Ночное небо — это ночное небо, в котором видны небесные объекты, такие как звезды , планеты и Луна , в период между закатом и восходом Солнца , когда Солнце находится за горизонтом .
Естественные источники света в ночном небе включают лунный свет , звездный свет и свечение воздуха , в зависимости от местоположения и времени. Полярные сияния освещают небо над полярными кругами . Иногда большой выброс корональной массы от Солнца или просто высокий уровень солнечного ветра могут распространить явление к экватору . [1]
Ночное небо и его изучение имеют историческое место как в древних, так и в современных культурах. В прошлом, например, фермеры использовали статус ночного неба как календарь , чтобы определить, когда сажать урожай. Многие культуры рисовали созвездия между звездами на небе, используя их в связи с легендами и мифологией о своих божествах .
История астрологии в целом основывалась на вере в то, что отношения между небесными телами влияют на события на Земле или объясняют их. Научное изучение объектов на ночном небе происходит в контексте наблюдательной астрономии .
Видимость небесных объектов на ночном небе зависит от светового загрязнения . Присутствие Луны на ночном небе исторически затрудняло астрономические наблюдения, увеличивая яркость неба . Однако с появлением искусственных источников света световое загрязнение стало растущей проблемой для наблюдения за ночным небом. Оптические фильтры и модификации осветительных приборов могут помочь решить эту проблему, но для оптимальных видов как профессиональные астрономы, так и любители ищут места, далекие от городского свечения неба .
Тот факт, что небо ночью не совсем темное, даже при отсутствии лунного света и городских огней, можно легко заметить, поскольку если бы небо было абсолютно темным, то невозможно было бы увидеть силуэт объекта на его фоне.
Интенсивность яркости неба сильно меняется в течение дня, и основная причина также различается. Днем, когда Солнце находится над горизонтом, прямое рассеяние солнечного света ( рэлеевское рассеяние ) является подавляюще доминирующим источником света. В сумерках, период времени между закатом и восходом Солнца, ситуация более сложная, и требуется дальнейшее разграничение. Сумерки делятся на три сегмента в зависимости от того, насколько далеко Солнце находится под горизонтом в сегментах по 6°.
После захода солнца наступают гражданские сумерки , которые заканчиваются, когда Солнце опускается более чем на 6° ниже горизонта. Затем следуют навигационные сумерки , когда Солнце достигает высот −6° и −12°, после чего наступают астрономические сумерки, определяемые как период от −12° до −18°. Когда Солнце опускается более чем на 18° ниже горизонта, небо обычно достигает минимальной яркости.
В качестве источников собственной яркости неба можно выделить несколько источников, а именно: свечение атмосферы , непрямое рассеяние солнечного света, рассеяние звездного света и искусственное световое загрязнение .
В зависимости от облачности местного неба, загрязнения, влажности и уровня светового загрязнения, звезды, видимые невооруженным глазом, выглядят как сотни, тысячи или десятки тысяч белых точек света на почти черном небе вместе с некоторыми слабыми туманностями или облаками света. [5] В древние времена звезды часто считались равноудаленными на куполе над Землей, потому что они слишком далеки для стереопсиса, чтобы дать какие-либо подсказки глубины. Видимые звезды варьируются по цвету от синего (горячего) до красного (холодного), но с такими маленькими точками слабого света большинство выглядят белыми, потому что они стимулируют палочки, не активируя колбочки . Если особенно темно и интересен особенно слабый небесный объект, может быть полезно боковое зрение .
Звезды ночного неба невозможно сосчитать без посторонней помощи, потому что их так много, и нет возможности отследить, какие из них были подсчитаны, а какие нет. Еще больше усложняя подсчет, более слабые звезды могут появляться и исчезать в зависимости от того, куда именно смотрит наблюдатель. В результате создается впечатление необычайно обширного звездного поля.
Поскольку наблюдение за звездами лучше всего проводить в темном месте вдали от городских огней, важно достичь и поддерживать темновой адаптации . Глазам требуется несколько минут, чтобы приспособиться к темноте, необходимой для того, чтобы видеть большинство звезд, а окружение на земле трудно различить. Красный фонарик можно использовать для освещения звездных карт и деталей телескопа, не отменяя темновой адаптации.
Карты звездного неба создаются для того, чтобы помочь наблюдателям за звездами идентифицировать созвездия и другие небесные объекты. Созвездия выделяются, потому что их звезды, как правило, ярче других близлежащих звезд на небе. Разные культуры создали разные группировки созвездий, основанные на разных интерпретациях более или менее случайных узоров точек на небе. Созвездия идентифицировались без учета расстояния до каждой звезды, а вместо этого так, как будто все они были точками на куполе.
Орион — одно из самых известных и узнаваемых созвездий. [6] Большая Медведица (имеющая множество других названий) полезна для навигации в северном полушарии, поскольку она указывает на Полярную звезду , Северную звезду.
Полярные звезды особенные, поскольку они расположены примерно на одной линии с осью вращения Земли, поэтому кажется, что они остаются на одном месте, в то время как другие звезды вращаются вокруг них в течение ночи (или года).
