Наблюдения планет

(Материал А.Ю. Румянцева)

Телескопические наблюдения Луны

В зависимости от целей наблюдения рекомендуется применять различные увеличения. При общем обзоре лунной поверхности следует применять окуляр, дающий увеличение 30-40 раз; при изучении деталей рельефа - максимальное увеличение 60-80-120 раз; при наблюдении пепельного света Луны - минимальное увеличение. Для уменьшения общей яркости и возрастания контрастности деталей лунного диска можно применять слабые "нейтральный серый" и ли желтый светофильтры.

Навести телескоп на Луну. Даже беглый взгляд видит гористый характер ее поверхности. Если виден пепельный свет Луны, нужно объяснить учащимся его природу и дать им полюбоваться. Ознакомить учеников с основными деталями рельефа: морями, кратерами, горами, вкратце рассказать об их физической природе и истории происхождения названий. Предложить учащимся найти сначала на лунных картах и глобусе, а затем в телескоп, в зависимости от возраста Луны - т.е. от условий ее видимости, следующие моря: Кризисов, Спокойствия, Нектара, Холода, Дождей, Ясности, Паров, Облаков, Влажности и океан Бурь. Обратить внимание учащихся на терминатор Луны и задать вопрос: чем объяснить резкость и отчетливость линии терминатора? (Отсутствием у Луны атмосферы).

Повысить увеличение телескопа до максимально возможного для данных погодных условий. Становится хорошо заметна материковая часть Луны, горы и кратеры. Предложите ученикам найти сначала на лунных картах и глобусе, а затем в телескоп, в зависимости от возраста Луны, некоторые кратеры: Птолемей, Альфонс, Коперник, Кеплер, Аристарх, Геродот; горы: Тенериф, Прямой хребет, Альпы, Кавказ, Апеннины, Тавр; отдельные горные вершины: Питон, Пико.

Задаем ученикам вопросы: Как возникли кратеры на Луне? (Они имеют ударную и вулканическую природу). Как их можно различить по внешнему виду? (вулканические, как правило, имеют хорошо сохранившуюся центральную горку). Предлагаем указать кратеры вулканического и ударного происхождения. Просим объяснить природу лучевых систем у кратеров Коперник, Кеплер, Тихо (это молодые кратеры ударного происхождения: лучевые системы представляют собой выбросы породы при взрыве столкнувшегося с Луной космического тела). Как можно отличить старые кратеры от молодых? (по количеству мелких "паразитических" кратеров позднего происхождения внутри и на валу основного кратера). Прекратилась ли сейчас на Луне вулканическая деятельность?

Показываем школьникам районы наблюдения нестационарных явлений: кратеры Аристарх, Геродот, Альфонс, Платон. Коротко рассказываем (напоминаем) о космических исследованиях Луны и показываем районы прилунения АМС "Луна-2", "Луна-9", "Луна-16", "Луноход-1" (СССР) и "Аполлон-11" (США); сообщаем имена первых астронавтов, высадившихся на Луне (Н. Армстронга и Э. Олдрина), сообщаем о перспективах исследования и освоения Луны.

При наличии времени и достаточного количества телескопов можно предложить некоторым учащимся зарисовать некоторые детали лунной поверхности: море Кризисов, залив Радуги, кратеры Альфонс, Коперник, Кеплер, Тихо, Аристарх, горные хребты Кавказ и Апеннины. Если объект лежит близ терминатора, то полезно повторить зарисовку через 25-30 минут, в конце урока, чтобы убедиться в изменении вида объекта из-за изменений условий освещенности.

Телескопические наблюдения планет

Планеты Меркурий и Венера наблюдаются рано утром перед рассветом или вечером, на закате, в сумерках.

Меркурий почти постоянно скрывается в лучах Солнца и в средних широтах наблюдать его очень сложно, наилучшие условия наблюдений возникают во время элонгаций. В школьные телескопы можно наблюдать лишь фазы Меркурия, свидетельствующие о шарообразности планеты. Резкость линии терминатора доказывает отсутствие атмосферы. Наблюдения смены фаз Меркурия в течение 2-3 недель показывают, что их последовательность противоположна смене лунных фаз.

