В астрономии соединение происходит, когда два астрономических объекта или космических корабля кажутся близкими друг к другу в небе. Это означает, что они имеют либо одинаковое прямое восхождение , либо одинаковую эклиптическую долготу , как правило, наблюдаемую с Земли. [1] [2]
Когда два объекта всегда появляются близко к эклиптике — например, две планеты , Луна и планета, или Солнце и планета — этот факт подразумевает кажущееся близкое сближение между объектами, как видно на небе. Родственное слово, appulse , является минимальным видимым разделением на небе двух астрономических объектов. [3]
Соединения включают либо два объекта в Солнечной системе , либо один объект в Солнечной системе и более удаленный объект, такой как звезда . Соединение — это кажущееся явление, вызванное точкой зрения наблюдателя : два вовлеченных объекта на самом деле не находятся близко друг к другу в пространстве . Соединения между двумя яркими объектами, близкими к эклиптике, такими как две яркие планеты, можно увидеть невооруженным глазом .
Астрономический символ соединения —
( Unicode U+260C ☌). [4]
Символ соединения не используется в современной астрономии. Он продолжает использоваться в астрологии . [ не проверено в тексте ]
В более общем смысле, в частном случае двух планет это означает, что они просто имеют одинаковое прямое восхождение (и, следовательно, одинаковый часовой угол ). Это называется соединением по прямому восхождению. Однако существует также термин соединение по эклиптической долготе. При таком соединении оба объекта имеют одинаковую эклиптическую долготу. Соединение по прямому восхождению и соединение по эклиптической долготе обычно не происходят в одно и то же время, но в большинстве случаев почти в одно и то же время. Однако при тройных соединениях возможно, что соединение происходит только по прямому восхождению (или эклиптической длине). Во время соединения — неважно, по прямому восхождению или по эклиптической долготе — вовлеченные планеты находятся близко друг к другу на небесной сфере . В подавляющем большинстве таких случаев одна из планет будет казаться проходящей севернее или южнее другой.
_observatory_at_Paranal.jpg/1280px-ESO%E2%80%99s_Very_Large_Telescope_(VLT)_observatory_at_Paranal.jpg)
Однако, если два небесных тела достигают одинакового склонения во время соединения по прямому восхождению (или одинаковой эклиптической широты во время соединения по эклиптической долготе), то, что ближе к Земле, пройдет перед другим. В таком случае имеет место сизигия . Если один объект движется в тень другого, событие является затмением . Например, если Луна проходит в тень Земли и исчезает из виду, это событие называется лунным затмением . Если видимый диск более близкого объекта значительно меньше, чем у более дальнего объекта, событие называется транзитом . Когда Меркурий проходит перед Солнцем, это транзит Меркурия , а когда Венера проходит перед Солнцем, это транзит Венеры . Когда более близкий объект кажется больше, чем дальний, он полностью затмевает своего меньшего компаньона; это называется покрытием . Примером затмения является прохождение Луны между Землей и Солнцем, в результате чего Солнце исчезает полностью или частично. Это явление обычно известно как солнечное затмение . Затмения, при которых более крупное тело не является ни Солнцем, ни Луной, очень редки. Однако более частым является затмение планеты Луной . Несколько таких событий можно наблюдать каждый год из разных мест на Земле.
Соединение, как явление перспективы, представляет собой событие, в котором участвуют два астрономических тела, видимых наблюдателем на Земле. Время и детали лишь в незначительной степени зависят от местоположения наблюдателя на поверхности Земли, причем наибольшие различия наблюдаются для соединений с участием Луны из-за ее относительной близости, но даже для Луны время соединения никогда не отличается более чем на несколько часов.
Если смотреть с планеты, которая является высшей , то если нижняя планета находится на противоположной стороне Солнца, то она находится в верхнем соединении с Солнцем . Нижнее соединение происходит, когда две планеты лежат на одной линии с одной стороны Солнца . В нижнем соединении верхняя планета находится «в оппозиции » к Солнцу, если смотреть с нижней планеты.
