Киевский клуб любителей астрономии "Астрополис"

astromagazin.net
* *
Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.
16 Декабря 2017, 09:06:40


Автор Тема: Сатурн (библиотечка наблюдателя)  (Прочитано 3104 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Сатурн (библиотечка наблюдателя)
« : 06 Мая 2010, 15:50:18 »
. - .

   Среди доступных планет, видимых невооруженным глазом есть и такая планета, как Сатурн. Она не выделяется ни ярким блеском, ни быстрым движением среди звезд. Скорее наоборот, сравнительно тусклый ее свет и неторопливое движение по небу вызывало ощущение старого и неспешного небесного тела, повидавшего много в небесном мире. Долгое время считалось, что Сатурн несет с собой дурные предзнаменования, а людям он не несет ничего хорошего.
   Доподлинно неизвестно, когда человечество впервые обнаружило эту блуждающую звезду, но известно точно, что за движением планеты наблюдали в Месопотамии еще за 650 лет до нашей эры. Записи о положении планеты были сделаны на глиняных табличках и это позволило им пережить пожар в библиотеке Ниневии, когда Ассирийская империя была разрушена завоевателями. Следили за Сатурном и в древней Греции и в древнем Риме. Главным образом отмечались близкие соединения с Луной, другими планетами или яркими звездами. В прочем, у Птолемея мы находим и четкие координаты планеты на разные даты. По-видимому, в это время уже был известен период вращения Сатурна вокруг Солнца, оцененный в 29 с половиной лет, однако эту цифру мы находим уже в арабских манускриптах раннего средневековья. К сожалению, таблицы движения планет, предсказывавшие положение планет на много лет вперед оказались для Сатурна наименее точными. Известно, что Коперник делал позиционные измерения положения планеты и обратил на это внимание.
   Однако никто до появления телескопа даже не догадывался о необычном виде планеты. Лишь в июле 1610 года в свою трубу, дающую увеличения в 32 крата, Галилео Галилей заметил, что у Сатурна вокруг круглого диска имелись какие-то странные образования. Галилео подумал, что это очень близкие и крупные спутники, ведь изображения, даваемые его телескопом, были очень далеки от совершенства. Два года он следил за этими "спутниками", а затем они неожиданно исчезли. Прошло несколько лет, и эти спутники снова появились. История даже упоминает, что Галилео Галилей оказался окончательно сбитым с толку, но что бы зафиксировать открытие, составил на латинском языке фразу "высочайшую планету тройною наблюдал", а затем перемешал буквы. Это ему бы дало возможность в будущем оспорить свой приоритет. Шайнер же предположил, что видит эллиптичную по форме планету. И лишь Ричолли через тридцать лет заметил, что на самом деле диск планеты почти округлый, а эллиптичным его делают какие-то ушки. Вот, как был изображен Сатурн на зарисовках Галилео (1610 год), Гассенди и Ричолли (1649 год):
« Последнее редактирование: 29 Мая 2013, 13:25:05 от tlgleonid »
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Сатурн (библиотечка наблюдателя)
« Ответ #1 : 06 Мая 2010, 15:50:37 »
. - .

   Так как различные наблюдатели видели Сатурн совершенно по-разному, долгое время оставалось непонятно, что это за ушки или спутники. Только в 1650 году Христиан Гюйгенс рассмотрел у Сатурна наличие тонкого кольца. Это случилось благодаря начавшейся гонке длиннофокусных рефракторов, которые были лишены хроматизма и давали более качественные изображения, чем телескопы времен Галилея. Так, телескоп Гюйгенса имел длину три с половиной метра, но позволял наблюдать лишь при увеличении 50х. Для того, что бы объяснить причину исчезновений и появлений колец, Гюйгенсу пришлось наблюдать за планетой около шести лет. Когда же он открыл спутник планеты Титан, все стало на свои места. Выяснилось, что Титан вращается вокруг планеты за период около 16 суток, причем вращается в плоскости колец. Когда кольца раскрыты достаточно широко, Титан проходит над и под диском в моменты соединений. Когда же Сатурн приближается к узлу своей орбиты, то есть точки пересечения орбиты с плоскостью эклиптики, кольцо мы видим как бы с ребра, а плоскость движения Титана параллельна лучу зрения.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Сатурн (библиотечка наблюдателя)
« Ответ #2 : 06 Мая 2010, 15:50:59 »
. - .

Следующее серьезное открытие совершил в 1671 году Кассини. Ему удалось увидеть второй спутник Сатурна, который мы сейчас называем Япетом. Прошел всего год, и Кассини открывает еще один спутник планеты - Рею. А еще через три года Кассини заметил, что кольцо не является цельным и делится на два. В последствие, этот промежуток между кольцами был назван щелью Кассини.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Сатурн (библиотечка наблюдателя)
« Ответ #3 : 06 Мая 2010, 15:51:31 »
. - .

