В звёздных лабиринтах: Ориентирование по небу

Плоскость орбиты Венеры наклонена к плоскости эклиптики на 3°24', и потому в нижних соединениях, повторяющихся через каждые 584 дня, Венера проходит ниже или выше Солнца. Увидеть прохождение Венеры по диску Солнца можно лишь два раза в столетие, причём промежуток между ними составляет восемь лет. Впервые такое прохождение наблюдалось астрономами Хорроксом и Кребтри близ Ливерпуля 4 декабря 1639 г. Следующее прохождение 5 июня 1761 г связано с весьма важным открытием, осуществлённым великим русским учёным М. В. Ломоносовым. Когда Венера вступила на край солнечного диска, вокруг неё появился светящийся ободок. Ломоносов совершенно правильно объяснил это явление наличием у Венеры атмосферы. Аналогичный эффект наблюдался и в момент последнего контакта, когда планета сходила с солнечного диска.

Следующее после 7 нюня 2004 г. прохождение Венеры но диску Солнца произойдет через восемь лет — 5 июня 2012 г. А затем это явление придётся ждать до 10 декабря 2117 г.!

Наиболее удобными для наблюдения внутренних планет периодами являются периоды так называемых элонгаций (от латинского слова «лонгус» — длинный), когда они находятся на наибольшем угловом расстоянии от линии «Земля — Солнце». Угол элонгации (восточной и западной) можно определить, проведя касательные из точки, в которой находится Земля, к орбитам внутренних планет. Величина этого угла может быть определена по формуле

sin = R_пл R_З

где R_пл и R_З — соответственно расстояния от планеты до Солнца и от Земли до Солнца.

Для Меркурия угол элонгации изменяется в пределах от 18° до 28°, а для Венеры — от 45° до 48°.

Во время восточных элонгаций планету можно наблюдать по вечерам, а во время западных — по утрам. Благоприятным для наблюдения нижних планет являются те элонгации, при которых склонение планеты имеет большую положительную величину, чем склонение Солнца. Для восточных элонгаций это условие выполняется в период с декабря по май, а для западных— с августа по декабрь. В это время Меркурий можно наблюдать примерно на протяжении часа, а Венеру в течение 3—4 часов.

Для верхних планет, в частности, для Марса, наиболее благоприятными для наблюдений моментами являются так называемые противостояния, когда интересующая нас планета находится на одной прямой линии с Солнцем и Землей в противоположном направлении по отношению к Солнцу. Благодаря этому планета восходит одновременно с заходом Солнца и в течение всей ночи находится над горизонтом.

Противостояния Марса повторяются приблизительно через каждые два года и приходятся на разные месяцы. В это время Марс имеет отрицательное склонение и поэтому в средних северных широтах поднимается низко над горизонтом.

Через каждые 15—17 лет в период с 5 июля по 5 октября происходят великие противостояния Марса, когда расстояние до этой планеты сокращается до 56 млн. км. Так было, например, в 1877, 1892, 1909, 1924, 1939, 1956, 1971 гг. Именно в эти годы и были сделаны все основные открытия на Марсе, пока новые возможности изучения Марса не открыла космическая техника.

Правда, и теперь противостояния Марса не потеряли своего значения: именно в эти периоды создаются наиболее благоприятные условия для полётов к Марсу. Чтобы проиллюстрировать, насколько велика разница в расстояниях между Землей и Марсом во время различных положений этих планет, достаточно сказать, что в соединении с Солнцем (у верхних планет соединение только одно: когда планета находится за Солнцем) расстояние до Марса увеличивается более чем на 400 млн. км.

Для более далёких планет эта разница ощущается слабее: например, Юпитер в противостоянии удалён от Земли на 630 млн. км, в соединении — на 930 млн. км Сатурн в противостоянии — на 1276 млн. км, в соединении — на 1576 млн. км. Противостояния же ещё более далёких планет, Урана и Нептуна, фактически не дают наблюдателю никаких иных преимуществ, кроме того, что эти планеты остаются видимыми в течение всей ночи.

В эклиптической системе координат моментам соединений соответствует совпадение долготы Солнца и долготы данной планеты. Если же долготы различаются на 180°, то это означает, что наступило противостояние.

Все эти соображения остаются справедливыми (с соответствующими поправками на характер суточного вращения и наклон оси вращения к плоскости эклиптики) и для наблюдателя, расположенного на поверхности других планет. При этом нужно также учесть, что Земля является верхней планетой для Меркурия и Венеры и нижней для Марса.

При некотором навыке планеты нетрудно различать по их внешнему виду. Ещё древние наблюдатели заметили, что эти небесные светила непохожи одно на другое. Это обстоятельство нашло своё отражение в названиях планет. Уже в самих планетных именах содержится довольно полная характеристика каждой планеты.

Любопытно, что у планет существовали и другие имена, отличающиеся от современных. Но в конце концов сохранились наиболее удачные, лучше всего соответствующие их видимым особенностям.

Самая близкая к Солнцу планета — Меркурий. В Древнем Риме Меркурием называли бога торговли, бога хитрости. По совместительству он был также и богом воровства. Столь нелестное имя планета получила за то, что она словно боится показаться на глаза людям, почти всегда прячась в лучах утренней или вечерней зари. Коперник, в течение 30 лет наблюдавший планеты в условиях туманного климата Прибалтики, жаловался, что ему ни разу не удалось увидеть Меркурий. Подвижная, юркая планета кажется неуловимой. Люди тогда не могли объяснить, почему так происходит. Теперь известно — иначе и не может быть. Будучи ближайшей к Солнцу, планета Меркурий движется быстрее всех планет и на небесной сфере не удаляется от Солнца больше, чем на 28°. А это значит, что в условиях длительных летних сумерек Меркурий заметить невооруженным глазом практически невозможно. Лишь в южных районах страны, где Солнце заходит более «круто», есть ещё шансы обнаружить Меркурий у самого горизонта. При наибольших удалениях от Солнца можно попытаться наблюдать планету вечером вскоре после захода Солнца (при крайнем удалении к востоку) либо утром перед восходом Солнца (при таком же крайнем удалении к западу).

Несколько лучше условия видимости Меркурия весной (вечером) и осенью (утром), когда сумерки короче. Но если длительное время стоит пасмурная погода, то вероятность наблюдения Меркурия намного меньше: достаточно пропустить два-три дня, как планета уйдет в зону невидимости до следующего удобного положения.

Другое дело — планета Венера. После Солнца и Луны это самое яркое светило земного неба. Не заметить её невозможно: словно ослепительная красавица. Венера приковывает к себе всеобщее внимание. Подобно Меркурию она также появляется на небе лишь в вечернее или утреннее время, но вследствие большего удаления от Солнца остается видна значительно дольше: до трёх часов после захода или перед восходом Солнца. В максимуме блеска, достигающем —4,4 звёздной величины, Венера очень эффектна. На фоне тёмного неба она искрится как драгоценный камень, а иногда наблюдается даже днем. По свидетельству римского писатели Марка Теренция Варрона, Эней, совершавший путешествие из Трои в Италию, постоянно видел её на дневном небе. В 1716 г. жители Лондона сочли появление Венеры на дневном небе за чудо. Не менее были удивлены видом Венеры в полдень в 1730 г. столь же суеверные парижане. В конце XVII в. Венера умалила славу Наполеона, торжественно шествовавшего к праздничному обеду по улицам Парижа: толпы народа всё своё внимание уделили ярко сверкающей Венере, позабыв о прославленном полководце. Впрочем, услужливые льстецы тотчас же утешили его самолюбие, объявив светило звездой Наполеона.

За необычную яркость римляне назвали Венеру именем богини любви и красоты. Однако в народе на протяжении многих веков её называли просто утренней или вечерней звездой.

Марс из-за своего огненно-оранжевого цвета был назван именем римского бога войны. В старину Марс считался не только покровителем воинов и полководцев, но и парикмахеров, мясников, кузнецов, поваров — людей, имеющих дело с огнём или металлом.

Юпитер обращает на себя внимание золотистым блеском, а также неторопливым, спокойным движением среди звёзд. Это и дало повод римлянам назвать планету именем верховного бога Юпитера. Он как бы олицетворял богатство, власть и славу. При взгляде на эту красивую планету вы почувствуете, что и в самом деле в Юпитере есть что-то величественное.

Планета Сатурн — самая далёкая из всех планет, видимых невооруженным глазом. Ею заканчивался круг знаний о планетах у древних астрономов. Вследствие своей удалённости от Солнца Сатурн имеет весьма протяженную орбиту, по которой движется медленно, завершая полный оборот вокруг Солнца за 29,5 лет. Это значит, что полный круг по созвездиям Зодиака Сатурн проходит приблизительно за 30 лет, оставаясь «в гостях» у каждого из них более двух лет.

Хотя яркость Сатурна довольно велика, свет его кажется тусклым, холодным, напоминающим блеск свинца. Планета как бы олицетворяет медленное течение времени, символизируя вечность и связанные с нею мрачные атрибуты. Вот почему её назвали именем бога времени, судьбы и смерти.