Термины «нижнее соединение» и «верхнее соединение» используются, в частности, для планет Меркурий и Венера , которые являются нижними планетами, если смотреть с Земли. Однако это определение можно применить к любой паре планет, если смотреть с той, которая дальше от Солнца.
Планета (или астероид , или комета ) просто называется в соединении, когда она находится в соединении с Солнцем , как видно с Земли. Луна находится в соединении с Солнцем в Новолуние .
Соединения между двумя планетами могут быть одинарными, тройными или даже пятерными. Пятеричные соединения включают Меркурий, поскольку он быстро движется на восток и запад от Солнца в синодическом цикле длиной всего 116 дней. Пример произойдет в 2048 году, когда Венера, двигаясь на восток за Солнцем, встретится с Меркурием пять раз (16 февраля, 16 марта, 27 мая, 13 августа и 5 сентября). [6]
Существует также так называемое квазисоединение, когда планета в ретроградном движении — всегда либо Меркурий , либо Венера , с точки зрения Земли — будет «отступать» в прямом восхождении, пока она почти не позволит другой планете обогнать ее, но затем первая планета возобновит свое поступательное движение и затем снова будет казаться отдаляющейся от нее. Это произойдет на утреннем небе, перед рассветом. Обратное может произойти на вечернем небе после заката, когда Меркурий или Венера войдут в ретроградное движение как раз в тот момент, когда они собираются обогнать другую планету (часто Меркурий и Венера являются обеими планетами, и когда возникает такая ситуация, они могут оставаться в очень близкой визуальной близости в течение нескольких дней или даже дольше). Квазисоединение считается происходящим в то время, когда расстояние в прямом восхождении между двумя планетами наименьшее, хотя, если принять во внимание склонение, они могут казаться ближе друг к другу незадолго до или после этого.
Интервал между двумя соединениями, включающими одни и те же две планеты, не является постоянным, но средний интервал между двумя подобными соединениями можно рассчитать из периодов планет. «Скорость», с которой планета движется вокруг Солнца, в терминах оборотов за время, определяется обратной величиной ее периода, а разность скоростей между двумя планетами — это разность между ними. Для соединений двух планет за пределами орбиты Земли средний временной интервал между двумя соединениями — это время, необходимое для покрытия 360° этой разницей скоростей, поэтому средний интервал равен:
Конечно, это не относится к интервалам между отдельными союзами тройного союза .
Соединения между планетой внутри орбиты Земли (Венера или Меркурий) и планетой снаружи немного сложнее. Поскольку внешняя планета поворачивается от оппозиции к Солнцу к востоку от Солнца, затем к верхнему соединению с Солнцем, затем к западу от Солнца и обратно к оппозиции, она будет в соединении с Венерой или Меркурием нечетное количество раз. Таким образом, средний интервал между, скажем, первым соединением одного набора и первым соединением следующего набора будет равен среднему интервалу между ее противостояниями с Солнцем. Соединения между Меркурием и Марсом обычно тройные, а также между Меркурием и планетами за Марсом могут быть тройными. Соединения между Венерой и планетами за Землей могут быть одинарными или тройными.
Что касается соединений между Меркурием и Венерой, каждый раз, когда Венера переходит от максимальной элонгации к востоку от Солнца к максимальной элонгации к западу от Солнца, а затем обратно к востоку от Солнца (так называемый синодический цикл Венеры), происходит четное количество соединений с Меркурием. Обычно их четыре, но иногда всего два, [7] а иногда и шесть, как в цикле, упомянутом выше, с пятерным соединением, когда Венера движется на восток, которому предшествует синглет 6 августа 2047 года, когда Венера движется на запад. [6] Средний интервал между соответствующими соединениями (например, первое из одного набора и первое из следующего) составляет 1,599 года (583,9 дня), исходя из орбитальных скоростей Венеры и Земли, но произвольные соединения происходят по крайней мере вдвое чаще. Синодический цикл Венеры (1,599 года) почти в пять раз длиннее, чем у Меркурия (0,317 года). Когда они находятся в одной фазе и движутся между Солнцем и Землей одновременно, они остаются близко друг к другу на небе в течение недель.