Любопытно, что на рисунке самого Кассини в экваториальной плоскости изображена полоса, похожая на полосы Юпитера. Как мы знаем сейчас, если бы Кассини заметил бы экваториальную полосу, она была бы в той же плоскости, что и кольца планеты. Однако на этом рисунке видно, что Кассини удалось заметить, что внешнее кольцо менее яркое и более тонкое, чем внутреннее.  Как позже выяснилось, существование подобного зазора между кольцами заметил еще за 10 лет до Кассини Уильям Белл, однако он не увидел, что щель рассекает кольцо полностью.
Успех в исследовании щели пришел к Кассини благодаря массовому использованию воздушных телескопов. Объектив таких телескопов состоял из одной линзы а фокус этой линзы был настолько велик, что делать трубу не представлялось возможным. Поэтому объектив фиксировался с помощью шнуров и блоков, а наблюдатель ходил с окуляром и наблюдал небесные тела. Применение такого инструмента позволило Кассини в 1684 году открыть еще два очень близких к поверхности планеты спутника, названных Диона и Тетис. Исторической справедливости говоря спутники Сатурна получили свои имена только в начале 19-го века, когда Джон Гершель предложил дать им имена из античной мифологии. Сам же Кассини назвал четыре открытые им небесные тела "звездами Людовика" в честь короля Франции Людовика XIV.
Долгое время оставался открытым вопрос размеров мира Сатурна. Ясность внес Брадлей в 1719 году. Он с помощью кольцевого микрометра определил диаметр планеты и размер колец. Он получил ряд значений, наиболее близким к современным данным оказался результат измерения диска планеты в 19", внутренний диаметр колец - 29.2", а внешний диаметр колец -  43.7". Внешнее кольцо Сатурна к этому времени начали обозначать латинской буквой "А", а внутреннее - "В".
В ХХVIII веке ряд наблюдателей начали замечать, что эти кольца не являются цельными. Например, английский оптик Джеймс Шорт в 1760 году сделал ряд зарисовок Сатурна, на которых в кольце "А" изображено множество узких щелей на внешнем крае кольца. Это дало основание Лапласу даже выдвинуть предположение, что кольцо Сатурна на самом деле состоит из множества тонких концентрических колец. Но большинство наблюдателей, включая и Уильяма Гершеля, наблюдавшего кольца около двадцати лет, видели только одну щель - щель Кассини. А осенью 1789 года он обнаружил две новые сатурновые луны: Мимас и Энцелад.
Но и великим наблюдателям иногда доводится ошибаться. 15 апреля 1805 года Гершель, наблюдая Сатурн при увеличении в 300х отметил, что диск Сатурна похож не на эллипс, а на скругленный прямоугольник! Затем о подобном эффекте этот великий наблюдатель сообщил еще несколько раз. Поскольку Гершель имел очень высокий авторитет, то к его наблюдениям очень тщательно прислушивались, а некоторые наблюдатели также видели форму диска, отличную от эллипсоида сжатия. Мало того, оказалось что специфическую форму диска Сатурна "заметил" Шретер еще в 1803 году. О "квадратной форме диска" упоминает также Китчен в своих отчетах о наблюдении планеты в 1818 году. В 1830 году Бессель измерял величину полярного сжатия Сатурна, как 10.2/11.2 и не заметил угловатости. А в 1850 году Консул с помощью измерений доказал, что Сатурн имеет диск, соответствующий эллипсу. А в 1880 году Денинг, наблюдая диск Сатурна также заметил угловатость но смог объяснить причину такого оптического обмана. Дело в том, что в умеренных широтах находятся светлые полосы, которые как бы расширяют диск планеты, а у экватора темная полоса создает иллюзию сжатия.
19-ый век преподнес и другие новые сюрпризы. Начиная с 1819 года ряд наблюдателей начали сообщать о том, что видели какие-то дополнительные щели в кольцах Сатурна. Среди наблюдателей были Кейтер (6.25-дюймовый рефлектор) в 1825 году и Энке в 1837 году, видевших, что внешнее кольцо А состоит как бы из двух колец, самого внешнего, очень тонкого и более толстого внутреннего. Это открытие подтвердили Дейв и Лассаль в 1843 году с использованием 23-сантиметрового рефлектора. Существование же большинства других темных промежутков, о которых сообщали наблюдатели, в последствие не подтвердилось. Очевидно, что это был или оптический обман или наблюдатели действительно видели щели, существовавшие непродолжительное время.
В 1848 году, независимо друг от друга Лассель из Англии и Бонд из Гарвардской обсерватории обнаружили восьмой спутник Сатурна - Гиперион. Блеск Гипериона составляет всего 14 звездную величину, поэтому открытие этого спутника оказалось возможным благодаря тому, что в этот момент кольца Сатурна оказались перпендикулярны лучу зрения и их свет не мешал наблюдать спутники планеты. Лассель и Бонд также оценили толщину колец. По их оценкам она не может быть более 60 километров. 
В 1839 году Гале, используя рефрактор Берлинской обсерватории с объективом диаметром 9 дюймов,  обнаружил, что на поверхности Сатурна есть тень еще одного кольца планеты, находящегося с внутренней стороны кольца "В". Позже, существование кольца подтвердило и ряд других астрономов из Европы и США. Лассель предположил, что это "креповое кольцо" и обозначил его латинской буквой "С".
Множество споров было о физической природе кольца. Довольно быстро стало понятно, что оно не может быть цельным, иначе бы приливные силы его разорвали. Поэтому, Джеймс Клерк Максвелл в 1857 году предположил, что оно состоит из огромного числа пылинок и ледяных частиц разных размеров, каждая из которых движется по своей орбите. Эта догадка была подтверждена в 1895 году Килером на основании спектроскопического анализа. Он также определил период вращения частичек кольца.
На основании гипотезы Максвелла Кирквуд предположил, что если кольцо действительно состоит из мелких частиц, то как и в случае пояса астероидов, должны существовать темные промежутки, в которых движение будет резонансно с большими спутниками Сатурна и в первую очередь с Титаном. К таким промежуткам принадлежит и щель Кассини и щель Энке.
Во второй половине XIX века существенно выросло качество и возможности оптических телескопов. Это позволило провести и первые достоверные наблюдения поверхности планеты.  То, что у Сатурна могут присутствовать полосы, аналогичные полосам Юпитера, подозревали давно. Еще Гершель отметил пять узких полос на зарисовке планеты 11 ноября 1793 года. Но позже существование пятикратного пояса не подтвердилось. Только в 1852 году Лассаль, проводя наблюдения в большой рефлектор на Мальте описал два главных экваториальных пояса облачного слоя Сатурна. Он также заметил, что южный полюс как бы испещрен полосами. А 7 декабря 1876 года Азеф Холл заметил на диске Сатурна белесое пятно, которое имело поперечник в 2-3 угловые секунды. Наблюдая за ним, Холл смог найти период вращения планеты, который он оценил в 10 часов, 14 минут и 23.8 секунды. А в 1891 году Уильямс смог уточнить по наблюдавшимся им нескольким пятнам в экваториальной области, что в реальности период короче на 2.5 секунды.
Продолжились и исследования колец. В 1888 году Джеймс Килер увидел почти у самой границы внешнего кольца "А" узкую высококонтрастную щель. То, что Энке принимал за щель, оказалась всего лишь наложением целой группы тонких щелей, разделяющих светлые узкие кольца. В наше время это разделение называют минимой Энке, а очень узкую и очень темную полоску - делением Энке. А еще, за пять лет до этого, Коммонсом была получена первая фотография окольцованной планеты.
В это же время несколько наблюдателей видели загадочное белое пятно на всю ширину колец Сатурна со стороны тени от кольца. Первым об этом явлении сообщил Тербай, увидевший пятно в 20-тисантиметровый рефлектор. В настоящее время некоторые любители наблюдают такое пятно, однако, по-видимому, это всего лишь оптический эффект.
А вот светлые и темные пятна на поверхности Сатурна оказались реальностью. В 1893 году Вильямс обнаружил такие пятна и в умеренной зоне. Оказалось, что они движутся медленнее ранее известных экваториальных пятен и на один оборот планета тратит на минуту больше. Становилось понятным, что полосы и пятна - это детали массивной атмосферы планеты.
Очень часто дополнительную информацию позволяют получить спутники во время различных затмений. Очевидно, что кольца, как и сама планета, отбрасывают тень. И вот, в 1889 году Эдвард Барнард решил проверить, как будет меняться яркость спутника, когда он окажется в тени этих колец. Когда Япет вошел в тень основных колец "А" и "В", он полностью пропал, а когда Япет оказался в тени кольца "С" он вновь стал видимым, хотя его блеск оказался заметно слабее, чем обычно. На этом основании Барнард сделал вывод о том, основные кольца непрозрачны, а креповое кольцо полупрозрачно.
В 1898 году Уильям Пиккеринг снимая Сатурн и его окрестности обнаружил еще одну луну окольцованной планеты. Блеск этого спутника невысок (16.4m) и он недоступен для визуальных наблюдений, но достаточно легко обнаруживается фотографически, поскольку вращаясь от планеты на расстоянии почти в 13 миллионов километров он удаляется на угловое расстояние в 35 угловых минут. Этот спутник тратит на один оборот вокруг планеты 550 суток. Позже он получил имя Феба. В скорости Пиккеринг сообщает, что обнаружил еще один спутник Сатурна, но увы, спутник был быстро потерян. По-видимому, это был всего лишь какой-то астероид, который оказался вблизи Сатурна.
К концу XIX века появились многочисленные сообщения наблюдателей о неровностях колец. В частности о таких узлах сообщили Эйткен и Кемпбелл. Лоуэлл даже пытался их объяснить наличием гор на кольцах. Однако разгадка так и небыла найдена, поскольку эти образования то появлялись, то исчезали. В 1896 году Антониади обнаружил даже радиальные полосы в кольцах, которые он изобразил на своих рисунках.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Сатурн (библиотечка наблюдателя)
« Ответ #4 : 06 Мая 2010, 15:54:00 »
. - .

