Астронет: Александр Козловский Меркурий и Венера: совместная вечерняя (восточная) элонгация http://variable-stars.ru/db/msg/1209121

Меркурий и Венера: совместная вечерняя (восточная) элонгация
28.10.2005 1:33 | Александр Козловский

3 ноября 2005 года на вечернем небе произойдет редкое астрономическое явление - Меркурий и Венера, двигаясь по своим орбитам, одновременно (!) отдалятся на максимальное расстояние (элонгацию) от Солнца на небосводе. Хотя Меркурий (синодический период - 115,85 сут.) бывает в утренней или вечерней элонгации каждые два месяца, а Венера (синодический период - 583,93 сут.) - каждые 10 месяцев, однако одновременно (с точностью до 1 дня) в одной и той же элонгации они бывают достаточно редко, примерно раз в 40 лет. Это происходит в двух, следующих друг за другом, одинаковых элонгациях Венеры, а затем приходится ждать 40 лет. События же подобные нынешнему, с разницей в элонгациях этих планет всего несколько часов, происходят еще реже.

Ближайшая к Солнцу планета Меркурий по праву носит это имя. Всего 88 суток требуется Меркурию, чтобы совершить оборот вокруг Солнца. Оборот вокруг своей оси планета делает за 58 суток. Благодаря такому соотношению меркурианского года и меркурианских суток на Меркурии Солнце буквально танцует на небосводе планеты, т.е. может зайти за горизонт и тут же начнет восходить снова. Подобной картины вы не увидите ни на одной из планет Солнечной системы, кроме Меркурия. Каждая из планет таит в себе присущее только ей, особенное и интересное! Меркурий очень похож на Луну, благодаря усеянной кратерами поверхности, но несколько больше земной соседки. Диаметр Меркурия - 4880 км, а диаметр Луны - 3476 км. По плотности Меркурий уступает лишь Земле (5,44 г/см³). У Меркурия нет спутников. Нет и атмосферы (атмосфера есть, но у самой поверхности и очень разреженная), поэтому его поверхность его всегда открыта, и была бы достаточно хорошо изучена еще на заре телескопических наблюдений. Тем не менее, из-за близости к Солнцу условия наблюдений этой планеты оставляют желать лучшего. В любительский телескоп можно увидеть фазы планеты, которые меняются так же, как и у Луны, а при наиболее благоприятных условиях с достаточно сильным инструментом (от 150 мм в диаметре и выше) можно разглядеть некоторые детали поверхности.

Венера - вторая планета Солнечной системы и двойник Земли по размерам. Ее диаметр (12104 км) составляет 94% земного при плотности планеты 5,24 г/см³, что всего на несколько процентов меньше земной. Венера имеет почти круговую орбиту, по которой она обходит Солнце за 225 земных суток на расстоянии 108,2 млн. км. от центрального светила. Оборот вокруг оси Венера совершает за 243 земных дня - максимальное время среди всех планет, вращаясь в обратную сторону (в направлении, противоположном движению ее по орбите). Такое медленное и обратное вращение означает, что Солнце на планете восходит и заходит всего лишь два раза за год, а венерианские сутки равны 117 земным. У Венеры, как и у Меркурия, нет спутников. Венера подходит к Земле на расстояние 45 млн. км - ближе, чем любая другая планета. Венера обладает мощной атмосферой, из-за которой земной наблюдатель видит лишь облачный покров планеты, скрывающий от взоров людей саму поверхность. Благодаря тому, что Венера внутренняя планета, как и Меркурий, она имеет фазы, подобные лунным фазам. Венера имеет самый большой видимый диаметр, который в нижнем соединении с Солнцем (при максимальном сближении с Землей) составляет 61 угловую секунду.

