Друк

[Гість]

Ласкаво просимо, Гість. Будь ласка, увійдіть або зареєструйтеся.
03 Грудня 2024, 19:39:25

1 година 1 день 1 тиждень 1 місяць Назавжди

Увійти

[Новини]

•    Новини
•      Астрономія
•      Астрозаходи
•    Життя клуба
•      Новини
•      Проекти
•      Заходи
•      Звіти про спостереження
•      Документи
•    Статті
•      Обладнання та телескопи
•      Спостереження
•      Астрофотографія
•      Астрософт
•      Астрономія в Україні
•      Астрономи шуткують
•      Інше
•     
•      Файловий архів

Наш канал

Наші сайти

Астро-сайти

Програми

Наш канал

Наші сайти

Астро-сайти

Програми

[tlgleonid]

   Эту далекую планету очень часто приводят в качестве примера, где вовсю проявили себя человеческий гений и мощь науки. В большинстве книг по астрономии можно прочесть о том, как по неправильностям движения планеты Ураны Джон Адамс и Урбан Леверье независимо друг от друга вычислили точное положение еще неоткрытой планеты на небе, а Готтфрид Галле навел телескоп в указанную точку неба и сразу же ее обнаружил. Но на самом деле все было не настолько просто. То, что невидимые невооруженным глазом и не открытые еще планеты могут существовать, в начале 19-го века было очевидно. Все еще помнили, как в 1781 году Уильям Гершель обнаружил Уран. К тому же уже были открыты и первые астероиды. Но по-настоящему заподозрить существование еще одной большой планеты позволили эфемериды Урана, сделанные в 1821 году Алексисом Бувардом с учетом всех известных небесных тел. Уран не хотел двигаться в точности с данными эфемеридами. До 1822 года он двигался быстрее, чем должен бы, а потом стал двигаться наоборот медленнее. Очевидно, что именно в 1822 году произошло соединение двух планет и Уран обогнал Нептун. Тем не менее, только к 1843 году накопились достаточные экспериментальные данные, позволившие сделать оценочный расчет параметров неизвестного небесного тела. Задача для вычисления в те годы была очень сложной и даже неоднозначной. В своих расчетах молодой Адамс сделал предположение, что неизвестная планета будет подчиняться правилу Тициуса-Боде, согласно которому все планеты имеют орбиты с радиусом r=0.4+0.3*2^N, где N - целое число. Для Урана N=6, соответственно для новой планеты N=7, а следовательно большая полуось составляет 38.8 астрономических единиц. Когда Адамс отправил свои расчеты королевскому астроному Джорджу Эйри, он получил в ответ просьбу уточнить, почему сделал это и ряд других предположений.  Адамс сдался и ответа так и не дал. Через два с лишним года Эйри получил еще один расчет, сделанный Урбеном Леверье. Этот расчет был сделан более тщательно и обоснованно, поэтому Эйри попросил Джеймса Чайлза поискать по расчетным координатам неизвестную планету. Чайлз искал неизвестную планету два месяца, но так и ничего не обнаружил.
   Сам же Леверье решил подстраховаться и отослал свои расчеты на Берлинскую обсерваторию. За поиски планеты взялся Иоганн Галле. Однако Галле повезло, поскольку область небе, где должна была находиться неизвестная планета, зарисовал один из студентов. Галле быстро обнаружил лишнюю звездочку, но нужно было убедиться, что это действительно планета, а не пропущенная звезда. Вместе с Энке, Галле пронаблюдал за "лишней звездой" на протяжении нескольких ночей и заметил, что она движется среди звезд. Таким образом 23 сентября 1846 планета была найдена в градусе, от теоретически рассчитанного места. Расчет Адамса оказался в десять раз менее точным и поэтому, по его расчетам, планета вряд ли могла быть бы найдена.
   Как это часто бывает, позже выяснилось, что Галле небыл первым человеком, увидевшим Нептун. На зарисовках положения Юпитера, сделанных Галилео Галилеем 28 декабря 1612 года и затем 29 января 1613 года отчетливо видно положение Нептуна. Однако великий наблюдатель принял его всего лишь за одну из звезд. Даже тот факт, что положение этой звезды по отношению к соседним звездам изменилось за данный промежуток времени, Галилео не сумел сделать вывод о новой планете.
   Еще ближе к открытию подошел Лаланд в 1795 году, когда измерял координаты звезд. Он также принял Нептун за одну из звезд. Поскольку через некоторое время звезда исчезла, возле координат появился символ двоеточия, что означало неуверенность измерений. Очевидно, что Лаланд решил, что он ошибся.
   Имя "Нептун" у новой планеты появилось не сразу. В начале ее называли трансурановой планетой или планетой Лаверье. Однако Галле предложил не нарушать "античных" традиций и предложил назвать планету Янусом. Сам Лаверье заявил, что уже согласовал с французским бюро долгот свое имя - Нептун. Последнее имя было поддержано астрономами некоторых других стран, но общепринятым оно стало не сразу.