Антонинади также с 1896 по 1900 год наблюдал и за поверхностью планеты. Среди ряда деталей он отметил двойной северный экваториальный пояс и темно-синеватый оттенок северной полярной шапки, окруженной ярким поясом. Очевидно, что северная полярная шапка действительно довольно значительно потемнела, поскольку ее темный цвет в 1900-м году отметили и другие наблюдатели, в том числе и Барнард.
   В последующие годы полярная шапка начала светлеть, однако в 1903 году наблюдая Сатурн в метровый рефрактор Йоркской обсерватории Барнард обнаружил в умеренной зоне белое пятно. Ничего подобного он не наблюдал за прошедшие 10 лет.  В скорости появилось еще несколько белых пятен в тех же широтах, но они были заметно меньше. Неожиданностью стал период вращения пятна - 10 часов 39 минут, что на 17 минут больше периода вращения планеты. Вильямс предположил, что на Сатурне дуют очень сильные ветра, которые замедляют движение белых воздушных вихрей.
В 1907-1908 кольца планеты как бы снова исчезли, поскольку Сатурн проходил один из узлов эклиптики. Новые наблюдения позволили сделать вывод, что кольца Сатурна очень тонкие. Их толщина не превышает 15 километров. Любопытно, что на кольцах обнаружились уплотнения, похожие на бусинки.
5 сентября 1907 года французский астроном Жорж Форнье проводя наблюдение Сатурна в 11-тидюймовый рефрактор неожиданно заметил призрак тени темного кольца, находящегося внутри колец Сатурна. Через год о наличии такого же кольца сообщил Шаер из Женевы, причем он ничего не знал о наблюдениях Форнье и увидел это кольцо в 16-тидюймовый Кассегрен.  Большинству других наблюдателей не удавалось увидеть это кольцо. Тем не менее, зоркий Барнард в 1911 году это кольцо все-таки заметил. Доказал же существование кольца только в 1952 году Р.М. Баум. Он выяснил, что яркость этого кольца в два с половиной раза ниже, чем кольца "С". Это новое кольцо обозначили латинской буквой "D".
Не уставала гигантская планета порождать все новые и новые белые пятна, которые видели и в 1909 и в 1910 годах. Эти белые пятна обладали необычной особенностью - они были лучше видны на краю диска, чем в моменты прохождения центрального меридиана. В 1911 году Филипс и Томсон обратили внимание на появление белого пятна в южной полярной шапке. Через два года эта полярная шапка стало небольшой по размерам, но зато появились кольца, окружавшие ее. В это время на диске наблюдалось целых шесть поясов, которые себя вели по-разному в зависимости от применяемых цветных фильтров.
К 1912 году кольца Сатурна вновь широко раскрылись, что стимулировало наблюдение тонких явлений в системе колец Сатурна. В этом году некоторые наблюдатели обратили внимание, что и деление Кассини и щель Энке становятся двойными. В прочем, Бертрам убедительно доказывал, что двойственность щелей является всего лишь оптической иллюзией.
9 Февраля было сделано еще одно открытие. На этот раз, помогла звезда седьмой величины BD +21 1724, которая покрывалась кольцами планеты. Выяснилось, что звезду можно было наблюдать за кольцом "А", то есть внешнее кольцо также полупрозрачное. А 14 марта 1920 года покрытие кольцами другой звезды 7.3m, которое наблюдали в Южной Африке показало полупрозрачность и кольца "В". Внутри щели Кассини звезды приобретали практически прежнюю яркость, но все равно стало ясно, что щель Кассини также заполнена веществом, пусть и разреженным. Справедливости ради нужно сказать, что полупрозрачность кольца "А" заметил еще Барнард в 1911 году, когда видел на сделанной фотографии на обсерватории Маунт-Вилсон поверхность самой планеты сквозь кольцо.
В 20-х годах ХХ века регулярно наблюдал в 33-дюймовый Мейдонский рефрактор Антониади. Он обратил внимание на изменения вида и окраски северной полярной шапки. В 1926 году он заметил появление вокруг нее двух коричневатых поясов. Антониади также отметил появление небольших белых пятен и небольших линейных образований в северном экваториальном поясе.
В 1933 году англичанин Хей, взглянув на Сатурн в 15-тисантиметровый рефрактор увидел на поверхности планеты огромное белое пятно размером в пятую часть диска, расположенное в экваториальной области. Постепенно оно растягивалось, пока за месяц не превратилось в яркую белую полосу. Это пятно появилось так неожиданно, что было сделано допущение о внезапном извержении вулкана на поверхности планеты. Но самое сенсационное наблюдения сделал украинский астроном Андренко. Наблюдая в Одессе Сатурн в 17-тисантиметровый рефрактор он увидел четкий выступ на диске планеты, напоминающий разделение диска темной полоской. Это подтвердили позже и другие наблюдатели.
В тридцатых и сороковых годах двадцатого века любители начали замечать ряд новых делений и в кольцах Сатурна. В 1942 году некоторые американские любители увидели две щели в кольце "В": у внутреннего и у внешнего края кольца. В 1954 году таких "любительских делений" уже стало известно шесть, в число которых не включена щель Кассини. Однако, в том же 1954 году Койпер, наблюдая в пятиметровый телескоп Паломарской обсерватории не увидел помимо щели Кассини никаких других делений и считал их лишь чем-то наподобие ряби на поверхности колец.
Время от времени появлялись сообщения, что цвет и колец Сатурна неоднороден и один край колец более красный, чем другой. В 1954 году Бартлетт доказал, что это - всего лишь оптическая иллюзия.
На самом диске планеты тоже регулярно появлялись различные образования. Например, в 1955 году в экваториальной области была замечена пара темных пятен. В марте 1960 года было обнаружено яркое белое пятно в северной северной экваториальной зоне. В июле того же года подобный крупный белый овал наблюдался между северной экваториальной зоной и экваториальной зоной.
Последующие наблюдения колец Сатурна любителями показали, что кольца также не полностью стационарны и в них время от времени что-то происходит. Например в 1970-м году креповое кольцо было заметно лучше, чем в другие годы и приобрело коричневато-бурый оттенок. А в 1976-1977 годах стала очень хорошо заметна щель Энке. В отдельные годы щель Кассини становилась как бы более темной. Очень темной она была весной 1983 года. В отдельные годы наблюдалась более высокая яркость колец, чем в другие годы, а иногда наблюдатели сообщали, что тень планеты на кольцах имела рваный, неровный край.
Когда в 1966 году кольца Сатурна вновь стали невидимыми с Земли и их яркий свет не мешал наблюдению спутников, были обнаружены два новых спутники, Янус и Эпиметей. Оба спутника движутся по практически одной и той же орбите на расстоянии 151 тысячи километров от центра планеты. Один из спутников обнаружил француз Одуэн Дольфус, а второй - Ричард Уокер. Причем вплоть до 1978 года бытовало мнение, что это одно и то же небесное тело, которое называли Янусом. И лишь в 1980 году при пролете Вояджеров выяснилось, что на самом деле Янус оказался действительно двуликим. Диаметр Януса около 190 километров, а Эпиметея - лишь около 110 километров, но они ведут очень стройный хоровод. Один из спутников движется по немного более низкой орбите, чем другой и двигаясь быстрее нагоняет более медленный спутник. В результате сближения спутники меняются орбитами и вновь движутся до следующей встречи. Такие обмены происходят каждые четыре года. При открытии этих спутников Дольфус измеряет толщину колец и делает оценку толщины в 2400 метров.
Справедливости ради нужно сказать, что человечество за три с половиной столетия о Сатурне, его кольцах и спутниках узнало не так уж и много. Космические аппараты позволили узнать за короткое время намного больше. Первым аппаратом, достигшим 1 сентября 1979 года окрестности Сатурна стал зонд Пионер-11. Ему с момента старта понадобилось более шести лет, что бы добраться до окольцованной планеты. Исследователям пришлось внести изменения в программу полета уже в процессе этого путешествия. Причина изменений была вызвана тем, что н Уолтер Фейбелман обнаружил на снимках в 1967 году еще одно, очень разреженное кольцо "Е", на этот раз - внешнее и находящееся за кольцом "А". Пришлось изменить программу полета зонда, что бы он прошел между новым кольцом и кольцом "А". Однако Пионер-11 позволил обнаружить еще одно новое кольцо, которое обозначили, как  "F". Это кольцо отделено от кольца "А" узкой щелкой шириной в 4000 километров. Это действительно небольшая величина, поскольку внешний край кольца "А" находится на расстоянии в  137 тысяч километров от планеты. Однако само кольцо "F" чрезвычайно тонкое, поскольку его ширина составляет лишь несколько сотен километров (точнее ширина непостоянна и меняется от 50 до 500 километров). Пионер-11 позволил узнать, что щель Кассини заполнена веществом, причем плотность его там даже несколько выше, чем плотность частиц в кольце "С". С помощью инфракрасных датчиков была измерена температура планеты, которая оказалась -179 градусов, что выше ожидавшейся величины. Получается, что из недр Сатурна тепла приходит примерно в два раза больше, чем от Солнца. Температура колец оказалась в районе от -203 до -210 градусов. Сами кольца оказались многослойным роем небольших частиц с размерами порядка сантиметра. Помимо этого, Пионер-11 позволил изучить структуру радиационных поясов Сатурна. Исходя из этой структуры было сделано еще одно предположение, в последующем подтвердившееся, о наличии еще одного внешнего колечка "G", находящегося за кольцом "F".
   В следующем году окрестностей Сатурна достиг еще один космический путешественник Вояджер-1. На его снимках специалисты увидели, что каждое из колец на самом деле состоит из множества мелких колечек разной интенсивности. Даже внутри деления Кассини удалось обнаружить около десятка мелких колечек.  На снимках были также зафиксированы непонятные спицеподобные образования в кольце "В". Помимо этого выяснилось по прохождению радиосигнала, что размеры частиц в кольце "С" достигают метра, а в кольце "А" и целых 10 метров. Кольцо же "Е" оказалось исполинским - оно простирается от 180 до 480 тысяч километров от центра Сатурна. Толщина основных колец оказалась равной 1.3 километра.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Сатурн (библиотечка наблюдателя)
« Ответ #5 : 06 Мая 2010, 15:54:22 »
. - .

