Звёздное небо в январе
(Звёздные карты и описания звёздного неба даются примерно на 20ч 15 января в Москве.)
Созвездие Козерога из звёздного атласа
немецкого астронома Иоганна Бодэ. Внизу
изображено созвездие Воздушного Шара, от
которого в настоящее время отказались (http://www.ianridpath.com/startales/capricornus.htm)
Солнце до 20 января медленно, со скоростью около 1° в сутки, перемещается в восточном направлении по созвездию Стрельца, а затем до конца месяца – по созвездию Козерога. Эти южные созвездия никогда не поднимаются высоко над горизонтом, поэтому неудивительно, что Солнце на широте Москвы в этом месяце не поднимается выше 15°, а за Полярным кругом едва приподнимается над горизонтом. Что касается знаков зодиака, то до 20 января Солнце движется по знаку Козерога, а после – по знаку Водолея. 1 января 2008 г. – 2 454 467-й, а 31 января – 2 454 497-й юлианские дни, при этом надо иметь в виду, что новые юлианские сутки наступают в полдень. В середине января продолжительность дня по сравнению с декабрём увеличится почти на час. Солнце в первых числах взойдёт в Москве около 9ч, а зайдёт около 16ч, в конце месяца соответственно около 8ч и 17ч. Сумерки, которые на широте Москвы длятся около 50 мин, удлиняют продолжительность светлого времени суток почти на 1 ч 40 мин.
Наиболее заметное астрономическое явление (его можно наблюдать на северо-востоке России) – покрытие Марса Луной в ночь с 19 на 20 января. Так, в Новосибирске начало покрытия в 0ч 18м 58с, конец – в 0ч 36м 18с по всемирному времени, для других мест информацию можно найти в книге О.С.Угольникова «Небо начала века. 2001–2012» (Изд. А.Д.Сельянова, Москва, 2000).
4 января Земля при своём движении вокруг Солнца проходит точку перигелия своей орбиты, находящуюся ближе всего к Солнцу (147,1 млн км), а 4 июля – точку афелия – самую удалённую от Солнца (152,1 млн км). На фотографии сравниваются видимые размеры Солнца: слева – 4 января, справа – 4 июля. При этом в перигелии Земля быстрее движется по орбите, поэтому Солнце быстрее перемещается по эклиптике, с угловой скоростью 61 мин/?сут. (в июле – 57мин/сут.). Неравномерность видимого движения Солнца по эклиптике является одной из важных причин, приводящих к неравномерности солнечного времени, различной продолжительности солнечных суток в течение года и неудобству пользования истинными солнечными сутками как единицей времени.
Почему же зимой холоднее, хотя мы и
ближе к Солнцу, чем летом? Разница расстояний
составляет всего 5 млн км, т.е. 3,3% от среднего (150
млн км). Так как количество тепла, поступающего на
Землю от Солнца, обратно пропорционально
квадрату расстояния до него, то зимой мы получаем
примерно на 6,5% больше тепла, чем летом. С другой
стороны, чем выше Солнце над горизонтом и дольше
продолжительность дня, тем тепла поступает
больше, пропорционально cos Z0, где Z0
– зенитное расстояние Солнца в полдень (для
оценки можно считать Z0 = –
).
Его изменение связано с наклоном оси вращения
Земли к плоскости орбиты: т.е. 23,5°
–23,5°. Так вот, летом Солнце в полдень выше всего
над горизонтом, и зенитное расстояние, например,
22 июня на широте Москвы, равно примерно 33°, а
зимой 79°. Поэтому мы получаем летом тепла более
чем в 4,5 раза (на 350%) больше, чем 22 декабря. Таким
образом, определяющим в сезонном изменении
климата является наклон оси вращения Земли к
орбите, а не эллиптичность орбиты. Конечно,
бoльшая удалённость Земли от Солнца делает зимы
Южного полушария более суровыми, чем Северного.
Сравнение видимого размера Солнца летом и
зимой
Созвездия вблизи зенита
Обратим теперь наше внимание на
звёзды, которые можно увидеть около 20ч по
московскому времени. Обратимся прежде всего к
созвездиям вблизи зенита. Почти точно в зените
находится созвездие Персея, а точнее – два
широко известных рассеянных скопления звёзд h и Персея (между
созвездиями Персея и Кассиопеи). Попытайтесь
найти Алголь (
)
– знаменитую затменно-переменную звезду, период
изменения блеска которой составляет 2,87 сут. Под
Персеем на юге хорошо различимо созвездие Овна,
которое выделяется по двум звёздам –
(Хамаль, 2,2m) и
(Шератан, 2,7m).
На юго-западе вытянулась цепочка звёзд созвездия
Андромеды
,
,
и
. Начинаясь в астеризме Большой
Квадрат Пегаса, она тянется к
Персея (Мирфак). Интересно,
что с арабского Мирфак, а точнее Мирфак ас-Сурая,
переводится как локоть, ближайший Плеядам.