   Не все астрономы были уверены в том, что Нептун действительно виновен в отклонениях движения Урана. Часть теоретиков даже предполагала, что на таких больших расстояниях от Солнца законы гравитации уже не работают, а Нептун - это лишь еще одна малая планета. Для того, что бы проверить, как далеко находится Нептун и действительно ли он влияет на движение Урана, нужно было как можно скорее вычислить его орбиту. Многие наблюдатели бросились измерять положение планеты. Среди этих наблюдателей был и Уильям Лассел. На 17-ый день после открытия Нептуна он заметил недалеко от Нептуна звездочку 13.5 звездной величины. В скорости стало ясно, что это - спутник планеты, который делает один оборот за время, чуть меньше 6 суток. Орбита у спутника круговая, но движется он в противоположном направлении по отношению ко всем другим крупным спутникам в солнечной системе. Такое движение называют ретроградным.
   Поскольку у Нептуна небыло других известных спутников, долгое время его называли спутником Нептуна. Но в 1880 году Камиль Фламмарион предложил назвать этот спутник именем сына Нептуна и бога морских глубин - Тритоном. И это имя было оправдано. Тритон ярче, чем спутники Урана и определенно должен был бы быть довольно крупным небесным телом. В будущем это подтвердилось. Диаметр Тритона оказался равным 2750 километров, что делает его одним из крупнейших спутников солнечной системы.
   В 1852 году Лассел сообщил, что он обнаружил еще один спутник Нептуна. Позже появились сообщения и других наблюдателей о том, что этот второй спутник существует. В прочем, другие наблюдатели так и не увидели второй нептуновой луны. В 1892 году коллега Барнарда Шеберле, также заметил что-то похожее на спутник. В прочем, больше загадочный спутник увидеть не удалось. Тогда за систематические поиски неуловимого спутника взялся У. Кристи на обсерватории Маунт-Вилсон. Однако он так и не обнаружил никакого спутника, не смотря на доступность звезд до 18 .5 зв. величины. Скорее всего, все сообщения о наблюдении этого спутника являются не больше, чем ошибкой наблюдений.
   Помимо второго спутника Лассел "открыл" еще и кольцо Нептуна. Он утверждал, что наблюдал его в свой 24-дюймовый рефлектор еще в конце 1846 года. Любопытно, что когда Лассел докладывал о открытии кольца на заседании Королевского астрономического общества, присутствовавший так Хинд также сообщил, что видел тонкое кольцо Нептуна. 12 января 1847 года заметил что-то вроде кольца Профессор Дж. Чоллис в 11.75-дюймовый рефрактор Кембриджской обсерватории. Но уже в 1848 году ни Лассел, ни другой наблюдатель Несмит не смогли увидеть кольца планеты. Однако в 1850 году Лассел на Мальте вновь увидел что-то типа кольца. Лишь со временем стало ясно, что наблюдалось не кольцо, а лишь оптический дефект. Но желание увидеть часто позволяет действительно увидеть то, что не существует.
   Велико было желание у наблюдателей увидеть и хоть что-то на диске планеты. Однако крошечные размеры диска в 2-3 угловые секунды не позволяли долгое время рассмотреть хоть что-то. В прочем, 10 октября 1899 года наблюдая на 26-дюймовом телескопе возле Вашингтона Дж. Си рассмотрел на диске темную полосу и даже темное пятно на ней. Самое удивительное, что такое пятно было действительно обнаружено Вояджером-2.
   Неуверенно обнаруживаемые детали на диске планеты не позволяли уверенно определить период вращения вокруг оси. Холл в 1883 году наблюдая Нептун поражался его синеватому оттенку и периодическим изменениям яркости в диапазоне от 7.6m до 8.3m. На основании этих измерений он делает вывод, что период вращения Нептуна вокруг оси составляет 7 часов 55 минут. В 1928 году другие наблюдатели, Мур и Мензел, с помощью эффекта Доплера определили период вращения почти в 16 часов. Появились в это время и другие оценки от 15 до 20 часов.
   В 1949 году Джерард Койпер проводя направленные поиски спутников Нептуна с помощью фотографии делает открытие еще одного  спутника. Блеск этого спутника лишь 19.5m, но возросшие возможности фотографических методов позволили обнаруживать и такие слабые объекты. Спутник вращается в прямом направлении, но по очень вытянутой орбите. Если в наибольшем сближении он находится от Нептуна на расстоянии в 1.4 миллиона километров, то в наибольшем удалении он отходит на 9.7 миллионов километров. Что бы сделать один оборот вокруг Нептуна спутнику требуется почти год - 360 суток. В честь морских божеств нерееид спутник был назван Нереида.