В марте-апреле 1980 года в результате исследования снимков Вояджера было открыто 5 новых небольших спутник Сатурна. Телесто и Калипсо оказались на той же орбите, что и Тефия. Телесто как бы опережает эту крупную Луну, а Калипсо - догоняет ее. Еще один спутник, позднее названный Атласом движется у внешнего края кольца "А" и является своего рода пастухом, не позволяющим частицам кольца покинуть его. Позднее, уже зонд Кассини позволил выяснить, что он имеет сплюснутую форму и размеры у него составляют 37х34х27 километров. У Кольца "F" также был найден свои пастухи. Наиболее крупным оказался стокилометровый спутник Прометей. В реальности он имеет сильно неправильную форму и похож на картофелину. Еще один подобный спутник - Пандора. В 1985 году расчеты теоретиков предсказали, что в щели Энке также должен двигаться небольшой спутник. И такой спутник с диаметром около 35 километров, позднее названный Пан, был найден в 1990 году на снимках Вояджера-2.
В 1980 году неожиданно группа французских специалистов под руководством Ж. Лакашо в 1980 году неожиданно по наблюдениям с Земли нашла на орбите Дионы небольшой спутник 17-ой звездной величины, опережавшего Диону на 1/6 оборота. Этот новый маленький спутник был назван Елена, хотя в литературе встречается еще название "Диона В".
В 1981 году мимо Сатурна пролетел еще один аппарат Вояджер-2. Он позволил выяснить много новых подробностей о кольцах и спутниках планеты.
Все открывавшиеся во второй половине ХХ века спутники Сатурна находятся очень близко к планете и найти их с Земли было бы, как правило, очень нелегко. Естественно, что их поймать помогли в основном космические аппараты. Возникло подозрение - а нет ли каких-то более далеких небольших лун у Сатурна? В 2000-м году за поиски удаленных спутников Сатурна серьезно взялась группа Бретта Глэдмана, в которую вошли Джон Кавеларс, Жан Марк Пети, Ганс Шолль, Мэтью Холман, Николсон, Йозеф Бернес и Брайан Марсден. Результат себя долго ждать не заставил. Уже 7 августа было обнаружено три крошечные луны Сатурна с блеском 21.2m  21.7m и 22.2m. Однако для того, что бы можно было определить хотя бы приближенную орбиту, понадобилось время. Только 25 октября 2000 года было заявлено об открытии этих новых небесных тел. Одно из них вращалось на расстоянии 11 миллионов километров, другое- 15 миллионов километров, а третье - 23 миллионов километров от Сатурна. Соответственно им требовалось на один оборот 449, 687 и 1315 суток. Орбиты у всех новооткрытых тел были достаточно вытянуты и заметно наклонены к плоскости колец Сатурна. Такие спутники называют нерегулярными. Более отдаленный спутник, как выяснилось впоследствии, не является уникальным и он но лишь самый крупный из внешних тел со своим диаметром в 18 километров. Более близкий спутник оказался крупнее - 22 километра. Самый же близкий оказался 16 километров в поперечнике. В 2003 году спутникам присвоили имена: более далекий получил имя от прародителя етунов из германо-скандинавской мифологии Имира, более близкий - имя Палиака - великана из эскимосской мифологии. Самый же близкий спутник был назван в честь мифологического великана Кивиока.
23 сентября 2000 года этой же группой были обнаружены последовательно друг за другом еще восемь спутников Сатурна. Сиарнак вращается вокруг планеты почти за 896 суток по наклоненной и вытянутой орбите, а свое имя получил от великана из эскимосских мифов.  Тарвос же движется по очень вытянутой орбите и позднее был отнесен к кельтской группе спутников, поэтому и имя получил от имени гигантского быка из кельтских преданий. Иджирак был назван по имени великана из преданий инуитов и оказался очень темным спутником, поскольку от его поверхности отражается лишь около 6% падающего света. Диаметр Иджирака около 10 километров, а движется он на среднем расстоянии от Сатурна около 11 миллионов километров. Трюм, получивший имя от героя скандинавских эпосов, движется практически в плоскости колец Сатурна, но в обратном направлении, совершая один оборот за три года. Суттунг, также получивший имя от героя скандинавских эпосов, имеет орбиту, похожую на орбиту Трюма, при этом его диаметр едва превышает 5 километров.  А вот спутнику Скади на один оборот требуется лишь два года. В скандинавских мифах Скади - это гигантская женщина, покровительствовавшая охоте. К нерегулярным спутникам с обратным движением относится и семикилометровый Мундилфари, делая один оборот вокруг планеты за два с половиной года. А вот десятикилометровому спутнику с сильно вытянутой орбитой Эриппо повезло меньше, поскольку поначалу имя великана из кельтской мифологии было указано неправильно, как Эриппе. Лишь в 2007 году ошибку исправили. Позже было выяснено, что Эриппо обладает светло-красным оттенком поверхности, который характерен и еще для нескольких спутников Сатурна, отнесенных к так называемой Галльской группе. К этой же группе относится и Альбиорикс - самый крупный спутник в группе. Его размер оценивается в 32 километра, а блеск составляет 20.6m. По одной из гипотез Альбиорикс когда-то столкнулся с каким-то другим небесным телом, в результате чего от него откололся Эриппо. Это похоже на правду. Уж слишком близки у этих двух лун элементы орбиты и физические свойства.
С 2003 года настоящую охоту на внешние луны Сатурна устроила группа исследователей в составе Скотта Шеппарда, Дэвида Джуитта и Яна Клейна. Начиная с 5 февраля они регулярно фотографировали окрестности Сатурна в поиске новых слабых спутников. Успех пришел далеко не сразу. Только 14 сентября 2003 года было заявлено об открытии небольшого спутника, движущегося по очень вытянутой эллиптической орбите. Поначалу, спутник получил обозначение S/2003S1 и лишь в январе 2005 года он получил имя Нарви в честь мифического Германо-Скандинавского великана.
1 июня 2004 года к системе Сатурна долетел космический зонд Кассини-Гюйгенс. Космический зонд Гюйгенс уже 14 января 2005 года совершил мягкую посадку на поверхность Титана и на его снимках обнаружился криовулкан, а также образования, похожие на моря из жидкого азота. В Кольцах было исследовано ряд щелей. Так в креповом кольце была исследована 100-километровая щель, названная щель Коломбо. Более широкая (270 км) и более далека щель Максвелла содержит несколько мелких колец. В делении Кассини со стороны кольца "B" была выявлена широкая щель, шириной около 300 километров, названная щелью Гюйгенса. Удостоилась названия и узкая 35-километровая щель на самом внешнем краю кольца "А", названная щелью Килера. В щели между кольцом "А" и "F", названной щелью Роша были обнаружены еще два кольца, шириной в 300 километров. Они обозначены R/2004S1 и R/2004S2. Зонд Гюйгенс позволил за годы работы собрать множество информации о спутниках.