И действительно, под созвездием Персея, чуть
восточнее, видно рассеянное скопление звёзд
Плеяды, принадлежащее созвездию Тельца.
К северо-западу от звезды Мирак ( Андромеды)
находятся две не очень яркие звезды, около
верхней (
Андромеды) можно различить туманное пятнышко 4,8m
– знаменитую туманность Андромеды (МЗ1) –
гигантскую спиральную галактику.
Под
и
Андромеды
различимо слабенькое созвездие, по форме
напоминающее вытянутый треугольник, – созвездие
Треугольника, и в нём – спиральная галактика М33,
хорошо заметная уже в небольшой бинокль. Она
расположена почти посередине между
Треугольника и
Андромеды.
Ещё дальше к северо-западу, недалеко от
Кассиопеи, хорошо видно созвездие Цефея.
Ярчайшая в этом созвездии звезда – Альдерамин (2,6m)
– по-арабски звучит как Аз-зыра ал Йамин – правая
рука царя, – тем самым, оправдывая свою
причастность к руке эфиопского царя Цефея,
который был помещён на небо благодаря своей жене
Кассиопее и дочери Андромеде. Но более знаменита
в этом созвездии пульсирующая переменная
Цефея, период
изменения блеска которой 5,4 сут.
На юго-востоке, вблизи зенита, лежит
Телец с ярким Альдебараном (), который как бы окаймляется
рассеянным звёздным скоплением Гиады, имеющим
форму >. В древнегреческой мифологии Гиады (дождливые)
– нимфы, дочери Атланта и Плейоны. Когда их брат
Гиас был растерзан на охоте львом, они так
горевали, что Зевс взял их на небо. С появлением
этих звёзд в Греции начинался период дождей.
Название Альдебаран имеет два смысла: идущая
вслед (за Плеядами) и более знакомое нам глаз
быка. Вторая по яркости звезда Нат (
, по-арабски Эль Нат – бодающий
рог) и звезда
расположены на концах длинных рогов этого
небесного быка. Около последней наблюдается
знаменитая Крабовидная туманность М1 – остаток
взрыва сверхновой звезды в 1054 г. Крабовидная
туманность заполнена как обычной плазмой,
расширяющейся со скоростью несколько тысяч
километров в секунду, так и релятивистской
плазмой, и является источником всех видов
излучения – от длинных радиоволн до самых
жёстких
-лучей.
Что касается самого созвездия Тельца, то в учебнике астрономии III в. до н.э. (Эратосфена из Кирены) читаем: «Он помещён среди созвездий за то, что из Финикии на Крит привёз через море Европу (по другой версии, это был сам Зевс. – В.Ч.). В награду Зевс поместил его (себя, хорошего. – В.Ч.) среди самых заметных знаков. Другие говорят, что это корова, изображение Ио. Лоб и морду Тельца окаймляют так называемые Гиады, а там, где обрывается его спина, находятся Плеяды, содержащие семь звёзд, за что они зовутся тоже Семизвёздными. Заметны из них, однако, лишь шесть, а седьмая весьма тускла.
Сам Телец всего содержит семь звёзд и влачится по небу задом наперёд, голову держа опущенной вниз. Он имеет звёзды: на обоих рогах возле основания по одной, из которых ярчайшая слева; на обоих глазах по одной; на носу одну; на обоих плечах по одной – они называются Гиадами; на левом переднем колене одну; на копытах одну; на правом колене одну; на шее две; на хребте три, крайняя из которых яркая; на животе одну; на груди одну яркую. Всего восемнадцать». [Эратосфен. Превращения в созвездия (катастеризмы). В сб. «Небо, наука, поэзия». – М.: МГУ, 1992.]
Читаешь этот учебник и задумываешься: почти две с половиной тысячи лет назад не было учебников по естественным и общественным наукам, а по астрономии был! Какое большое значение придавали античные мыслители и общество развитию и обучению астрономии! Считалось, что образованный человек должен обязательно знать астрономию. Интересно, какие взгляды исповедуют сегодняшние руководители образования и государственные деятели?
Созвездия над южной частью горизонта (на
широте Москвы)
Под Андромедой, Треугольником и Овном
в верхней кульминации (т.е. на небесном
меридиане), почти над точкой юга у горизонта,
находится созвездие Кита. Здесь находим
неправильную пульсирующую переменную звезду
Миру (o Кита). Её блеск меняется от 2,0m до
10,1m в течение почти 332 сут., так что она
то делается ярче Дифты и Мекаба ( и
Кита), то вообще исчезает. Сейчас она
находится в минимуме своего блеска, так что её не
будет видно до ноября. Расстояние до неё около
400 св.лет. Эта полуправильная пульсирующая
переменная звезда дала название целому классу
схожих переменных звёзд – мирид. С помощью
УФ-телескопа, запущенного в космос по программе
изучения эволюции объектов Млечного Пути GALEX,
была получена фотография Миры и её окрестностей.
На снимке отчётливо виден длинный хвост, который
оставляет звезда при своём движении в
межзвёздной среде (сама Мира – красная и
холодная звезда – на этом УФ-снимке не видна).