[tlgleonid]

   В 1954 году Ренк, наблюдая Нептун на Питсбургской обсерватории сделал зарисовку, на которой изображен яркий экваториальный пояс, окаймленный двумя темными поясами. Наличие этих полос подтвердил и директор обсерватории и некоторые другие наблюдатели. Появились сообщения и о других деталях. Так, Крегг, наблюдая Нептун в 60-тидюймовый телескоп Маунт-Вилсон, обратил внимание не только на яркую экваториальную полосу, но и темные полярные образования. В 1974 году Шарль Капен опубликовал свои зарисовки Нептуна, сделанные в 1950-м году в 31.5-сантиметровый рефлектор, на которых видно несколько полос и крупное пятно.
   С появлением ПЗС-камер в 1979 году удалось снять в инфракрасном диапазоне на частоте 890 нанометров ряд облачных образований Нептуна. По ним даже удалось зафиксировать период обращения в 17 часов 40 минут.
   7 апреля 1968 года при наблюдении покрытия звезды Нептуном звезда, уже после выхода из-за диска планеты, вдруг снова исчезла на 150 секунд. В июне 1981 года группа Хаббарда из Аризонского Университета обнаружила подобное явление. Возникла мысль, что у Нептуна или есть целый ряд неизвестных спутников, или это кольца. Подтвердить или опровергнуть эту догадку могли только космические аппараты.
25 августа 1989 года к Нептуну подлетел Вояджер-2. За короткий период времени человечество узнало о Нептуне очень много. Оказалось, что на один оборот вокруг оси Нептуну требуется 15 часов и 48 минут. Наклон экватора к плоскости орбиты оказался близким к привычному земному - чуть больше 29 градусов. Да и по другим параметрам Нептун не так велик, как другие газовые гиганты. При радиусе в 24764 км (то есть в 4 раза больше земного) масса Нептуна в 17 раз больше, чем масса Земли.
Известно также стало, что температура облачного слоя у Нептуна выше, чем у Урана и составляет 60 Кельвинов. Таким образом в недрах планеты должен быть какой-то источник тепла. Предположительно это ядерный распад в кремний-металиическом ядре, окруженным слоем сжатых воды и углеводородов. Ближе к поверхности наверняка находится жидкий водород, переходящий ближе к видимой поверхности к газообразной атмосфере.  Атмосфера на 80% состоит из водорода и на 15 % - из гелия. Остальную часть занимают углеводороды, из которых значительную часть составляет метан.
В атмосфере Нептуна дуют самые сильные в солнечной системе ветра. В экваториальной области их скорость доходит до 700 километров в час! При этом, направление ветров обратное по отношению к вращению планеты. В этой неспокойной атмосфере существуют громадные вихри. Самый большой из них бросился в глаза на первых же снимках Вояджера и представлял собой крупное темное образование в южном полушарии в четверть диаметра планеты, названное Большим Темным Пятном. Любопытно, что телескоп Хаббл в 1994 не зафиксировал этого пятна. По-видимому, оно довольно быстро исчезло. В прочем, в скорости на Нептуне появилось еще одно крупное пятно, только в северном полушарии. На снимках Нептуна проявился также его характерный синий оттенок. Ясно, что голубоватый цвет придает метан, но более глубокая синева Нептуна по сравнению с Ураном пока не объяснена. Известно только, что содержание метана, этана и ацетилена очень неравномерно и в районе экватора их больше в сотни раз, чем в полярных областях.
При помощи камер Вояджера-2 были обнаружены и кольца Нептуна. Они оказались неяркими и красноватыми. Самое близкое к планете кольцо Галле довольно слабое и располагается на расстоянии в 42 тысяч километров от центра Нептуна. Поскольку оно довольно широкое (до 2500 километров в поперечнике) и размытое, его еще называют нечетким кольцом.  Более узкое и также тусклое кольцо Леверье находится на удалении в 53 тысячи километров от центра планеты. На 4 тысячи километров за ним находится узкое кольцо Араго. Но и промежуток между этими двумя кольцами оказался не пустым. Здесь было выявлено широкое и очень разреженное кольцо Лассел. Самое внешнее кольцо Адамса, находящееся на удалении в 63000 километров от центра Нептуна, оказалось совсем необычным. В глаза бросилось три уплотнение, которые были названы "Свобода", "Равенство" и "Братство". Позже у этого кольца обнаружилось еще два меньших уплотнения. Причина рваности кольца пока остается загадкой.
Помимо Нептуна и его колец, Вояджер исследовал и систему спутников. Диаметр Тритона оказался равным 2706 километров. Это заметно меньше, чем предполагали до этого, но все равно, Тритон очень крупный спутник. Причиной завышения диаметра был неучтенный факт наличия огромной метаново-азотной шапки, покрывавшей большую часть южного полушария спутника. Свободная от люда часть поверхности оказалась удивительно ровной, без кратеров, покрытой лишь небольшим числом продольных полос. Темные полосы наблюдаются и в области полярной шапки. Скорее всего из отверстий во льду пробивается азот и он выбрасывает пылевые частицы на большие расстояния.
Тритон оказался самым холодным спутником в солнечной системе. На его поверхности температура составляет -235 градусов Цельсия (или 38 Кельвинов). Тем не менее, сублимируясь азот образует хотя и очень разреженную (давление у поверхности лишь 0.000015 атмосфер) но все-таки атмосферу. В этой атмосфере даже на 100-километровой высоте были обнаружены облака.
К сожалению Нереиду так и не удалось толком изучить. Самое близкое прохождение планеты от Вояджера-2 было 4.7 миллиона километров, что не позволило узнать даже форму спутника. Скорее всего она довольно быстро (менее, чем за сутки) вращается и имеет неправильную форму, поскольку ее блеск меняется до полутора звездных величин.

[tlgleonid]