На Земле же ждали информации не только о кольцах и имеющихся спутниках, но и о спутниках новых. Планетолог Себастьян Шарно разработал специальное программное обеспечение, которое позволяло обрабатывать передаваемые снимки с целью поиска новых тел. Уже на первых переданных снимках группа Кэролин Порко обнаружила движущийся по круговой орбите радиусом 194 тысячи километров еще одну луну Сатурна. В полной мере назвать это открытием нельзя, поскольку еще на снимке Вояджера-2 от 23 августа 1981 года было обнаружено четырехкилометровая глыба, но поскольку она попала только в один кадр, то оказалось невозможным определить параметры орбиты. Этот спутник получил имя Паллена. Группа Порко обнаружила на свежих снимках еще два мелких спутника. Один из них, Полидевк, двигался по той же орбите, что и Диона, только отставая на 60 градусов. Это устойчивая точка задачи трех тел и поэтому такое совпадение не удивляет. Поскольку такие тела называют троянцами, спутник и получил имя из греческой мифологии. Второй спутник оказался находящимся на почти той же орбите, что и Паллена. Он получил имя Мефона. Любопытно, что на снимках Мефоны, сделанной зондом Кассини через несколько лет было обнаружено свое собственное, правда неполное, кольцо!
4 мая 2005 года группа Джуитта, Шеппарда и Клейна сообщила об открытии сразу 7 новых внешних спутников: Эгир, Бефинд, Бергельмир, Бестла, Фарбаути, Фенрир, Форньот. Все эти спутники движутся на расстоянии порядка 20 миллионов километров от планеты по умеренно вытянутым орбитам, делая полный оборот за срок от 2.5 до 3.5 лет. 
   2005 год вновь увеличил Сатурнову семью. На этот раз первое сообщение об открытии спутника появилось под авторством Скотта Шеппарда, Дэвида Джуита, Дженома Клина и Брайна Марсдена появилось 3 мая. Спутник двигается в обратном направлении, делая один оборот вокруг Сатурна за срок около 3 лет. Этот спутник в апреле 2007 года был назван именем гигантского волка Хати из скандинавской мифологии. На следующий день появилось сообщение об открытии Джуиттом, Шеппардом и Клейном об открытии еще четырех внешних нерегулярных спутников. Они получили предварительные обозначения S/2004S7, S/2004S12, S/2004S13 и S/2004S17. На время написания данного материала (2010 год) они так и не получили собственных имен.
А 6 мая 2005 года группа американских астрономов под руководством Каролины Порко вновь обнаружила на снимках космического зонда Кассини небольшой девятикилометровый спутник, позже получивший имя Дафнис. Этот спутник делает один оборот вокруг Сатурн всего за 14 часов и 15 минут и движется внутри щели Килера внешнего кольца "А". Среди других спутников Дафнис выделяется очень высокой отражательной способностью и низкой плотностью. По-видимому, он состоит из чистого льда.
   Группа Скотта Шеппарда, Дэвида Джуита, Дженома Клина и Брайна Марсдена в 2006 году продолжила обнаруживать новые спутники. 30 апреля они обнаружили спутник  Кари, 26 июня - Логи и Сколл.
30 июня 2006 года группа исследователей в составе Скотта Шеппарда, Дэвида Джуитта и Яна Клейна сообщила, что нею было обнаружено 6 внешних лун Сатурна. Все они вращаются вокруг своей планеты по сильно вытянутым орбитам с большими периодами в несколько лет. Для открытия группа проводила фотографические наблюдения с 4 января 2006 года и вылавливала движущиеся объекты 22-24 звездной величины. Открытые спутники получили обозначения S/2006S1,  S/2006S3, S/2006S4, S/2006S6, S/2006S7 и S/2004S19. Последняя из лун была найдена еще на старых снимках конца 2004 года. Вычисленные периоды обращения вокруг Сатурна оказались равны 2.65, 3.13, 2.48, 2.58, 3.56, 2.55 земных года, соответственно, а плоскости вращения спутников оказались наклонены к плоскости колец от 150 до 178 градусов, то есть вращаются в противоположном направлении по отношению к большим спутникам. Диаметры этих лун оценены в 6-8 километров. 5 апреля 2007 года спутник S/2006S7 получил имя Сурт. Получил имя и S/2004S19, которое позже было исправлено на Гиррокин. Так звали великаншу в германо-скандинавской мифологии. 20 сентября получили имена еще два спутника: S/2006S4, S/2006S6. Их назвали Грейп и Ярнсакса. Это такие же великанши, как и Гиррокин.
2007 год принес новые открытия. 22 марта труппа Скотта Шеппарда, Дэвида Джуита, Дженома Клина и Брайна Марсдена сообщила об открытии семикилометрового спутника Таркек.  А 11 мая 2007 года группа Скотта Шеппарда, Дэвида Джуитта и Яна Клейна сообщила, что обнаружила два спутника Сатурна, за которыми они охотились с 18 января 2007 года. Спутники получили обозначения  S/2007S2 и S/2007S3. Эти две 5-6 километровые луны движутся почти полностью в обратном направлении по достаточно вытянутой орбите, совершая один оборот вокруг Сатурна, соответственно, за 2.19 и 3.01 земных года.
Еще одним, обнаруженным в 2007 году спутником Сатурна стал небольшой двухкилометровый спутник Анфа. Вращаясь по практически круговой орбите с радиусом 198 тысяч километров спутник совершает один оборот вокруг Сатурна чуть-чуть дольше, чем за одни сутки. Таким образом, орбита спутника расположена между орбитами Мимаса и Энцелада. Обнаружен спутник был на снимках, полученных с зонда Кассини 30 мая 2007 года, но позже он был найден и на снимках, сделанных тем же зондом еще в 2004 году. Это позволило достаточно подробно исследовать орбиту спутника.
Миссия Кассини-Гюйгенс продолжила преподносить сюрпризы и в 2008 году. 15 августа на снимках был обнаружен небольшой полукилометровый спутник, который, как выяснилось впоследствии, делает в точности 7 оборотов, пока Мимас совершит 6. Такое движение называют резонансным 7:6. Таким образом, спутник делает один оборот вокруг планеты за 19 часов. В скорости ему дали имя Эгеон, который, согласно древнегреческой мифологии, является порожденным Ураном и Геей чудовищем с пятьюдесятью телами и сотнями рук и ног.
Но и на этом сюрпризы не окончились. В 2009 году специалисты, изучающие снимки кольца Сатурна "В", сделанных узкоугольной камерой зонда Кассини, обнаружили узкую и сильно протяженную тень. Такую тень в косых лучах Солнца мог дать только новый спутник с диаметром порядка 300 метров, находящийся непосредственно над плоскостью колец. Стало очевидно, что это новая луна Сатурна и она получила обозначение S/2009S1. О ней мало что известно, но достоверно можно сказать, что это ближайший спутник к поверхности планеты. Радиус орбиты у него порядка 117 тысяч километров. Кроме прочего - это еще и наименьший известный спутник Сатурна.
Таким образом к 2010 году семья Сатурна уже насчитывала 62 спутника.
Современное состояние знаний о кольцах Сатурна отображено на этой схеме.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Сатурн (библиотечка наблюдателя)
« Ответ #6 : 06 Мая 2010, 15:54:49 »
. - .