Вернемся к событию 2005 года. Первым достигнет элонгации Меркурий. Это произойдет 3 ноября в 17 часов 20 минут по московскому времени. Планета в этот момент отдалится от Солнца на угловое расстояние 23°31'. В 21 час 36 минут по московскому времени максимально отдалится от Солнца и Венера. Ее удаление составит 47°06', т.е. в два раза больше, чем у Меркурия. Блеск Меркурия в это время станет равным -0,2m, а видимый диаметр составит 6,6'' при фазе 0,63. У Венеры эти показатели гораздо выше: блеск - -4,4m, видимый диаметр - 25'', фаза - 0,5. Периоды элонгаций особенно благоприятны для наблюдений внутренних планет. Тем не менее, хотя данная элонгация для Меркурия одна из самых максимально возможных, но условия его видимости неблагоприятны в средних широтах России. Обладая большим отрицательным склонением (более 20 градусов к югу от небесного экватора) обе планеты будут находиться очень низко над горизонтом. В этот день к ним присоединится и Луна, но она будет находиться еще ниже, чем Меркурий. Продолжительность видимости самой близкой к Солнцу планеты составит в средней полосе России всего несколько минут. Более того, чтобы успеть обнаружить Меркурий, нужно начинать его поиски сразу после захода Солнца. Для этого нужно приготовить хороший бинокль или телескоп с большим полем зрения, и просматривать небо близ горизонта у точки юго-запада. Меркурий должен появиться в поле зрения инструмента в виде оранжевой звездочки. В этих поисках может помочь вид неба для широты Москвы, который почти совпадает со временем элонгации Меркурия. Для городов севернее и южнее Москвы небесные тела будут располагаться, соответственно, несколько ниже и выше (на разницу широт) относительно их мест на небосводе для Москвы. Чем южнее будет пункт наблюдения, тем легче обнаружить Меркурий. Для наглядности максимального удаления планет от Солнца и движения Меркурия и Венеры вокруг Солнца, показаны линии их орбит. Во время элонгации Меркурий будет находиться в созвездии Скорпиона, а Венера - в созвездии Стрельца. В телескоп с увеличением 60 крат и более можно будет различить диск Меркурия, не более того. На видимом диске Венеры (в отличие от Меркурия) с таким же увеличением могут наблюдаться детали в виде слабых малоконтрастных пятен, т.к. видимый диаметр ее гораздо больше, чем у Меркурия, а условия видимости лучше. На другом рисунке показан вид неба, который откроется в этот день космонавтам на МКС. Если взглянуть на Солнечную систему со стороны, то можно видеть, что Меркурий, Венера, Земля и Марс расположены по одну сторону от Солнца. С самого Солнца в это время можно наблюдать парад планет, прочти всей Солнечной системы. Совершенно другое расположение планет будет при наблюдении с Меркурия и с Венеры (в сторону Солнца и от него). После прохождения элонгации Меркурий и Венера вновь начнут видимое на небосводе сближение с Солнцем.

Наблюдения Венеры.
Лучшее время для наблюдений Венеры незадолго до восхода Солнца (некоторое время после его восхода при утренней видимости). Именно в это время яркость планеты не ослепляет и дает возможность наблюдать поверхность планеты и зарисовывать детали, если таковые наблюдаются. Некоторые наблюдатели склонны утверждать, что наиболее благоприятно наблюдать Венеру при высоте Солнца над горизонтом 5 градусов.

Наблюдения Венеры сводятся к зарисовкам фаз и деталей на поверхности. Пример зарисовки Венеры показан на рисунке. В качестве шаблона для зарисовок используется диск из плотной бумаги диаметром 50 мм, который прикладывается к листу бумаги и обводится карандашом. Надо сказать, что, несмотря на обилие современных качественных приемников излучения, человеческий глаз остается лучшим приемником излучения при наблюдениях планет, поэтому зарисовки самый качественный наблюдательный материал. Все рисунки нужно делать в специальной тетради или альбоме, на хорошей бумаге, простым мягким карандашом. Над каждым рисунком ставится его порядковый номер. Под рисунком указывается:

1) дата и время наблюдения (по всемирному времени);
2) инструмент, диаметр объектива и увеличение;
3) качество изображения;
4) фамилия, имя и отчество наблюдателя;
5) примечания.

Время наблюдения записывается в момент нанесения самой интенсивной детали с точностью до 5 минут для Венеры. Поправка часов должна быть известна с точностью до 1 минуты. Качество изображения рекомендуется оценивать по следующей пятибалльной шкале:
1 изображение сильно дрожит, весь диск струится, иногда искажается его форма, он окрашивается в переменные цвета; детали не видны; яркость фона неба меняется; временами изображение совсем расплывается;
2 изображение колеблется; диск заметно струится, но форма его не искажается; окрашивание невелико, яркость фона неба почти не меняется; на диске видны только самые крупные детали; слабые внешние части планеты размыты;
3 изображение почти неподвижно; края диска слегка струятся; видны все основные детали; яркость фона неба не меняется; иногда наблюдаются краткие (12 с) успокоения;
4 изображение резкое и неподвижное; края диска четкие, видны мелкие детали и слабые части планеты; часто наступают моменты полного успокоения;
5изображение все время исключительно резкое; дрожания и помутнения редки (через 58 с); самые мелкие детали видны четко, как на рисунке; инструмент выдерживает максимальные увеличения.
В примечании нужно указывать, насколько ясно были видны детали, давать описания наиболее интересных из них, отмечать помехи при наблюдениях (дымка, проходящие облака, неспокойствие атмосферы и т. п.).

Представляют интерес систематические зарисовки фаз Венеры, которые можно производить, наблюдая планету в трубу размером от 60 мм и выше.