Зато Вояджер-2 позволил открыть новые спутники Нептуна. То, что их больше двух, стало понятно еще 24 мая 1981 года, когда Гарольд Рейтсем, Уильям Хаббард, Ларри Лебофски и Дэвид Толен во время наблюдений покрытия Нептуном одной из звезд заметили ее пропадание на несколько секунд. Первоначально была высказана гипотеза, что это исчезновение было вызвано покрытием звезды каким-то темным кольцом, однако повторного пропадания спутника после прохождения звезды с другой стороны планеты не произошло. Через пять дней было данной группой объявлено об открытии нового спутника Нептуна, получившего обозначение S/1981 N1. Но поскольку с Земли его наблюдать оказалось невозможно, о спутнике практически не вспоминали. Только 2 августа 1989 года на снимках космического аппарата Вояджер-2 был обнаружен этот спутник. Но поначалу небыло уверенности, что это уже известное небесное тело, поэтому ему было дано обозначение S/1989 N2 . Только после получения десятка изображений этого спутника за пять суток исследований удалось вычислить его орбиту. Оказалось, что спутник делает один оборот вокруг Нептуна за период 0.56 суток, вращаясь по почти круговой орбите. Это и позволило впоследствии вычислить, что это то же самое небесное тело, которое в 1981 году затмило звезду. В сентябре 1991 года спутнику было присвоено имя мифической нимфы Ларисса. Но фотографиях видно также, что форма Лариссы далека от сферы и содержит множество разломов и кратеров.
   Помимо Лариссы в объектив фотокамеры Вояджера-2 за период с июля по сентябрь 1989 года было обнаружено еще пять спутников. Первый из спутников, получивший обозначение S/1989 N1 был обнаружен в течение 21 суток со средины июня на 17 снимках, причем на некоторых из них хорошо видно укрытую кратером поверхность этого спутника неправильной формы, имеющего размеры около 420 километров в диаметре. Таким образом, этот спутник оказался вторым по размерам среди лун Нептуна и небыл обнаружен с Земли из-за очень близкого соседства со своей планетой. На один оборот он тратит лишь немногим более суток.
   2 августа было объявлено, что на последних 10 снимках обнаружено еще два спутника, получивших обозначения S/1989 N3 и S/1989 N4. Этот спутники имеют поперечник в 150 и 175 километров, соответственно и имеют сильно неправильную форму. S/1989 N3 требуется на один оборот 8 часов, а второму - суть больше десяти.
   29 сентября 1989 года было обнаружено еще два очень близких к поверхности планеты спутника, получивших обозначения S/1989 N5 и S/1989 N6. Эти спутники имеют поперечник менее ста километров и сильно неправильную форму, а также движутся по близким орбитам, затрачивая на один оборот около 6-7 часов.