   На сегодняшний день известно, что Сатурн делает один оборот вокруг Солнца за 29.666 года, двигаясь по почти круговой (е = 0.057) орбите, наклоненной к плоскости эклиптики на два с половиной градуса. Расстояние же Сатурна от Солнца почти в 9.6 раза больше, чем расстояние от Солнца до Земли. Сатурн примерно в 95 раз тяжелее нашей планеты, что заслуженно его возводит в ранг планеты-гиганта. При радиусе Сатурна в 60268 километров (или в 9.45 раз больше радиуса Земли)  можно сделать вывод о том, что эта планета с самой низкой плотностью в солнечной системе (0.7 грамм на сантиметр кубический). Это меньше плотности воды!
   То что мы видим - это всего лишь облачный слой планеты, состоящий на 11% из гелия и 89% водорода. Облачные пояса в значительной мере скрыты от нас аммиачными облаками. Вращается Сатурн неравномерно. Если на экваторе вещество делает один оборот за 10 часов 14 минут, то в приполярных областях уже 10 часов 44 минуты. Из-за столь быстрого вращения Сатурн выглядит сплюснутым. Его сжатие около 10%.
   Планета Сатурн, как и другие планеты-гиганты, не имеет твердой поверхности. Под газовой атмосферой находится слой жидкого молекулярного водорода. Еще глубже на глубинах порядка 30 тысяч километров из-за высокого давления водород переходит в особое металлическое состояние и движение водорода в таком состоянии порождает мощное магнитное поле, при этом магнитные полюса совпадают с полюсами вращения вокруг оси. По-видимому, в самом центре находится железокаменное ядро.
   Не смотря на то, что атмосфера планеты очень холодна,  ее нельзя назвать спокойной. В экваториальной зоне дуют очень сильные ветра, скорость которых доходит до 500 метров в секунду, причем дуют они с запада на восток. Наблюдаются в атмосфере и возникающие время от времени штормовые вихри, которые проявляются даже на любительских снимках.
   Если видимая поверхность планеты газовая, то кольца состоят из ледяных частиц. А вот как появились кольца и почему они именно такие, до сих пор остается загадкой.
   Довольно много стало известно и о спутниках. Самый яркий спутник Титан является и самым крупным в системе Сатурна. Мало того, он действительно является Титаном среди других лун, ведь другие спутники по размерам меньше почти в четыре раза и 95% массы всех спутников приходится на Титан. Диаметр Титана 5152 километра, что больше, чем диаметр Меркурия. Поверхность спутника спрятана от нас плотной атмосферой, толщина которой составляет около 400 километров, а давление на поверхности достигает полутора атмосфер. Только в 2004 году человечество смогло узнать достаточно много о его поверхности. Дело в том, что в  азотной атмосфере спутника плавают плотные метановые и этановые облака, которые впрочем не создают парникового эффекта. Эти облака особенно сильны в полушарии, в котором в данный момент зима. Поскольку Титан вращается в экваториальной плоскости Сатурна, то год здесь составляет почти 30 лет. Из облаков на поверхность практически постоянно идет мелкий метановый дождик, который практически сразу же испаряется.
   С помощью радаров было выяснено, что на поверхности Титана есть протяженные горные массивы высотой до километра, а также наблюдаются русла метановых рек и потоков. Темные пятна - скорее всего метановые озера. То, что метановые водоемы могут быть, предполагалось еще с момента пролета Вояджеров. Но только в июле 2009 года были зафиксированы солнечные блики от жидкой поверхности. Довольно крупные озера были сняты и в районе полюсов. Оказалось, что они состоят в основном из этана (их доля доходит до 4/5) с примесью метана, пропана, цианида водорода, ацетилена и других подобных соединений. Очень похоже, что эти озера непостоянны. Во время Титанового лета они испаряются, а с наступлением зимы появляются вновь.
   В сатурновой семье выделяются своими, хотя и более скромными размерами Япет и Рея. Их диаметры составляют примерно полторы тысячи километров. Оба спутника, так же, как и Титан, вращаются вокруг Сатурна, повернутыми к нему одной стороной. Но на этом их сходство заканчивается. Рея имеет достаточно однородную поверхность усеянную кратерами, которые несколько неоднородно распределены по поверхности. Полушарие, обращенное к Сатурну, однородно по яркости, а но обратной стороне есть ряд небольших темных пятен и полосок. К тому же, Рея не менее, чем на 2/3 состоит из водяного льда, о чем говорит ее низкая плотность: 1.24 грамм на сантиметр кубический.
   Япет же имеет ряд интересных свойств. Его орбита наклонена к плоскости экватора Сатурна на 15 с половиной градусов. Но самым любопытным является то, что поверхность спутника состоит как бы из двух половинок: одна блестящая, как свежевыпавший снег, а другая темная, как сажа. При этом граница раздела очень четкая. В 2004 году было обнаружено, что Япет покрыт горным кольцом, высотой около 20 километров и протяженностью в 1300 километров. Поэтому спутник похож больше всего на грецкий орех.
   Несколько меньше по размерам Тефия и Диона. Диаметр Дионы около 1118 км, а Тефии - 1060 км. И Диона, и Тефия как две капли воды похожа на Рею. Тоже содержание льда, те же темные пятна и полосы на обратной стороне, та же синхронность вращения по орбите и вокруг оси. Однако на поверхности Тефии был обнаружен огромный, 400-километровый кратер, названный "Одиссей", а также длинный (на 75% окружности поверхности) и сравнительно глубокий (3-5 километров при ширине до 100 километров) гигантский каньон. Скорее всего, оба образования возникли в результате столкновения Тефии с каким-то крупным небесным телом. 
   Огромный кратер был обнаружен на более мелком (диаметр около 400 км) спутнике Мимасе. Этот кратер так велик, что занимает треть значительную часть поверхности ибо его диаметр составляет треть диаметра планеты. Высота стен кратера около 5 км, а местами глубина кратера доходит до 10 км. Этот кратер был назван в честь первооткрывателя спутника Гершелем. Любопытно, что именно из-за гравитационного влияния Мимаса образовалась в кольцах щель Кассини.
   Очень необычен среди спутников Энцелад. Он не имеет на своей поверхности кратеров, а сама поверхность имеет высокую отражающую способность (отражается 90% падающего света). Зонд Кассини зарегистрировал несколько фонтанов воды, бьющих на высоту в сотни метров, а также атмосферу, состоящую из водяного пара с небольшим содержанием водорода и пыли. Поскольку спутник довольно невелик,  лишь пятьсот километров в поперечнике, то он не мог бы иметь атмосферы, если бы она постоянно не пополнялась веществом из недр спутника. Очень вероятно, что в недрах этого небесного тела находится огромный водяной океан. К тому же, в фонтанах в 2005 году обнаружены продукты взаимодействия органических веществ. Есть вероятность, что в приповерхностном океане этого спутника может существовать жизнь.
Еще меньше Гиперион, средний диаметр которого лишь 266 километров. Средний потому, что в действительности спутник заметно вытянут. Не смотря на то, что поверхность спутника усеяна кратерами, заполненных темной пылью, похоже что спутник состоит из ряда ледяных обломков с внутренними пустотами. Об этом говорит низкая плотность, составляющая лишь 60% от плотности воды. Поскольку Гиперион вращается вокруг Сатурна по вытянутой орбите, но в резонансе с Титаном 4:3 (пока Гиперион делает три оборота вокруг Сатурна, Титан успевает сделать четыре), продолжительность суток на спутнике непостоянна и меняется в широких пределах.
Вот какова разнородная и необычная система спутников Сатурна.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Сатурн (библиотечка наблюдателя)
« Ответ #7 : 06 Мая 2010, 15:55:19 »
. - .