Наблюдения фаз Венеры особенно интересны в следующие эпохи: 1) когда фаза близка к 1, т. е. Венера видна, как почти полный диск; 2) около фазы 0,5, когда терминатор близок к прямой линии; очень важно определить момент, когда он становится совершенно прямым, что и будет иметь место вблизи данной утренней элонгации Венеры; 3) при малых фазах (менее 0,2), когда Венера имеет вид узкого серпа. Наблюдения в эпохи 1) и 3) затруднены вследствие близости Венеры к Солнцу; поэтому наблюдать ее можно только днем. Найти планету днем легко, если инструмент снабжен разделенными кругами. В противном случае нужно примерно рассчитать ее положение на небе и ловить ее в трубу, поставив самое малое увеличение. Около времени наибольшего удаления Венеры от Солнца имеет смысл наблюдать ее фазу как днем, так и в сумерки и ночью, делая зарисовки через каждые 1520 минут. Такие наблюдения позволят изучить влияние иррадиации. Зарисовка планеты начинается с нанесения линии терминатора (границы освещенной и неосвещенной частей планеты). Сначала надо стараться правильно передать фазу и удлинение рогов серпа. При плохом изображении этим приходится ограничиваться. Затем приступаем к осмотру видимого диска планеты, который проводится в следующем порядке: Осматриваем терминатор. На терминаторе могут быть светлые выступы и темные заливы. Верхняя и нижняя половины его могут быть не симметричны. Особенно часто темные заливы видны на терминаторе около рогов, ввиду чего терминатор почти никогда не имеет полуэллиптической формы. Осматривая рога серпа, прежде всего отмечаем наличие или отсутствие удлинения рогов. Если рога удлинены, то на рисунке их концы отмечаются стрелочками, чтобы можно было оценить угол а, на который удлиняется каждый рог серпа. Нередко один из рогов бывает размыт, в то время как другой виден резко. На терминаторе у рогов некоторые наблюдатели иногда видят довольно резкие зазубрины. При больших фазах наблюдаются также закругления терминатора. По величине удлинения рогов серпа после обработки можно определить длину сумеречной дуги в атмосфере Венеры, что представляет интерес для изучения ее строенияОсматриваем лимб планеты. На лимбе могут наблюдаться светлые иррадиирующие выступы. Осматриваем самый диск (серп). Наиболее заметно на диске Венеры потемнение у терминатора, имеющее форму сегмента. При разных фазах этот сегмент изменяет свою ширину. Другой характерной особенностью вида Венеры являются светлые области вдоль лимба. Это, по-видимому, следствие контраста.

Детали на Венере представляют собой очень размытые и неясные образования, имеющие, вероятно, облачную природу. Темные пятна обычно имеют вытянутую форму, белые округлую. На рисунке темные области затушевываются, а светлые обводятся пунктиром. Светлые области нередко выдаются за лимб и терминатор. Наблюдения таких выступов представляют особенный интерес, поскольку они создаются, скорее всего, облаками типа наших серебристых облаков находящимися выше основного облачного слоя Венеры. По этим наблюдениям можно определить высоту верхних облаков над уровнем нижних.

Для того чтобы впоследствии при обработке можно было отличать реально наблюденные детали от случайных дефектов зарисовки, детали с помощью выносных линий обозначаются буквами. Светофильтры сильно влияют на контрастность деталей на поверхности Венеры. Многочисленными наблюдениями было установлено, что контрастность темных деталей резко увеличивается при наблюдении через синий или голубой светофильтр. Однако синий светофильтр несколько ухудшает общее качество изображения. При плохой прозрачности воздуха для ослабления рассеянного света неба надо применять желтый или оранжевый светофильтр. В случае ночных наблюдений для снижения яркости планеты (создающей неприятное впечатление блескости) приходится ставить нейтральный фильтр или диафрагмировать объектив телескопа. Обычно видимость деталей при этом улучшается, а глаз не так сильно утомляется. Это еще раз указывает, что выгоднее Венеру наблюдать не ночью, а днем или в сумерки.

При наблюдениях со светофильтрами нужно оценивать видимость светлых и темных деталей и форму терминатора при наблюдении с каждым фильтром или производить зарисовки отдельно для каждого фильтра. Такие наблюдения могут дать представление об окраске деталей. Следует напомнить, что к наблюдению деталей на поверхности Венеры надо подходить с величайшей осторожностью, так как очень часто эти детали настолько слабы и размыты, что возникают сомнения в их реальности.

Фотографирование Венеры производится с окулярным увеличением. Фотоаппарат желательно использовать зеркальный типа Зенит. Аппарат с вывернутым объективом прилаживается к окулярной части телескопа и наводится на резкость по яркой Венере. Затем производится фотографирование. Выдержка при фотографировании Венеры составит 0,2-0,5 сек при чувствительности пленки 400 ед. Кроме фотоаппарата к телескопу можно подсоединять и другие приемники излучения. Это цифровые фотоаппараты и веб-камеры. Эти камеры удобны тем, что результат съемки можно посмотреть непосредственно после съемки, оценить качество снимка и при необходимости откорректировать условия съемки.

Кроме фотографирования через телескоп, можно производить прямое фотографирование через штатный объектив фотоаппарата неподвижной камерой. При таком фотографировании аппарат устанавливается на штатив и направляется на объект. Выдержка при фотографировании неподвижной камерой должна быть не более 20 секунд, при условии фотографирования объективом с фокусным расстоянием не более 50 мм. Это необходимо для того, чтобы планеты и звезды на снимке не получились черточками из-за вращения Земли.

Успешных наблюдений и ясного неба!

Источники:

1. Астрономический календарь (постоянная часть), М. Наука, 1981
2. Календарь наблюдателя 11 за 2005 год
3. StarryNightBackyard 3.1
4. Электронная энциклопедия Энциклопедия Солнечной системы
5. Фото Венеры близ нижнего соединения В. Виньяминова