   Таким образом, все обнаруженные Вояджером-2 спутники движутся довольно близко к планете и вероятнее всего они окажутся разорванными приливными силами или упадут на Нептун. Вполне возможно, что некоторым из этих лун суждено стать новыми кольцами планеты-гиганта. Поскольку физические свойства спутников близки, была высказана также гипотеза о том, что ранее они составляли одно небесное тело, которое имело неосторожность оказаться слишком близко от Нептуна. 16 сентября новые спутники обрели свои имена. S/1989 N1 получил имя морского божества Протея, S/1989 N3 был назван Деспина, S/1989 N4 получил имя нереиды Галатеи, S/1989 N5 - Талассы, а S/1989 N6 - Наяды.
   Прошло чуть более десяти лет, за которые произошел прорыв в средствах наблюдения. Появился космический телескоп Хаббл, и крупные наземные телескоп Кека с адаптивной оптикой. В 2002-2003 году с помощью этой техники удалось рассмотреть четыре крупнейших из новых спутников. Несколько позже с помощью математической обработки была найдена Таласса. Однако Наяду зафиксировать так и не удалось.  На сегодняшний день это потерянный спутник.
   Новые телескопы позволили обнаружить и новые луны с медленным передвижением на больших расстояниях от планеты. Так группа Мэтью Холмана, Джона Кавеларса, Томми Грава, Уэсли Фрейзера и Дэна Милисавлевича в августе 2002 года обнаружила три новых спутника Нептуна, получивших обозначения S/2002 N1, S/2002 N2 и S/2002 N3. Все они движутся по очень вытянутым орбитам и делают один оборот за время от 6 до 9 лет.  На этом схожесть спутников заканчивается. S/2002 N1 оказался по цвету близок к Нереиде, да к тому же еще и орбиты небесных тел пересекаются, из чего был сделан вывод о том, что это - обломок Нереиды. У S/2002 N2 орбита неустойчивая, при этом ее наклон и эксцентриситет постоянно меняются, при этом оба параметра находятся в обратной зависимости друг от друга.
   Другая группа ловцов спутников планет под руководством Мэтью Холмана и Бретта Глэдмана в 2003 года обнаружила на прошлогодних фотографиях еще один очень далекий спутник, имевший блеск около 25 зв. величины. Значит спутник не превосходит 60 километров в поперечнике. В конце августа того же года, Дэвидом Джуиттом, Яном Клейной был обнаружен еще один более мелкий спутник. Оба спутника имеют вытянутую орбиту со средним расстоянием от планеты в 48 миллионов километров и удаляющуюся от Нептуна в афелии на 72 миллиона километров, что даже больше, чем расстояние от Меркурия до Солнца. Схожесть орбит скорее всего говорит о том, что это два обломка одного и того же небесного тела. 3 февраля 2007 года они получили собственные имена. Более крупный спутник получил имя Несо, а более мелкий - Псамафа. Одновременно с ними обзавелись своими именами в честь нереид из древнегреческой мифологии и ранее обнаруженные луны Нептуна: S/2002 N1 был назван Галимедой, S/2002 N2 - Сао, а S/2002 N3 - Лаомедеей.