   Понятно, что очень многое из сказанного выше человечество узнало благодаря использованию мощных телескопов и космических аппаратов. Невольно возникает вопрос, а что же из этого доступно любителю.
   Сатурн видно прекрасно невооруженным глазом, как звезду, блеск которой меняется в диапазоне от +0.7 m до -0.1m. При этом блеск планеты различен и в различные эпохи противостояний. Дело в том, что яркость планеты зависит от ориентации колец. Когда кольца максимально раскрыты, планета заметно ярче, чем когда кольца видны с ребра. Лучшее время для наблюдений - это моменты, близкие к противостояниям, когда Сатурн восходит после захода Солнца и восходит перед его восходом. Ближайшие моменты противостояний произойдут 21 Марта 2010 года (m=+0.5), 3 Апреля 2011 года (m=+0.4), 15 Апреля 2012 года (m=+0.3), 28 Апреля 2013 года (m=+0.3), 10 Мая 2014 года (m=+0.2), 22 Мая 2015 года (m=+0.2), 3 Июня 2016 года (m=+0.2), 15 Июня 2017 года (m=+0.2), 27 Июня 2018 года (m=+0.2), 9 Июля 2019 года (m=+0.3), 21 Июля 2020 года (m=+0.3), 2 Августа 2021 года (m=+0.4), 14 Августа 2022 года (m=+0.5), 27 Августа 2023 года (m=+0.6), 8 Сентября 2024 года (m=+0.7), 21 Сентября 2025 года (m=+0.6), 4 Октября 2026 года (m=+0.4), 17 Октября 2027 года (m=+0.2), 30 Октября 2028 года (m=+0.0), 13 Ноября 2029 года (m=-0.2), 27 Ноября 2030 года (m=-0.2). В скобках указан блеск планеты. Как мы видим, с каждым годом противостояние происходит на две недели позже. Но наблюдать планету можно еще за 3-4 месяца до противостояния ближе к утру или до 3-4 месяцев после противостояния в вечернее время. Наиболее удобными будут противостояния, приходящиеся на зимние месяцы, поскольку планета будет подниматься высоко над горизонтом. К сожалению, с 2011 по 2024 год планета будет двигаться по созвездиям южного полушария неба и, следовательно, подниматься не очень высоко над горизонтом.
   Наблюдая за планетой невооруженным глазом, можно наблюдать за ее медленным петлеобразным характером движения. Но вот для того, что бы увидеть главное украшение планеты, понадобится телескоп или сильный бинокль. При увеличении в 8-10х в бинокль уже видно, что у планеты что-то есть, но понять, что это, нереально. При увеличении 20х уже можно заметить дужки колец, но что бы увидеть окольцованность планеты, требуется 30-тикаркратное увеличение. При этом, годится любой телескоп. А вот что бы увидеть дополнительные детали требуется уже определенная апертура.  Например, что бы увидеть щель Кассини при максимальном раскрытии кольца, необходимо иметь телескоп с объективом не менее 75 мм. За несколько месяцев до или после противостояния можно в такой телескоп заметить и тень от колец на диске планеты и тень планеты на плоскости колец.
   Диск планеты примерно в 2.5 раза меньше по диаметру, чем диск Юпитера. По этому, в небольшие телескопы пояса планеты не видны. Что бы увидеть самые заметные из них требуется телескоп с объективом в 110 мм и более. В 130-тимиллиметровые телескопы становится хорошо видны полярные шапки и экваториальные полосы. Иногда можно увидеть на Сатурне контрастные темные или светлые пятна, которые видны и в меньшие апертуры. Для описания особенностей рассмотрим, какие пояса наблюдаются на диске планеты.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Сатурн (библиотечка наблюдателя)
« Ответ #8 : 06 Мая 2010, 15:55:40 »
. - .

