stringtranslate.com

затемнение

На этом кадре, сделанном в июле 1997 года, яркая звезда Альдебаран только что вновь появилась на темной стороне убывающей луны в предрассветном покрытии.

Затмение — это событие, которое происходит, когда один объект скрыт от наблюдателя другим объектом, проходящим между ними. Этот термин часто используется в астрономии , но может также относиться к любой ситуации, в которой объект на переднем плане блокирует из поля зрения (закрывает) объект на заднем плане. В этом общем смысле затмение применяется к визуальной сцене, наблюдаемой с низколетящих самолетов (или к изображениям, созданным компьютером ), когда объекты переднего плана динамически закрывают удаленные объекты, поскольку сцена меняется с течением времени.

Если более близкое тело не полностью закрывает дальнее, событие называется транзитом . И транзит, и затмение можно в целом назвать окклюзией ; а если на наблюдателя падает тень, это называется затмением .

Символом покрытия, и особенно солнечного затмения , является🝵(U+1F775 🝵).

Покрытия Луной

Покрытие Урана во время лунного затмения 8 ноября 2022 года.
Покрытие звезды Луной.

Термин «затмение» чаще всего используется для описания лунных затмений — тех относительно частых случаев, когда Луна проходит перед звездой во время своего орбитального движения вокруг Земли. Поскольку Луна с угловой скоростью по отношению к звездам 0,55 угловой секунды /с или 2,7 мкрад/с имеет очень тонкую атмосферу, а звезды имеют угловой диаметр не более 0,057 угловых секунд или 0,28 мкрад, звезда, затененная Луна исчезнет или появится снова через 0,1 секунды или меньше на краю или лимбе Луны. События, происходящие на темном лимбе Луны, представляют особый интерес для наблюдателей, поскольку отсутствие яркого света облегчает наблюдение и определение времени.

Орбита Луны слегка наклонена по отношению к эклиптике ( см. Орбиту Луны ), что означает, что любая звезда с эклиптической широтой от –6,6 до +6,6 градусов может быть закрыта ею. [1] В этой полосе хорошо видны три звезды первой величины – Регул , Спика и Антарес – это означает, что они могут быть закрыты Луной или планетами. [2] Покрытия Альдебарана в эту эпоху возможны только Луной, потому что планеты проходят мимо Альдебарана на север. Ни планетарные, ни лунные затмения Поллукса в настоящее время невозможны, однако несколько тысяч лет назад лунные затмения были возможны. Некоторые особенно близкие объекты глубокого космоса , такие как Плеяды , могут быть закрыты Луной.

Юпитер (яркий объект в правом верхнем углу) за несколько минут до закрытия Луной 16 июня 2005 г.
Покрытие планеты Сатурн Луной 3 ноября 2001 года.

В пределах нескольких километров от края прогнозируемого пути затмения, называемого его северным или южным пределом, наблюдатель может видеть, как звезда периодически исчезает и появляется снова, когда неправильный край Луны проходит мимо звезды, создавая то, что известно как пасущееся лунное затмение . С наблюдательной и научной точки зрения эти «пасти» представляют собой наиболее динамичное и интересное из лунных затмений.

Точное время затмений Луны регулярно определяется астрономами (в основном любителями). Затмения Луны, рассчитанные с точностью до нескольких десятых секунды, имеют различные научные применения, в частности, для уточнения наших знаний о топографии Луны . Фотоэлектрический анализ затмений Луны также обнаружил, что некоторые звезды представляют собой очень близкие визуальные или спектроскопические двойные системы . Некоторые угловые диаметры звезд были измерены по времени затмений Луны, что полезно для определения эффективных температур этих звезд. Ранние радиоастрономы обнаружили, что затмения радиоисточников Луной полезны для определения их точного положения, поскольку большая длина радиоволн ограничивала разрешение, доступное при прямом наблюдении. Это имело решающее значение для однозначной идентификации радиоисточника 3C 273 с оптическим квазаром и его джетом [3] и стало фундаментальной предпосылкой для открытия Маартеном Шмидтом космологической природы квазаров .

Несколько раз в течение года можно увидеть, как Луна затмевает планету. [4] Поскольку планеты, в отличие от звезд, имеют значительные угловые размеры, то лунные затмения планет создадут на Земле узкую зону, из которой произойдет частичное затмение планеты. Наблюдатель, находящийся в этой узкой зоне, мог наблюдать диск планеты, частично заблокированный медленно движущейся Луной. Тот же механизм можно увидеть и на Солнце, где наблюдатели на Земле будут рассматривать его как солнечное затмение . Таким образом, полное солнечное затмение — это, по сути, затмение Солнца Луной.

Покрытие планетами

Пасущееся затмение Реи Дионой , двумя спутниками Сатурна , полученное Кассини-Гюйгенсом .

