполагается, что на Ганимеде и Каллисте также есть вода. На Европе может быть вдвое больше воды, чем на Земле. Опять же, считается, что гравитация планеты нагревает внутреннюю часть и поддерживает ее в тепле.

 

Ганимед

 

Ганимед — самый большой спутник, больше планеты Меркурий. Он единственный в Солнечной системе, обладающий собственным магнитным полем.

 

Калисто

 

 

Каллисто, четвертая луна, имеет одну из самых сильно покрытых кратерами поверхностей. В отличие от других, поверхность Каллисто очень древняя, с ударными кратерами возрастом в миллиарды лет.

 

Расстояние от планеты также связано со значительными изменениями в структуре поверхности спутников. Ганимед показывает прошлую тектоническую активность. Европа покрыта льдом, а Ио — самый многочисленный спутник с серой и действующими вулканами.

 

Можно отметить: чем ближе объект к планете, тем горячее поверхность. Считается, что все луны имели внутреннее строение, напоминающее современную Каллисто. То есть все спутники, кроме Каллисто, имели внутри расплавленный лед, что позволяло камню и железу проникать глубоко внутрь, а воде покрывать поверхность.

 

 

Лунный календарь 2019


Последние статьи