Гайд по астрономии. Путешествие к границам безграничного космоса - Уильям Уоллер Страница 7

Орбита Марса в 1,5 раза дальше от Солнца, чем орбита Земли, поэтому можно увидеть, как он перемещается по всему зодиакальному кругу. Примерно каждые два года Земля обгоняет Марс — так атлет, бегущий по внутренней дорожке трека, «обходит» соперника, бегущего по внешней. Когда это происходит, создается впечатление, что Марс прекращает свой путь на восток и меняет курс на противоположный — говорят, что он совершает ретроградное движение, — а по прошествии нескольких месяцев вновь ненадолго останавливается и после снова идет на восток (рис. 2.7).

Наблюдения показывают, что все планеты, орбиты которых пролегают за пределами земной, в какой-то момент прерывают движение на восток и движутся попятно, на запад, причем иногда на протяжении нескольких месяцев, после чего снова возобновляют свой путь на восток. Опять же, эти необычные передвижения можно объяснить тем, что примерно за один земной год Земля «обгоняет» эти медленные планеты. Запомнить, как движется по небу Юпитер, довольно легко. Его орбитальный период почти равен двенадцати годам, и из одного зодиакального созвездия в другое он переходит примерно за год. В тот год, когда я начал писать эту книгу (2015), а также в следующем году (2016) Юпитер пребывал в созвездии Льва, как и в 2004, 1992 и 1980 годах, когда я впервые начал следить за его продвижением по зодиаку. В 2017 году он пребывал в созвездии Девы, а в последующие годы — в Весах, Скорпионе и так далее. К ретроградному движению Юпитер переходит по прошествии каждых 399 земных суток (у него этот период гораздо ближе к земному году, чем у Марса). У более далеких планет на полный оборот вокруг Солнца уходит еще больше времени, поэтому каждый год они проходят через соразмерно меньшие участки ночного неба, а их крошечные ретроградные «петли» происходят почти ежегодно (и почти точно отражают орбитальное движение «обгоняющей» Земли). В четвертой главе мы еще поговорим о планетах.

Рис. 2.7. Орбиты, по которым Земля и Марс обращаются вокруг Солнца. Земля на внутренней орбите движется быстрее и «обгоняет» Марс, и возникает впечатление, что Марс меняет курс на противоположный и движется попятно (см. линии 2–4). Только по прошествии нескольких месяцев наблюдатель увидит, что Марс возобновил свое прямое движение на восток через зодиакальные созвездия (см. линию 5). (Материалы любезно предоставлены Brian Brondel, Wikimedia Commons.)

Облики Луны

Луна совершает полный оборот вокруг Земли каждые 27,3 суток — это ее так называемый сидерический период обращения. Но с нашей «орбитальной платформы» кажется, будто Луна запаздывает и возвращается в одну и ту же точку неба каждые 29,5 суток. Этот наблюдаемый период обращения, названный синодическим, побудил наших далеких предков установить календарный «месяц», составляющий двенадцатую часть полного земного года. Чтобы обогнуть Землю за считаные дни, Луна движется по ночному и дневному небу с солидной скоростью в 12° в сутки и благодаря этому каждые 2,5 суток проходит через новое зодиакальное созвездие.

Но с Луной происходит не только это! На пути по небу она поразительно меняет свой облик, или видимую форму. Через несколько дней после новолуния (периода, когда Луна практически невидима) перед нами предстанет молодой, или растущий, месяц, отчетливо видный на безоблачном западном горизонте после заката, в наступающих сумерках. По прошествии еще нескольких дней Луна переместится на восток, окажется под углом в 90° к заходящему Солнцу, и можно будет рассмотреть ее сторону, обращенную к Земле, в тот момент, когда эта сторона освещена наполовину, — в так называемой фазе первой четверти. В этот день Луна восходит около полудня, около шести вечера достигает наивысшей точки в своем пути на запад и заходит ближе к полуночи. Еще несколько дней — и Луна начнет прибывать, поскольку Солнце осветит больше половины ее стороны, видимой с Земли. В это время она восходит днем, ближе к вечеру, и заходит перед рассветом. По истечении пятнадцати дней с новолуния, верно рассчитав время, можно застать момент, когда на востоке восходит полная Луна, а на западе, озаряя ее, садится Солнце. Оказавшись между светилами, вы увидите самый совершенный лунный облик, — и поверьте, это потрясающий миг. В полнолуние светло всю ночь, поскольку Луна восходит в час заката, в полночь достигает вершины в своем пути на запад и заходит на рассвете.

После полнолуния освещенная часть Луны, обращенная к Земле, начинает уменьшаться, — и говорят, что Луна «убывает». В этой фазе она восходит после наступления темноты и заходит в середине утра. В последней четверти Луна восходит в полночь, достигает наивысшей точки на восходе и заходит в полдень, — ее легко увидеть днем. Потом наступает фаза «старой» Луны, заметной в предрассветные часы над восточным горизонтом. Все эти фазы — итог «сценического» освещения, создаваемого Солнцем. Поскольку Солнце для Луны — это единственный источник света, их взаимное положение определяет, насколько сильно будет озарена обращенная к Земле половина нашего спутника (рис. 2.8). Когда Солнце и Луна находятся в одной части неба, Солнце, находясь дальше от нас, подсвечивает Луну сзади, и при этом сторона Луны, обращенная к Земле, почти не освещена. Именно в это время мы видим серпы полумесяца. Постепенно Луна отходит все дальше от направления, в котором движется Солнце, и ее сторона, обращенная к Земле, освещается все сильнее. А полнолуние знаменует тот идеальный миг, когда Луна располагается напротив Солнца и вся ее половина, обращенная к Земле, светится, словно личико фарфоровой куколки.

Рис. 2.8. Схематический рисунок Луны во всех ее положениях на орбите. Свет удаленного Солнца озаряет Луну и Землю. Размеры даны условно. На Земле отмечены места восхода, полудня, заката и полуночи. Пунктирные линии, идущие от Земли к Луне, показывают, какие части Луны видны с нашей планеты. Например, в полнолуние обращенная к Земле сторона Луны полностью освещена, и в полночь создается впечатление, что полная Луна располагается на самой вершине неба. Для сравнения: в первой четверти у Луны освещена только половина стороны, видимой с Земли. В этом случае Луна кажется самой высокой на небе тем, кто смотрит на закат.

Очарование затмений