[tlgleonid]

   Ну а что же может наблюдать любитель астрономии? Увидеть Нептун невооруженным глазом не удастся ни при каких условиях. Ведь блеск Нептуна составляет около 7.8m. Найти Нептун в бинокль уже вполне возможно. Однако, для этого необходимо иметь подробную карту для его поиска, поскольку планета неотличима от других звезд в столь малые инструменты. Ведь видимый поперечник Нептуна всего чуть больше 2 угловых секунд. Некоторые утверждали, что замечали диск в 75 мм инструмент, а некоторым требуется телескоп с объективом в 150 миллиметров. Естественно, что решающую роль играет опыт наблюдателя. В 200 мм телескоп диск планеты при увеличениях не ниже 200х уже вполне хорошо заметен. При увеличении в 800х размер диска Нептуна уже примерно равен видимому диску Луны для невооруженного глаза.  Естественно, что увидеть хоть какие-то детали очень трудно, ведь атмосфера редко позволяет наблюдать с такими увеличениями.
   В инструменты с объективом 200-250 мм уже можно заметить и Тритон в моменты наибольшего удаления. Все-таки увидеть ярчайший спутник Нептуна проще, чем у Урана. Блеск не тот. Увидеть Нереиду при ее блеске (19m) глазом не реально. В прочем, любители вполне могут поймать в достаточно крупные инструменты этот спутник при помощи ПЗС-приемников.
   Для владельцев ПЗС-матриц есть поле и для исследовательской работы. Делая снимки Нептуна через разные узкополосные и фотометрические фильтры, можно следить за изменением блеска и цвета диска. Любители могут также наблюдать покрытия спутниками Нептуна и кольцами звезд. Для этого необходим точный секундомер и глаз у телескопа.
   Конечно же, наблюдать Нептун лучше всего в моменты, близкие к противостояниям. Они происходят каждые 367 дней, то есть каждый год с опозданием на период чуть больше двух суток. Ближайшие противостояния произойдут 20 Августа 2010 года, 22 Августа 2011 года, 24 Августа 2012 года, 27 Августа 2013 года, 29 Августа 2014 года, 1  Сентября 2015 года, 2  Сентября 2016 года, 5  Сентября 2017 года, 7  Сентября 2018 года, 10 Сентября 2019 года: Период вращения планеты составляет 164.79 лет. Таким образом, 12 июля 2011 года Нептун завершит свой первый оборот вокруг Солнца с момента открытия. Однако он будет находиться в это время немного в другом месте, поскольку период обращения Земли вокруг Солнца не кратен периоду обращения Нептуна. Ближе всего к точке, где Нептун находился в момент открытия Нептун пройдет четыре раза: в апреле и июле 2010 года, а также в октябре и ноябре 2011 года.

[icetechno]

Замечательная статья, после прочтения захотелось понаблюдать нептун и уран, еще не довелось их посмотреть.

[mnn72]

Нептун не пробовал, а вот Уран когда я его первый раз увидел в 12" телескоп он меня поразил. Такая красивая бирюзовая бусинка, что аж дух захватывает. После Сатурна, для меня, это самый красивый объект среди планет.

[SWN]

    Однако Галле повезло, поскольку область небе, где должна была находиться неизвестная планета, зарисовал один из студентов.

   Если быть точнее, то у Галле (в обсерватории) была новая карта указанной области неба. Если не ошибаюсь, в книге "Поиски планеты Х" указывалось, что использовать эту карту предложил помошник Галле студент Генрих Д"Арре, и они вдвоем довольно быстро обнаружили "лишнюю звезду", не отмеченную на карте.