Книга: Азбука звездного неба

Покрытие звёзд Луной и другими небесными телами

Покрытие звёзд Луной и другими небесными телами

Луна, планеты и другие тела Солнечной системы в своем видимом движении на фоне звезд временами проходят вблизи некоторых интересных объектов. Фотографии этих небесных тел, полученные в момент такого сближения, представляют удивительное зрелище. Особенно эффектно выглядят снимки планет рядом с туманностью или скоплением звезд. Поэтому при организации и проведении наблюдений нужно всегда помнить о такой интересной возможности.

Когда Луна, планеты или астероиды проходят между Землей и другим небесным телом (обычно звездой), наблюдается покрытие этого тела. Довольно часто происходит покрытие звезд Луной, но так как движение Луны очень сложное, между последующими покрытиями одной и той же звезды проходит много лет. Покрытия звезд другими телами Солнечной системы происходят значительно реже; наблюдать их можно только в определенных точках земного шара, и эти наблюдения требуют особого внимания.

Для успешного наблюдения таких явлений необходимо заранее точно знать моменты их наступления и условия протекания. Соответствующая информация обычно дается в астрономических календарях и ежегодниках. В них приводятся сведения о положении, размерах и форме покрывающего тела, а также о положении и природе покрываемого небесного объекта. При подготовке наблюдений следует иметь в виду, что возможность исследовать то или иное покрытие существенно зависит от местоположения наблюдателя на Земле, поэтому необходимо возможно точнее знать широту и долготу точки наблюдения, а также ее высоту над уровнем моря.

Особый интерес представляют наблюдения покрытий Луной. Покрытия звезд Луной происходят таким образом, что наблюдатель видит исчезновение звезды на восточном крае лунного диска и появление ее вновь — на западном. Поскольку Луна не имеет атмосферы, исчезновение звезды при покрытии происходит почти мгновенно — словно кто-то «выключил» звезду; особенно это заметно, когда ее покрывает темный край лунного диска. (Наиболее благоприятные условия наблюдения покрытий складываются в первых числах лунного месяца, когда солнечный свет, отраженный земной атмосферой, освещает темную часть Луны, делая ее более заметной. В этом случае довольно хорошо видно, как звезда приближается к темному краю лунного диска, и маловероятно, что покрытие произойдет неожиданно.) Постепенное или скачкообразное исчезновение звезды за лимбом в некоторых случаях говорит о покрытии тесной двойной системы звезды (см. с. 212). Ослепительный блеск светлого лунного лимба создает значительные трудности при подобного рода наблюдениях; поэтому покрытие звезд стараются наблюдать перед полнолунием, а их появление из-за лимба — в последних числах лунного месяца. Исключение составляют яркие звезды, покрытие и появление которых можно наблюдать вне зависимости от фазы Луны. Наблюдения покрытий звезд лучше проводить с помощью длиннофокусных телескопов с малой светосилой (большим фокальным отношением); в крайнем случае можно использовать телескоп с большим увеличением, чтобы в его поле зрения оказывалась возможно меньшая часть Луны. В этом случае в глаз наблюдателя попадает гораздо меньше света от Луны, что значительно облегчает наблюдение звезд.

Наблюдение исчезновения звезд за лимбом не вызывает особых трудностей, поскольку за звездой легко следить вплоть до ее покрытия. Другое дело — появление звезд из-за лимба, которое всегда несколько неожиданно, поэтому здесь возникают немалые трудности.

Для наблюдений покрытий звезд Луной наиболее удобна экваториальная установка телескопа, снабженного окуляром с широким полем зрения и крестом нитей. Совместив траекторию видимого перемещения звезды с одной из нитей, вы сразу установите точку появления звезды из-за лимба, если знаете точку ее захода за лимб.

Наблюдения покрытий небесных тел можно проводить с инструментами практически любых размеров. При этом нет необходимости в сложных устройствах для регистрации времени, и хотя арсенал этих средств довольно богат, в практике любительских наблюдений довольно часто ограничиваются обычными или цифровыми секундомерами. Основная трудность возникает при определении точного момента того или иного события по всемирному времени (ошибка не должна превышать долей секунды). Поэтому часы следует сверить по сигналам точного времени, передаваемым по радио; это необходимо сделать до и после наблюдения, чтобы учесть изменения в ходе часов и точнее зарегистрировать момент интересующего вас события. Опытные наблюдатели при регистрации наступления момента покрытия достигают точности 0,1 с. Поскольку реакции наблюдателей на быстрые изменения различны, неизбежны различия в зарегистрированном ими времени наступления одних и тех же явлений. Это так называемое личное уравнение обычно учитывается только при окончательном анализе наблюдений.

Касательные покрытия происходят, когда Луна при движении по небу слегка «задевает» звезду северным или южным краем диска. В этом случае из-за неровностей лунной поверхности звезда в процессе покрытия может исчезать и появляться неоднократно. Касательное покрытие представляет собой удивительное зрелище, поэтому старайтесь по мере возможности не пропустить этого явления. Однако здесь требуется более тщательная подготовка, чем при наблюдении обычных покрытий. Дело в том, что касательное покрытие можно наблюдать только в пределах узкой полосы на поверхности Земли. Поэтому для наблюдения необходимо заранее установить переносной телескоп в нужном месте. Особенно ценных результатов можно добиться, если в работу включатся одновременно несколько наблюдателей, установив телескопы в различных пунктах в пределах полосы наблюдений. Такие совместные наблюдения позволяют (по различиям моментов времени исчезновения и появления звезды) построить довольно точную картину распределения неровностей на краю лунного диска.

Неожиданность исчезновения и появления звезды при касательном покрытии значительно усложняет процедуру регистрации точных моментов начала и конца события. При наблюдениях такого рода лучше всего записывать на один магнитофон как сигналы точного времени, так и «метки» начала и конца каждого появления и исчезновения звезды. Такими «метками» могут служить громко произнесенные слова (например, «есть» и «нет») или короткие звуковые сигналы. Однако лучше всего поступить следующим образом: включить непрерывный звуковой сигнал, пока звезда не видна, и отключить его, как только она появляется вновь. Если во время наблюдений нет возможности записать на магнитофон одновременно и сигналы точного времени, передаваемые по радио, то их можно узнать по телефону и записать на магнитофон до и после покрытия. Правда, процедура определения точного времени в этом случае не столь точна, поскольку из-за колебаний температуры и напряжения в сети или в батареях скорость записи магнитофона также меняется. Тем не менее тщательно проведенные наблюдения все же дают довольно хорошие результаты.

Луна может покрывать как звезды, так и планеты. В этом случае имеет смысл проводить не только визуальные, но и фотографические наблюдения. Большой интерес представляют наблюдения покрытий звезд планетами. Из-за наличия у планет атмосферы исчезновение звезды при покрытии происходит постепенно. При наблюдении планеты Сатурн иногда может особенно повезти — вы увидите покрытие звезд кольцами планеты. Но такие наблюдения требуют особой тщательности — следует фиксировать малейшие изменения в яркости звезды, даже если звезда все время остается видимой. О покрытии звезд малыми планетами (астероидами) мы расскажем далее.