В следующей таблице приведены эти средние интервалы между соответствующими соединениями в юлианских годах по 365,25 дней для комбинаций девяти традиционных планет. Соединения с Солнцем также включены. Поскольку Плутон находится в резонансе с Нептуном, используемый период в 1,5 раза больше периода Нептуна, что немного отличается от текущего значения. Тогда интервал будет ровно в три раза больше периода Нептуна.
27 февраля 1953 года BC, Меркурий, Венера, Марс и Сатурн образовали группу с угловым диаметром 26,45 угловых минут. Юпитер в тот же день находился всего в нескольких градусах, так что в этот день все 5 ярких планет можно было найти в области размером всего 4,33 градуса. Дэвид Панкениер и Дэвид Нивисон предположили, что это соединение произошло в начале династии Ся в Китае. [8] [9]
Произошло тройное соединение Марса и Юпитера. В первом соединении 26 мая 929 года Марс, яркость которого составляла −1,8 зв. величины, находился в 3,1 градусах к югу от Юпитера с яркостью −2,6 зв. величины. Второе соединение произошло 4 июля 929 года, когда Марс находился в 5,7 градусах к югу от Юпитера. Обе планеты были яркими −2,8 зв. величины. 18 августа 929 года Марс, яркий −1,9 зв. величины, находился в 4,7 градусах к югу от Юпитера, яркость которого составляла −2,6 зв. величины.
Второе соединение могло быть из всех соединений между внешними планетами с Рождества Христова [ требуется ссылка ] тем, при котором обе планеты имели наибольшую яркость. При всех других соединениях между внешними планетами по крайней мере одна планета была тусклее.
Между 22 декабря 1503 года и 27 декабря 1503 года все три яркие внешние планеты Марс, Юпитер и Сатурн достигли своего противостояния с Солнцем и поэтому находились близко друг к другу на ночном небе. В период противостояния 1503 года Марс 3 раза находился в соединении с Юпитером (5 октября 1503 года, 19 января 1504 года и 8 февраля 1504 года) и 3 раза в соединении с Сатурном (14 октября 1503 года, 26 декабря 1503 года и 7 марта 1504 года). Юпитер и Сатурн находились 24 мая 1504 года в тесном соединении с угловым разделением в 19 угловых минут.
9 октября 1604 года произошло соединение Марса и Юпитера, в результате чего Марс прошел мимо Юпитера на 1,8 градуса южнее. Всего в двух градусах от Юпитера в тот же день вспыхнула сверхновая Кеплера . Это был, пожалуй, единственный случай в истории, когда сверхновая вспыхнула вблизи соединения двух планет.
В начале декабря 1899 года Солнце и планеты, видимые невооруженным глазом, оказались в полосе шириной 35 градусов вдоль эклиптики, если смотреть с Земли. В результате в период с 1 по 4 декабря 1899 года Луна достигла соединения с Юпитером, Ураном, Солнцем, Меркурием, Марсом, Сатурном и Венерой по порядку. Большинство этих соединений не были видны из-за яркого света Солнца.
В период с 4 по 6 февраля 1962 года в редкой серии событий Меркурий и Венера достигли соединения, наблюдаемого с Земли, за ними последовали Венера и Юпитер, затем Марс и Сатурн. Соединения произошли между Луной и, по очереди, Марсом, Сатурном, Солнцем, Меркурием, Венерой и Юпитером. Меркурий также достиг нижнего соединения с Солнцем. Соединение между Луной и Солнцем в новолуние вызвало полное солнечное затмение, видимое в Индонезии и Тихом океане, [10] когда эти пять планет невооруженным глазом были видны в непосредственной близости от Солнца на небе.