   При этом необходимо учитывать факт быстрого вращения небесного тела. Если какое-то пятно мы видим в центре, то уже через 2 часа 40 минут оно окажется на самом краю диска.
   Во время наблюдений Сатурна очень неплохо было бы зарисовать его вид, полосы на диске, пятна, образования в кольцах и т.п. Для этого стоит заранее позаботиться об изготовлении заготовки для рисунка. При этом рисуется слегка сплющенный эллипс и кольца планеты. При этом, если радиус диска выбрать за единицу, то расстояние от центра планеты до внутреннего кольца "В" окажется равным 1.52, а до внешнего края кольца "А" - 2.26 радиуса. При этом, на расстоянии от 1.95 до 2.02 радиуса Сатурна отрисовывают щель Кассини. Можно также пунктиром отрисовать креповое кольцо, до внутреннего края которого 1.23 радиуса Планеты. Поскольку кольца планеты могут быть в самом разном раскрытии, нужно с помощью программы-планетария определить степень раскрытия и нанести его на эскиз.
   Делая зарисовки нужно обращать внимание на форму и положение тени Сатурна на кольцах и положение тени кольца на диске Сатурна. Кроме того, очень желательно внимательно изучить все доступные инструменту пояса планеты и возможные пятна в них. Наблюдая кольца очень важно изучить, не появились ли в щели Кассини какие-то спицеподобные образования, нет ли каких либо новых щелей, видно ли креповое кольцо и насколько различается яркость колец. Вполне возможно, Вы заметите новое кольцо за пределами основных колец. Полезно также делать оценки блеска спутников.
   Но наиболее информативной на сегодняшний день является астрофотография Сатурна, когда снятый с помощью цифрового фотоаппарата или видеокамеры ролик с помощью компьютера раскладывают на отдельные кадры, а затем отбирая лучшие из них, складывают, что бы получить снимок с максимумом деталей. Поскольку Сатурн вращается очень быстро, не стоит снимать один ролик дольше 2-3 минут, иначе вращение планеты замажет детали. С другой стороны очень полезным может оказаться съемка нескольких роликов с интервалом около часа. В случае обнаружения на облачной поверхности каких-либо деталей можно определить период их вращения. Дело в том, что зависимость скорости вращения от широты у Сатурна более сложная, чем у Юпитера. В первом же приближении можно считать, что у Сатурна есть две системы:  экваториальные зоны и пояса делают один оборот вокруг оси за 10 часов 14 минут и 1.08 секунды, а остальные пояса - за 10 часов 38 минут и 25.4 секунды. И хотя выделяют две системы поясов, вращающихся с разной скоростью, есть ряд и промежуточных областей. Так, экваториальная зона делает один оборот за период времени от 10 часов 12 минут до 10 часов и 16 минут, экваториальные пояса за период от 10 часов 15 минут до 10 часов 20 минут, умеренные пояса делают оборот за время от 10 часов 30 минут до 10 часов 40 минут, а полярным областям может потребоваться 11 часов и более.
   Возможности в наблюдении тех или иных полос зависят в первую очередь от диаметра телескопа. Так в небольшие инструменты до 130мм можно легко видеть только экваториальную полосу. Следующими по доступности являются северные и южные экваториальные пояса. Полярные шапки же обычно выглядят темными, хотя и не всегда. Так в 1963 году южная полярная шапка почти достигла в яркости экваториальную зону.
   Различные пятна на диске могут быть иногда замечены в любительские телескопы в экваториальных зонах, но в последующем они, как правило, движутся к полюсам. Наиболее интересны гигантские белые пятна, которые можно заметить даже в небольшие телескопы. Если же вдруг такое пятно удалось увидеть, нужно тщательное зафиксировать дату и время обнаружения а также сделать зарисовку с отметкой о местеположении пятна. Попробуйте связаться с друзьями и попросить их пронаблюдать планету и подтвердить Ваши наблюдения. Если в существовании пятна есть уверенность, то об этом нужно как можно сообщить в ассоциацию наблюдателей Луны и планет координатору секции наблюдений Сатурна: телеграммой по адресу: Julius L. Benton, Jr., Associates in Astronomy, P.O. Box 30545, Savannah, GA 31410 или по электронной почте jlbaina@msn.com. При этом нужно указать: дату и время по всемирному времени, по возможности указать положение пятна и время прохождения через центральный меридиан.
   При наличии телескопа с объективом от 110 мм можно исследовать цветовые свойства деталей на поверхности, но для этого нужны цветные фильтры. Лучше всего наблюдать пояса и пятна при помощи красного или синего фильтров. При этом нужно очень тщательно отслеживать движимые оттенки и оценить, в каком случае контраст деталей заметно выше.
   Помимо прочего, интересно наблюдать и за тенью колец на диске Сатурна и тени Сатурна на плоскости колец. Та часть колец, которая расположена между нами и диском Сатурна отбрасывает тень в виде узкой полосы, которую иногда путают с экваториальными поясами. В прочем, при определенных положениях Солнца и Луны тень может упасть и в виде более широкой полосы в умеренной зоне. Тень от планеты на кольцах видна в виде небольшого выступа с ровным краем. Лучше всего видно тень планеты на кольцах за 3-4 месяца до и после противостояния.
   Сами же кольца являются любимым объектом для наблюдения практически всех любителей астрономии. Как было выше сказано, самые яркие кольца "А" и "В" могут наблюдаться в любой телескоп. Креповое кольцо также сравнительно доступно, но требует уже некоторого опыта визуальных наблюдений.
   Когда кольцо максимально открыты, в них можно довольно легко наблюдать щели. Увидеть же эти щели при небольшом раскрытии может оказаться сложной задачей. Самой доступной щелью является щель Кассини. Она выглядит темным промежутком, хотя ширина ее всего 0.5 угловой секунды.  Любопытно, что щель Кассини в ультрафиолетовом диапазоне довольно яркая и это хорошо видно даже с помощью фиолетового фильтра. Щель Энке существенно тоньше - всего 0.3 угловые секунды. Временами можно заметить и некоторые другие, непостоянные щели. Если это удалось, очень хорошо было бы зарисовать их положение или выловить щель с помощью отснятого и обработанного видеоролика. Очень важно оценить, насколько темным оказался промежуток. Для этого их сравнивают со щелью Кассини.
   Неоднородны по яркости и кольца. Поэтому можно попробовать оценить яркость различных участков по десятибалльной шкале. Там, самое яркое кольцо "В" в этой системе имеет яркость 10, а черная тень имеет яркость 0. Если выявлены какие-либо детали типа спиц или пятен на кольцах, полезно проследить, вращаются ли они вместе с системой колец и за какое время. Неоднороден и цвет колец. Часто наблюдатели отмечают, что кольцо "А" имеет голубоватый оттенок, а "В" - ярко-белый. Креповое же кольцо представляется красновато-коричневым. Поэтому картина распределения яркости может быть различной в зависимости от применяемого цветного фильтра.
   Моменты, когда мы видим систему колец Сатурна с ребра, по-своему интересны. Эти периоды чередуются с промежутками в 13.75 и 15.75 лет. Причина неравенства в эллиптичности орбиты. Более короткий промежуток приходится на видимость южного полушария Сатурна и момент прохождения перигелия. Из-за особенности расположения земной орбиты иногда можно наблюдать во время пересечения Сатурном эклиптики три момента исчезновения колец. В такие периоды кольца увидеть непросто, но если это удается, то можно заметить небольшие узелки на них. Очень важно не перепутать узелки со спутниками. Сами спутники в такие моменты наблюдать проще, чем в периоды большого раскрытия кольца.
   Любопытно проверить и существование эффекта двухцветности колец, который обнаруживали некоторые любители с применением фильтров. Суть эффекта в том, что один край колец имеет несколько иной оттенок, чем другой край. Наиболее вероятно, что причина явления вызвана рефракцией атмосферы, хотя есть вероятность и физически разных оттенков разных частей колец. Для исключения рефракции лучше наблюдать Сатурн в момент прохождения верхней кульминации, когда кольца параллельны горизонту.
   При желании, можно пронаблюдать и за спутниками планеты. Конечно же, Титан является самым доступным и его можно увидеть в бинокль или подзорную трубу в виде звездочки восьмой звездной величины. В телескопы с объективом от 200-250мм можно разглядеть при хороших атмосферных условиях, что Титан имеет диск с поперечником около 0.85 угловой секунды. В небольшой телескоп можно также увидеть и Рею в моменты ее западных элонгаций, когда ее блеск достигает 10.1m. В восточных элонгациях Рея почти на две звездные величины слабее и может быть замечена в 130-150 мм инструменты. В моменты наибольших удалений Япет удаляется от Сатурна на 12 диаметров планеты и свет Сатурна его не забивает. Рея же, имеющая 10 звездную величину не удаляется от Сатурна больше, чем на два диаметра планеты и потому для ее успешного наблюдения требуется телескоп с объективом от 80мм. В 150мм телескоп можно наблюдать еще более близкие к планете Диону и Тетис. Гораздо более сложнее наблюдать Энцелад, который имея блеск около 11.7 не удаляется от Сатурна дальше, чем на 36 угловых секунд. Для его наблюдений необходим телескоп с объективом от 25 сантиметров. В 40-сантиметровый телескоп можно еще увидеть Гиперон, имеющий 14-ую звездную величину.
   В периоды, когда кольца Сатурна имеют незначительное раскрытие, можно наблюдать взаимные затмения и покрытия в системе спутников, которые напоминают аналогичные явления для системы спутников Юпитера. 
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

Bitalik123

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 373
  • Благодарностей: 2
Re: Сатурн (библиотечка наблюдателя)
« Ответ #9 : 13 Мая 2013, 21:48:35 »
. - .

Цитата : ''Лишь в июле 1910 года в свою трубу,
дающую увеличения в 32 крата,''
:hz:
Записан

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Сатурн (библиотечка наблюдателя)
« Ответ #10 : 29 Мая 2013, 13:25:33 »
. - .

Цитата : ''Лишь в июле 1910 года в свою трубу,
дающую увеличения в 32 крата,''
:hz:
Спасибо, поправил.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

Yura

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 591
  • Благодарностей: 23
Re: Сатурн (библиотечка наблюдателя)
« Ответ #11 : 29 Мая 2013, 17:09:14 »
. - .

Необходимо подправить:
В ХХVIII веке ряд наблюдателей начали замечать...

Леня, когда уже книгу издашь? Материала уже накопилось достаточно?
Записан
Доб 12,5"