Наблюдения Венеры лучше всего проводить между элонгацией и нижним соединением. Из-за колебаний воздуха в приземных слоях удобнее всего наблюдать Венеру, когда ее высота над горизонтом превышает 20° -25° . Для уменьшения яркости диска рекомендуется применять слабый нейтрально-серый, желтый и голубой светофильтры. Поскольку планета обладает плотной атмосферой, в школьный телескоп невозможно рассмотреть на ней какие-либо детали, кроме фаз, терминатора и, изредка, с максимальным увеличением, темных и светлых пятен на диске - атмосферных образований. Плотная атмосфера размывает терминатор и он не имеет такой четкости как у Луны и Меркурия. Благодаря рефракции света в атмосфере Венеры при фазах менее 0,2 ее терминатор имеет вид серпа со значительным удлинением рогов, которые иногда сходятся друг с другом и образуют сумеречную дугу (явление Шретера). Рекомендуем зарисовать телескопический вид Венеры с деталями терминатора и облачного покрова (с применением красного, зеленого и синего светофильтров).

Марс является весьма трудной планетой для телескопических наблюдений; имеет смысл проводить их лишь в эпохи противостояний, когда видимые угловые размеры диска планеты превышают 15? . Неопытный наблюдатель даже в сильный телескоп ничего не увидит на поверхности Марса; наблюдения в школьные телескопы обычно вызывают разочарование учащихся, много слышавших об этой планете. Во время противостояний на диске Марса можно видеть лишь полярные шапки и некоторые "моря" с расплывчатыми контурами. Рекомендуем зарисовать телескопический вид Марса с различными деталями поверхности, применяя для наблюдений оранжевый, голубой и зеленый светофильтры. Сравнение рисунков, сделанных с интервалом в 2-3 часа, позволяет убедиться во вращении Марса вокруг своей оси и определить этого вращения.

Юпитер - наиболее удобная и интересная планета для наблюдений в школьный телескоп. Самый неопытный наблюдатель легко замечает полярное сжатие планеты (ее полярный диаметр намного меньше экваториального) и темные полосы параллельно экватору; изредка можно видеть тропические полосы, которые тянутся по обе стороны экватора в 40° от него. Редко в очень благоприятных условиях можно увидеть Большое Красное пятно. В школьный телескоп хорошо видны 4 наиболее крупных галилеевых спутника Юпитера: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто, вращающихся вокруг планеты в плоскости ее экватора. С учебной целью можно рекомендовать следующие наблюдения:

а) Вращение Юпитера: при максимальном увеличении на заранее заготовленный шаблонный овал зарисовывают телескопический вид Юпитера и при этом особенно тщательно фиксируют положение 1-2 наиболее заметных деталей. Спустя 20-25 минут рисунок повторяют. Их сопоставление показывает перемещение контрольных деталей справа налево, т.е. действительное вращение планеты против часовой стрелки, и вычислить период вращения Юпитера вокруг своей оси (около 9h 20m).

б) Знакомство с атмосферой Юпитера: для более отчетливого выделения отдельных деталей облачного покрова полезно использовать желтый и оранжевый светофильтры.

в) Наблюдения системы галилеевых спутников с зарисовками положения относительно планеты и друг друга уже через час позволяют заметить их обращение вокруг планеты. Можно наблюдать за явлениями в системе спутников Юпитера: покрытиями и, при большом увеличении и еще большем везении, прохождениями спутников по диску планеты.

Сатурн в телескоп выглядит очень эффектно, особенно красивы кольца планеты. В школьные телескопы на диске Сатурна почти ничего не видно и кольцо кажется сплошным. Из спутников планеты можно увидеть Титан и, исключительно редко, Япет. Рекомендуем выполнять зарисовки Сатурна с кольцом и спутником с применением слабого желтого и оранжевого светофильтров.

Уран и Нептун невооруженным глазом не видны. Пользуясь "Астрономическим календарем", их нетрудно отыскать в небе. В телескоп при максимальном увеличении (80-120 раз) можно увидеть диск Урана, Нептун же остается зеленоватой спокойной звездочкой. Рекомендуем зарисовать положение этих планет среди звезд.

Плутон в школьные телескопы не виден.