Меркурий , Венера и Марс по отдельности достигли соединения друг с другом, и каждое по отдельности с Солнцем, в течение 7-дневного периода в августе 1987 года, как видно с Земли. Луна также достигла соединения с каждым из этих тел 24 августа. Однако ни одно из этих соединений не было заметно из-за яркого света Солнца. [11]
В мае 2000 года, в очень редком случае, несколько планет находились в непосредственной близости от Солнца на небе, как видно с Земли, и произошла серия соединений. Юпитер, Меркурий и Сатурн достигли соединения с Солнцем в период с 8 по 10 мая. Эти три планеты, в свою очередь, находились в соединении друг с другом и с Венерой в течение нескольких недель. Однако большинство этих соединений не были видны с Земли из-за яркого света от Солнца. [11] NASA назвало 5 мая датой соединения. [12]
Венера, Марс и Сатурн появились близко друг к другу на вечернем небе в начале мая 2002 года, а соединение Марса и Сатурна произошло 4 мая. За этим последовало соединение Венеры и Сатурна 7 мая, а затем еще одно соединение Венеры и Марса 10 мая, когда их угловое разделение составило всего 18 угловых минут. Серия соединений между Луной и, по порядку, Сатурном, Марсом и Венерой произошла 14 мая, хотя было невозможно наблюдать все это в темноте из любого отдельного места на Земле. [11]
Соединение Луны и Марса произошло 24 декабря 2007 года, очень близко ко времени полнолуния и в то время, когда Марс находился в противостоянии с Солнцем. Марс и полная Луна появились близко друг к другу на небе по всему миру, при этом для наблюдателей в некоторых далеких северных местах произошло затмение Марса. [13] Аналогичное соединение произошло 21 мая 2016 года и 8 декабря 2022 года.
Соединение Венеры и Юпитера произошло 1 декабря 2008 года, а несколько часов спустя обе планеты по отдельности достигли соединения с серпом Луны . [14] Из некоторых мест было видно покрытие Венеры Луной. [15] Три объекта были видны близко друг к другу на небе из любой точки Земли.
В конце мая Меркурий , Венера и Юпитер прошли через серию соединений с интервалом всего в несколько дней.
30 июня – Венера и Юпитер сблизились в планетарном соединении; они разошлись примерно на 1/3 градуса. Соединение получило прозвище «Звезда Вифлеема». [16]
Утром 9 января Венера и Сатурн соединились в соединении [17]
27 августа произошло соединение Меркурия и Венеры , за которым последовало соединение Венеры и Юпитера , что означало, что три планеты находились очень близко друг к другу на вечернем небе.
Утром 13 ноября Венера и Юпитер были в соединении, то есть они были видны близко друг к другу на утреннем небе.
Ранним утром 7 января Марс и Юпитер были в соединении. Пара находилась всего в 0,25 градусах друг от друга в небе в момент наибольшего сближения. [18]
В течение большей части февраля, марта и апреля Марс, Юпитер и Сатурн находились близко друг к другу, и поэтому они претерпели ряд соединений: 20 марта Марс был в соединении с Юпитером, а 31 марта Марс был в соединении с Сатурном. 21 декабря Юпитер и Сатурн появились на своем самом близком расстоянии на небе с 1623 года, в событии, известном как великое соединение .
Планетоид Паллада прошел мимо Сириуса , самой яркой звезды на ночном небе, 9 октября на юге на расстоянии 8,5 угловых минут (источник: Astrolutz 2022, ISBN 978-3-7534-7124-2). Поскольку Сириус находится далеко к югу от эклиптики, с Земли вблизи Сириуса можно увидеть лишь несколько объектов Солнечной системы.
В этот раз Паллада имела самое низкое угловое расстояние до Сириуса не только в XXI веке, но и с момента своего открытия в 1802 году.
В XIX веке самое большое сближение Паллады и Сириуса произошло 11 октября 1879 года, когда яркая 8,6-звездная звезда Паллада прошла мимо Сириуса в 1,3° к юго-западу, а в XX веке самое низкое расстояние между Палладой и Сириусом было достигнуто 12 октября 1962 года, когда Паллада, яркость которой также составляла 8,6 звездной величины, находилась в 1,4° к юго-западу от самой яркой звезды на небе.