Звезды также могут быть закрыты планетами. Покрытия ярких звезд редки. В 1959 году Венера покрыла Регула , а следующее закрытие яркой звезды (также Регула Венерой) произойдет в 2044 году. [ 2] Кольца Урана были впервые открыты, когда эта планета покрыла звезду в 1977 году. 3 июля 1989 года Сатурн прошел перед звездой 5-й величины 28 Стрельца . Плутон закрывал звезды в 1988, 2002 и 2006 годах, что позволило изучить его разреженную атмосферу с помощью зондирования атмосферного лимба .

В редких случаях одна планета может пройти перед другой. [5] Если ближайшая планета кажется больше более отдаленной, это явление называется взаимным затмением планет. Последнее затмение или транзит произошло 3 января 1818 года, а следующее произойдет 22 ноября 2065 года, в обоих случаях с участием одних и тех же двух планет — Венеры и Юпитера .

Юпитер редко затмевает Сатурн . Это одно из самых редких известных событий [6] со следующим событием 10 февраля 7541 года. Это событие видно во всем мире, поскольку дуэт будет расположен почти в оппозиции к Солнцу, на границе между созвездиями Ориона и Телец . В некоторых областях это затмение невозможно увидеть, но если смотреть даже в небольшие телескопы, то кажется, что оба газовых гиганта находятся в одной и той же части поля зрения через окуляр. Последнее произошло в 6857 г. до н.э. [7]

Затмения более мелкими телами

Еще один набор затмений — это случаи, когда небольшое тело Солнечной системы или карликовая планета проходит перед звездой, временно блокируя ее свет, видимый с Земли. [8] Эти затмения полезны для гораздо более точного измерения размера и положения тела, чем это можно сделать другими способами. Профиль формы тела в поперечном сечении можно определить даже, если затмение наблюдают несколько наблюдателей в разных близлежащих местах. Покрытия использовались для расчета диаметра транснептуновых объектов, таких как 2002 TX 300 , Иксион и Варуна . Программное обеспечение для координации наблюдений доступно для скачивания на сайте http://www.occultwatcher.net/.

Кроме того, между главной звездой и ее спутником могут происходить взаимные затмения и затмения . Было обнаружено большое количество лун , анализируя фотометрические кривые блеска малых тел и обнаруживая второе, наложенное изменение яркости, из которого определяется орбитальный период для спутника (вторичный) и отношение вторичного к первичному диаметрам (для двоичная система ) часто можно вывести.

Примеры

Астероиды

На этой анимации показан путь тени карликовой планеты Макемаке во время покрытия слабой звезды в апреле 2011 года. Примечание: реальная форма тени на Земле не будет точно круглой, как показано здесь. Это видео призвано проиллюстрировать это явление.

Удаленные объекты

Двойные затемнения

Луна или другое небесное тело может одновременно затмить несколько небесных тел.

Из-за своего относительно большого углового диаметра Луна в любой момент времени закрывает неопределенное количество звезд и галактик. Однако затмение (затмение) Луной двух ярких объектов (например, двух планет или яркой звезды и планеты) одновременно происходит крайне редко, и ее можно увидеть только из небольшой части земного шара: последнее такое событие произошло 23 апреля 1998 г., когда она затменные Венера и Юпитер для наблюдателей на острове Вознесения .

Искусственные затемнения

Большой затменный управляемый спутник (BOSS) был предложенным спутником , который будет работать в сочетании с телескопом для обнаружения планет вокруг далеких звезд. Спутник состоит из большого и очень легкого корпуса, набора маневровых двигателей и навигационных систем. Он маневрировал бы в позицию на луче зрения между телескопом и ближайшей звездой. Таким образом, спутник блокировал бы излучение звезды, позволяя наблюдать за вращающимися вокруг планетами. [19]

Предлагаемый спутник будет иметь размеры 70 на 70 метров (230 футов × 230 футов), массу около 600 кг и маневрировать с помощью ионного двигателя в сочетании с использованием листа в качестве легкого паруса. Расположенный на расстоянии 100 000 км от телескопа, он заблокировал бы более 99,998% звездного света.

Возможны две конфигурации этого спутника. Первый будет работать с космическим телескопом , скорее всего, расположенным вблизи земной точки Лагранжа L2 . Второй разместит спутник на высокоэллиптической орбите вокруг Земли и будет работать совместно с наземным телескопом. В апогее орбиты спутник будет оставаться относительно неподвижным относительно Земли, что позволит увеличить время экспозиции.