Планеты , названные по греческому слову «странник», каждый день немного проходят через звездное поле, совершая циклы с временными шкалами, зависящими от продолжительности года планеты или периода ее обращения вокруг Солнца. Планеты, для невооруженного глаза, выглядят как точки света на небе с переменной яркостью. Планеты светятся из-за солнечного света, отражающегося или рассеивающегося от поверхности или атмосферы планеты. Таким образом, относительное положение Солнца-планеты-Земли определяет яркость планеты. С помощью телескопа или хорошего бинокля планеты выглядят как диски, демонстрирующие конечный размер, и можно наблюдать вращающиеся по орбите луны, которые отбрасывают тени на поверхность планеты-хозяина. Венера — самая заметная планета, часто называемая «утренней звездой» или «вечерней звездой», потому что она ярче звезд и часто является единственной «звездой», видимой вблизи восхода или заката, в зависимости от ее положения на орбите. Из-за своей яркости Венеру иногда можно увидеть после восхода солнца. Меркурий , Марс , Юпитер и Сатурн также видны невооруженным глазом на ночном небе.
Луна выглядит как серый диск на небе с кратерами, видимыми невооруженным глазом. Она охватывает, в зависимости от ее точного местоположения, 29–33 угловых минуты , что примерно соответствует размеру ногтя большого пальца на расстоянии вытянутой руки, и ее легко идентифицировать. В среднем за 29,53 дня Луна проходит полный цикл лунных фаз . Люди обычно могут определить фазы в течение нескольких дней, глядя на Луну. В отличие от звезд и большинства планет, свет, отраженный от Луны, достаточно ярок, чтобы его можно было увидеть днем.
Некоторые из самых захватывающих лун появляются во время фазы полнолуния вблизи заката или восхода Солнца. Луна на горизонте выигрывает от иллюзии Луны , которая заставляет ее казаться больше. Свет Солнца, отраженный от Луны, проходящий через атмосферу, также, кажется, окрашивает Луну в оранжевый и/или красный цвет.
Кометы появляются на ночном небе лишь изредка. Кометы освещаются Солнцем, и их хвосты тянутся от Солнца. Комета с видимым хвостом довольно необычна — большая комета появляется примерно раз в десятилетие. Они, как правило, видны только незадолго до восхода или после заката, потому что в это время они достаточно близки к Солнцу, чтобы показать хвост.
Облака закрывают вид на другие объекты в небе, хотя различная толщина облачного покрова имеет разные эффекты. Очень тонкое перистое облако перед луной может создать радужное кольцо вокруг луны . Звезды и планеты слишком малы или тусклы, чтобы получить этот эффект, и вместо этого они просто затемнены (часто до точки невидимости). Более толстый облачный покров полностью закрывает небесные объекты, делая небо черным или отражая городские огни обратно вниз. Облака часто находятся достаточно близко, чтобы обеспечить некоторое восприятие глубины, хотя их трудно увидеть без лунного света или светового загрязнения.
В ясные темные ночи в незагрязненных районах, когда Луна кажется тонкой или скрывается за горизонтом, можно увидеть Млечный Путь — полосу чего-то похожего на белую пыль.
Магеллановы Облака на южном небе легко ошибочно принять за земные облака (отсюда и название), но на самом деле это скопления звезд, находящихся за пределами Млечного Пути, известные как карликовые галактики .
Зодиакальный свет — это свечение, которое появляется вблизи точек восхода и захода Солнца и возникает в результате взаимодействия солнечного света с межпланетной пылью .
Противобликовое пятно — это слабое яркое пятно на ночном небе с центром в антисолнечной точке , вызванное обратным рассеянием солнечного света межпланетной пылью .
Вскоре после заката и перед восходом искусственные спутники часто выглядят как звезды — похожие по яркости и размеру — но движутся относительно быстро. Те, что летают по низкой околоземной орбите, пересекают небо за пару минут. Некоторые спутники, включая космический мусор , кажутся мигающими или имеют периодические колебания яркости, потому что они вращаются. Вспышки спутников могут казаться ярче Венеры, яркими примерами являются Международная космическая станция (МКС) и спутники Iridium .
Метеоры проносятся по небу нечасто. Во время метеорного потока они могут появляться в среднем один раз в минуту с нерегулярными интервалами, но в остальном их появление — это случайный сюрприз. Случайный метеор пронесется по небу яркой, мимолетной полосой, и они могут быть очень яркими по сравнению с ночным небом.
Самолеты также видны ночью и отличаются от других объектов на большом расстоянии по мигающим навигационным огням.
Помимо того, что объекты Солнечной системы изменяются в процессе своего вращения, а Земля вращается вокруг Солнца и меняет свою орбиту с течением времени, а Луна вокруг Земли со временем становится меньше из-за расширения своей орбиты, ночное небо также меняется с течением лет, когда звезды совершают собственное движение и меняют яркость из-за того, что являются переменными звездами , из-за увеличения расстояния до них или других небесных событий, таких как вспышки сверхновых .
Через десятки миллиардов лет ночное небо в Местной группе существенно изменится, когда галактики Андромеды и Млечный Путь сольются в единую эллиптическую галактику.