Хвост от Миры ( Кита) (http://www.sai.msu.su/apod/ap070817.html)
Этот хвост очень похож на хвост кометы, правда, длина его 13 св. лет. Дело в том, что Мира находится на последней стадии своей жизни – стадии красного гиганта, источники энергии в ядре исчерпаны, и в термоядерной топке (тонком слое, окружающем ядро) сжигаются запасы водорода, сохранившиеся во внешней оболочке. Внешние части раздутой звезды слабо удерживаются и покидают её. Этот сброшенный газ массой, почти в 3000 раз превышающей массу Земли, движется от звезды со скоростью около 130 км/с. Его УФ-свечение вызвано флуоресценцией.
К западу от Андромеды хорошо заметен Большой Квадрат Пегаса, в левом
верхнем углу которого расположена звезда
Альферац (2,15m, Андромеды, в переводе с арабского – пупок
лошади). Остальные звёзды – Маркаб (
), Шат (
) и
– принадлежат Пегасу.
Правее Овна и Кита находится созвездие
Рыб. Восточнее и южнее Тельца поднимается
гигантская фигура мифического охотника Ориона:
яркая красная Бетельгейзе (), голубоватая Беллятрикс (
) и внизу – белая
звезда Ригель (
)
.
Хорошо заметен Пояс Ориона, состоящий
из трёх ярких звёзд. Под Поясом в небольшой
телескоп можно различить слабосветящуюся
туманность – знаменитую туманность Ориона (М42) –
гигантский газопылевой комплекс, в котором
образуются новые звёзды. Пояс Ориона указывает
на самую яркую звезду земного неба – Сириус ( Большого Пса),
который только-только взошёл на юго-востоке. Как
известно, Сириус (или Каникула – Собачья
звезда, как его называли в Древнем Риме)
предвещал наступление жаркого времени года.
Богатые римляне отправлялись на свои загородные
виллы, чтобы переждать жару в эти «собачьи дни» –
каникулы.
Созвездия над северной частью горизонта (на
широте Москвы)
Встав лицом на север, мы в первую
очередь обратим внимание на семь звёзд Большой
Медведицы. Ориентируемся на две крайние звезды Ковша – Мерак () и Дубхе (
), – которые указывают на Полярную
звезду (
Малой
Медведицы) и само созвездие Малой Медведицы. В
данное время оно вытянуто Ковшом
вниз вдоль меридиана.
Западнее, низко над горизонтом, виден
крест созвездия Лебедя с Денебом (), а под ним Вега – ярчайшая
в созвездии Лиры. Между Вегой и Полярной можно
различить Голову Дракона, тело
которого, извиваясь, окаймляет с севера Малую
Медведицу.
Над точкой севера в нижней кульминации можно рассмотреть часть туловища созвездия Волопаса, его плечи. Нижняя часть тела является заходящей и сейчас скрыта от нас. Уже спустя несколько часов созвездие Волопаса начнёт восходить и засияет в своей полной красе.
ПЛАНЕТЫ
Меркурий совершает прямое движение по созвездию Козерога. Он появляется сразу после захода Солнца и виден в течение 30–50 мин, начиная с 18 января. Максимальна я восточная элонгация Меркурия наступает 22 января, когда он удалится от Солнца на 22°. 28 января – стояние, после которого прямое движение меняется на попятное и планета исчезает из поля зрения. Блеск в период видимости быстро меняется от –0,7m до +0,4m.
Венера (около –4m) совершает прямое движение по созвездию Весов и Змееносца и хорошо видна утром в течение 3–1,5 ч до восхода Солнца.
Марс движется попятно по созвездиям Близнецов и Тельца, блеск около –1m, виден всю ночь. Угловой диаметр планеты около14", в школьный телескоп можно различить полярные шапки. 20 января произойдёт покрытие Марса Луной, видимое по всей России.
Юпитер (–2m) движется по созвездию Стрельца, виден низко над горизонтом в течение получаса на востоке.
Сатурн (–0,5m) движется попятно по созвездию Льва, восходит около 21ч и хорошо виден всю ночь. В настоящее время известно 56 спутников планеты, а Титан можно попытаться увидеть в школьный телескоп.
Уран (5,9m)
совершает прямое движение по созвездию Водолея,
его можно попытаться найти вечером в бинокль или
школьный телескоп рядом со звездой и недалеко от звезды
.
Нептун (8m)
медленно перемещается по созвездию Козерога,
недалеко от звёзд и
. Его
можно попытаться найти в течение 1,5 ч сразу после
захода Солнца, если есть подробная карта
звёздного неба (до 8,5m).
МЕТЕОРНЫЕ ПОТОКИ
Наиболее заметными метеорным потоком являются Квадрантиды, период активности которых приходится на 27 декабря–7 января, максимум 3 января (до 35 мет./ч). Радиант находится в созвездии Дракона, поэтому поток поднимается над горизонтом только под утро. Метеоры лучше наблюдать после полуночи.