Обновленная версия этой конструкции называется Starshade , в которой используется диск коронографа в форме подсолнуха . Аналогичное предложение было также сделано для спутника для закрытия ярких источников рентгеновского излучения, названного управляемым спутником с рентгеновским затмением или XOSS. [20]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Жан Меус, «La periodicité des occultations», Ciel et Terre , 87 (1971), 240–252 Ссылка ADS - английский перевод в: Жан Меус, «Серия затмений», в: Mathematical Astronomy Morsels (Ричмонд: Willmann-Bell , 1997), стр. 113–124.
  2. ^ ab «Покрытия ярких звезд планетами от 0 до 4000» . Проверено 16 июня 2005 г.
  3. ^ Опасность, К.; Макки, МБ; Шимминс, Эй Джей (1963). «Исследование радиоисточника 3С273 методом лунных затмений». Природа . 197 (4872): 1037. Бибкод : 1963Natur.197.1037H. дои : 10.1038/1971037a0. S2CID  4270661.
  4. ^ Международная ассоциация синхронизации времени затмения (IOTA). «Яркие покрытия Луны планетами и астероидами в 2021 году» . Проверено 10 ноября 2021 г.
  5. ^ Альберс, Стивен, «Взаимные затмения планет: 1557–2230», Sky and Telescope , март 1979 г.
  6. ^ «Глава 2: Предсказуемые непериодические события – Часть II». Архивировано из оригинала 13 августа 2012 года . Проверено 9 августа 2012 г.
  7. ↑ Боб Кинг (20 декабря 2020 г.). «Объятия Юпитера и Сатурна в соединении солнцестояния». Небо и телескоп.
  8. ^ «Звездные затмения». Лаборатория планетарной астрономии Массачусетского технологического института. 20 декабря 2007 года . Проверено 26 октября 2009 г.
  9. ^ Данэм, Дэвид В.; (еще 45 авторов) (1990). «Размер и форма (2) Паллад из покрытия 1 Vulpecuale в 1983 году». Астрономический журнал . 99 (5): 1636. Бибкод : 1990AJ.....99.1636D. дои : 10.1086/115446 .{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  10. ^ Престон, Стив. «Обновления о покрытии астероидов» . Проверено 25 февраля 2009 г.
  11. ^ "Результаты европейского затмения астероидов 1998 года" . euraster.net (веб-сайт для наблюдателей за затмениями астероидов в Европе). 21 марта 1998 года . Проверено 1 декабря 2008 г.(Аккорды). Архивировано 23 июля 2011 года в Wayback Machine.
  12. ^ Аб Данэм, Дэвид (2006). «24-е ежегодное собрание Международной ассоциации синхронизации времени затмений в обсерватории горы Куба, Гринвилл, Делавэр». Международная ассоциация времени затмений. Архивировано из оригинала 18 июля 2011 года . Проверено 13 февраля 2011 г.
  13. ^ Витальяно, Альдо (2010). «Страница Солекса». Университет Неаполя имени Федерико II. Архивировано из оригинала 18 сентября 2015 года . Проверено 13 февраля 2011 г.
  14. ^ «Добровольцы-наблюдатели приглашены для определения времени затмения Регула 20 марта 2014 г.» . Архивировано из оригинала 27 августа 2017 года . Проверено 3 октября 2014 г.
  15. ^ Браун, Майк (2010). «Теневая рука Эрис». Планеты Майка Брауна . Проверено 7 ноября 2010 г.
  16. ^ Ортис, Дж.Л.; (еще 91 автор) (12 октября 2017 г.). «Размер, форма, плотность и кольцо карликовой планеты Хаумеа после звездного покрытия». Природа . 550 (7675): 219–223. arXiv : 2006.03113 . Бибкод : 2017Natur.550..219O. дои : 10.1038/nature24051. hdl : 10045/70230 . PMID  29022593. S2CID  205260767.{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  17. ^ «Новые тайны окружают следующую цель облета «Новых горизонтов»: космический корабль НАСА «Новые горизонты» не пролетит мимо своей следующей научной цели до Нового 2019 года, но объект пояса Койпера, известный как 2014 MU69, уже преподносит сюрпризы». НАСА . 5 июля 2017 г.
  18. ^ «Команда НАСА New Horizons добивается золота в Аргентине» . Новые горизонты: миссия НАСА к Плутону . 19 июля 2017 г.
  19. ^ Копи, CJ; Старкман, Джордж (2000). «Большой затмевающий управляемый спутник (БОСС)». Астрофизический журнал . 532 (1): 581–592. arXiv : astro-ph/9904413 . Бибкод : 2000ApJ...532..581C. дои : 10.1086/308525. S2CID  18790887.
  20. ^ "Управляемый спутник с рентгеновским затмением (XOSS)" . СЛУЧАЙ. Архивировано из оригинала 19 июля 2011 года . Проверено 9 февраля 2007 г.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки