Как наблюдать Юпитер

КОГДА НАБЛЮДАТЬ ЮПИТЕР?

Юпитер – одна из самых доступных для наблюдения планет, в максимуме своего блеска уступающая по яркости только Солнцу, Луне и Венере. Наилучшее время для его наблюдений приходится на момент противостояния (наименьшее расстояние между наблюдаемой планетой и Землей, характерно для верхних планет), которое повторяются примерно через 13 месяцев . Как правило, в период летних противостояний Юпитер в средних и северных широтах нашей страны поднимается не очень высоко над горизонтом: в среднем на 10-20 градусов. Поэтому у нас наиболее благоприятны для наблюдений Юпитера периоды зимних противостояний, когда планета видна высоко в небе в течение всей ночи. К сожалению, ближайшие 3 года нас ждут летние противостояния. Так в 2019 году противостояние Юпитера будет 10 июня.

ЧТО МОЖНО УВИДЕТЬ НА ЮПИТЕРЕ?

В моменты противостояний видимый диск Юпитера достигает в размере 45-50 секунд дуги, что больше, чем у любой другой планеты (имеется в виду полностью освещенный диск). Однако даже на больших увеличениях — 250-300х — диск все еще кажется маленьким.

Количество видимых деталей зависит от используемого инструмента. Например, уже в бинокль заметен крошечный невыразительный диск без каких-либо деталей, окруженный четырьмя галилеевыми спутниками.

Если же направить на Юпитер небольшой телескоп (60–90 мм) с увеличением 100х, станут отчетливо видны Северный и Южный экваториальные пояса, располагающиеся соответственно чуть выше и чуть ниже экватора планеты. Также можно рассмотреть третий пояс, находящийся между Южным экваториальным поясом (ЮЭП) и южным краем диска – Южный умеренный пояс (ЮУП). Яркая полоса между ЮЭП и ЮУП — Южная тропическая зона (ЮТЗ), именно в ней располагается легендарное Большое Красное Пятно, которое можно увидеть как овальное пятнышко немного темнее окружающего фона. Присмотревшись, можно заметить более темные полярные области планеты, а также наиболее крупные образования, располагающиеся в экваториальной зоне Юпитера.

Начиная со 100 мм, появляется возможность наблюдать не только движения четырех основных спутников планеты, но и прохождения их теней по диску Юпитера, а также затмения и покрытия.

Телескоп с диаметром объектива 150 -200 мм и увеличением 200-300х позволяет рассмотреть тонкие пояса и множество облачных образований на планете, уловить некоторые детали их строения и передать различные цветовые оттенки.

Пожалуй, максимально полезный телескоп, который покажет наибольшее количество деталей — это телескоп с диаметром объектива 300 мм. Инструменты с 400-500 мм объективом практически не способны показать больше и лучше своих меньших собратьев, поскольку неустойчивая атмосфера Земли и большое время термостабилизации телескопа способствуют замыливанию мелких деталей. Зачастую изображение, получаемое с таким телескопом, гораздо хуже, чем в меньших инструментах.

ФИЛЬТРЫ

Для повышения контраста при наблюдении Юпитера и выделения из фона некоторых деталей его атмосферы можно использовать цветные фильтры. Так, например, синий и голубой фильтр улучшают видимость Красного пятна, а также красно-коричневых поясов. Красные, оранжево-красные и светло-красные фильтры помогают выделить детали, имеющие синий оттенок — фестоны и наросты, которые часто наблюдаются на южной границе северного экваториального пояса, а желтый фильтр выделяет полярные области планеты. Зеленый фильтр рекомендуется применять для выделения облачных поясов, Большого Красного Пятна, белых овалов и пятен, а также фестонов. Экспериментируйте, применяйте различные фильтры и выбирайте те, которые способны показать больше и лучше.

НА ДИСКЕ ПЛАНЕТЫ 

С точки зрения наблюдателя Юпитер – одна из самых интересных, если не самая интересная планета Солнечной системы. Это очень динамичная планета, где постоянно что-то происходит, что меняет ее внешний вид. Сколько бы вы ни направляли на нее телескоп, вам не удастся увидеть одно и то же. Главным образом это связано с различной скоростью вращения облачного покрова. Например, экваториальная зона совершает полный оборот за 9 часов 50 минут, а полярные области – за 9 часов 56 минут. Плюс ко всему в атмосфере планеты постоянно происходят различные процессы — циклоны, атмосферные течения, и даже падение астероидов и комет – что приводит к образованию новых деталей.

Если у вас есть желание серьезно изучить Юпитер, вы должны наблюдать его настолько часто, насколько это возможно. Чем больше времени вы проведете у окуляра, оттачивая наблюдательное мастерство, тем больше подробностей сможете рассмотреть на его диске.

Зоны и пояса

Знакомство с Юпитером лучше всего начинать с его общего обзора, т.е. в первую очередь стоит научиться находить самые заметные и крупные элементы — пояса, зоны и пятна. На диске планеты различают следующие области: 

                              СПШ — Северная полярная шапка
                              ССУЗ — Северо-северная умеренная зона
                              ССУП — Северо-северный умеренный пояс
                              СУЗ — Северная умеренная зона 
                              СУП — Северный умеренный пояс
                              СТЗ — Северная тропическая зона
                              СЭП — Северный экваториальный пояс
                              ЭЗ — Экваториальная зона
                              ЭП — Экваториальная полоса
                              ЮЭП — Южный экваториальный пояс
                              ЮТЗ — Южная тропическая зона
                              ЮУП — Южный умеренный пояс
                              ЮУЗ — Южная умеренная зона
                              ЮЮУП — Юго-южный умеренный пояс
                              ЮЮУЗ — Юго-южная умеренная зона
                              ЮПШ — Южная полярная шапка 
                              БКП — Большое красное пятно

Обратите внимание, пояса — более темные, а зоны — более светлые.

Следующий этап знакомства с Юпитером — изучение тонких деталей строения атмосферы. Многие из них доступны только в большие любительские телескопы и требуют как отличных условий наблюдения, так и хороших наблюдательных навыков.

Красные, белые и темные пятна

Как говорилось выше, на Юпитере постоянно образуются новые детали, а старые исчезают. Однако существуют такие образования, которые "живут" в его атмосфере многие годы. Самое известное из них — это Большое Красное Пятно (БКП). Впервые его наблюдал итальянец Джованни Кассини в 1665 году. Природа этого образования оставалась загадкой многие столетия. Однако теперь, благодаря космическим станциям "Пионер" и "Вояджер", мы знаем, что БКП — долгоживущий вихрь в атмосфере, размером 15 тыс. на 30 тыс. км, совершающий полный оборот вокруг своего центра за 6 земных суток.

С точки зрения любителя астрономии, собирающегося наблюдать это уникальное явление, следует сказать, что БКП – достаточно контрастная деталь, доступная для наблюдений в небольшие телескопы. Однако БКП обладает свойством менять интенсивность своего окраса, и, как следствие, наступают периоды, когда оно становится едва заметным. Такое наблюдалось в конце 19 века, после чего (в 60-е годы прошлого столетия) пятно вновь приобрело ярко-розовый окрас и стало отчетливо видимым в маленькие телескопы. На сегодняшний день пятно, если можно так сказать, находится в некотором "среднем" состоянии. Еще одна особенность пятна – это постоянное уменьшение в размерах, устойчиво наблюдаемое уже долгие годы. Так, по данным наблюдателей известно, что 100 лет назад пятно имело примерно в два раза больший размер.

Еще одним устойчивым образованием на Юпитере можно считать Белые Пятна, имеющие обозначения FA, BC и DE, которые находятся в южной части планеты на широте примерно 30 градусов. Это район Южного Умеренного Пояса. Эти образования, будучи белыми, трудно выделяются на общем фоне и, соответственно, являются сложными объектами, чтобы можно было их заметить визуально. Впервые они появились в атмосфере Юпитера в 1939 году как небольшие "наросты" в Южном умеренном поясе. К 1947 году они выглядели как "заливы", а в последующие годы сжались до овалов и приобрели вид белых пятен. В последние годы ситуация с их видимостью резко ухудшилась, в основном это связано с поблекшим Южным умеренным поясом, на фоне которого они перестали выделяться. Однако бывают моменты (как, например, в 1991 году), когда атмосферные волнения в этих широтах выделяют Белые Пятна на общем фона.

Редким, но захватывающим явлением в атмосфере Юпитера является образование черных пятен, вызванных падением на планету осколков астероидов и комет. В 1994 году это были осколки кометы Шумейкера-Леви 9. Результатом подобного столкновения, по всей видимости, является и Черное Пятно, обнаруженное австралийским любителем астрономии Энтони Уизли летом 2009 года с помощью 35 см телескопа. Это лишнее подтверждение тому, что систематические наблюдения за Юпитером, хорошее знание его внешнего вида и немного везения даже в 21 веке позволяют любителям астрономии делать такие удивительные открытия.

СПУТНИКИ ЮПИТЕРА

Несмотря на то что на данный момент у Юпитера открыто более 60-ти спутников, интерес для любителя астрономии представляют только 4 самых ярких из них, открытые четыре столетия назад Галилео Галилеем. Вместе с Луной и спутником Сатурна Титаном, эти луны являются самыми большими спутниками планет в Солнечной системе. Сейчас повторить наблюдения, сделанные Галилеем, может каждый человек, интересующийся астрономией и имеющий в своем распоряжении бинокль или небольшую зрительную трубу. Для этого достаточно найти Юпитер на ночном небе и направить на него бинокль или небольшой телескоп. Рядом с желтовато-оранжевым диском Юпитера вы обнаружите 4 звездочки, это и есть так называемые "галилеевы луны" — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Спутники довольно быстро вращаются вокруг планеты, и уже спустя 30 минут можно заметить изменения в их положении относительно диска Юпитера.

Тени от спутников

Телескоп с диаметром объектива 80-100 мм позволяет наблюдать прохождение теней, которые отбрасывают спутники на диск Юпитера. Стоит отметить, что для 80 мм телескопа при благоприятных погодных условиях такие наблюдения являются тестом его оптических качеств, и если ваш телескоп успешно прошел тест, вы увидите тень спутника в виде нечеткого темного пятна, которое перемещается по диску планеты. Обратите внимание, что скорость движения пятна значительно больше, чем скорость перемещения деталей атмосферы Юпитера, это особенно заметно возле границы диска.

Совсем другая картина предстанет перед наблюдателем, который имеет в своем распоряжении 150– 200 мм инструмент. С таким телескопом можно увидеть, что тени от спутников не похожи друг на друга. На внешнем виде теней непосредственно сказывается разница в размерах спутников и разная удаленность от Юпитера. Так, например, прозрачными и спокойными ночами отчетливо видно, что тени от Ио и Европы (самых близких и маленьких спутников из четверки галилеевых лун) имеют резкие границы и выглядят как небольшие черные пятна. Тени, отбрасываемые Ганимедом и Каллисто, напротив, больше в размерах, менее четкие с неявно выраженными границами.

Иногда можно наблюдать двойное прохождение теней — когда по диску Юпитера одновременно проходят тени от двух спутников. Такое явление интересно тем, что у наблюдателя появляется возможность наглядно сравнить тени между собой. Еще реже можно наблюдать тройное прохождение теней.

Спутники на фоне планеты

Еще одна увлекательное, но сложное для наблюдений явление — это прохождение спутника по диску Юпитера. Сложность их наблюдений в том, что спутники мало контрастны по отношению к яркому диску планеты. Для того чтобы рассмотреть спутники на фоне облаков Юпитера, потребуется большой телескоп, прозрачная и спокойная атмосфера, а также знание следующих особенностей:

1. Спутники на фоне планеты более заметны, когда наблюдаются у края диска.
2. Спутники на фоне планеты более заметены, если они проходят на фоне темных поясов планеты.

Ледяная Европа отражает 68% падающего на нее солнечного света и является единственным спутником, который ярче облаков Юпитера. Каллисто самый темный, он отражает всего 19% и выглядит темнее облаков. Ио имеет желтый оттенок, а вот Ганимед – единственный спутник, который почти сливается с окружающим фоном, зато имеет больший размер.

Вблизи противостояний, когда Юпитер находится примерно на продолжении линии "Солнце-Земля" и виден с Земли примерно в противоположном от Солнца направлении, появляется возможность наблюдать одновременное прохождение спутника и его тени по диску Юпитера.

Затмения и покрытия

В процессе своего движения вокруг Юпитера спутники периодически попадают в тень, отбрасываемую планетой, и исчезают из вида — такое явление называется затмением. В момент входа в тень спутники не исчезают одномоментно. Ио и Европа исчезают быстро, Ганимед и Каллисто постепенно. Не менее интересно наблюдать процесс выхода спутника из тени. Здесь важно уточнить, что достаточно трудно зафиксировать сам момент появления спутника. В случае с входом спутника в тень наблюдатель видит интересующий его спутник, видит, как он становится все менее ярким и впоследствии вовсе исчезает. А вот процесс выхода спутника из тени происходит с точностью до наоборот. Приходится всматриваться в предполагаемое место появления, не зная точно, где находится спутник, поэтому легко пропустить момент, когда он начинает "разгораться".

Также в процессе движения спутники заходят за диск Юпитера — такое явление носит название "покрытие". Можно выделить две фазы покрытия Юпитером спутников: момент захода спутника за диск планеты и момент его появления из-за диска. В первом случае интересно проследить слияние спутников с планетой, создается ощущение медленного поглощения спутника Юпитером. А во втором наоборот, сперва появляется как бы небольшой нарост, затем вытянутая капля, которая впоследствии отделяется от планеты. Этот эффект напоминает образование капли на подтекающем водопроводном кране.

Взаимные затмения и покрытия спутников

Пожалуй, самые редкие явления в системе спутников Юпитера — это взаимные покрытия и затмения.

Примерно раз в 6 лет (если быть более точным, раз в 5,93 года), в течение нескольких месяцев случается серия покрытий одного спутника другим. Такие покрытия не представляют сложности для наблюдений, поскольку в телескоп без особого труда видно, как спутники подходят друг к другу, затем наступает стадия слияния, и спутники приобретают вид вытянутой капли. В момент полной фазы покрытия наблюдается общее понижение яркости слившихся в "единое целое" спутников. Эта величина зависит от нескольких факторов — размера покрываемого спутника, его отражательной способности и собственно фазы покрытия, так как нередко происходит частичное покрытие одного спутника другим. Общее понижение яркости никогда не превышает 62%, т.к. в любом случае один из спутников полностью доступен для наблюдений с земли.

Гораздо труднее наблюдать затмение одного спутника другим. Из-за невозможности увидеть тень, отбрасываемую спутником в пустоту Космоса, наблюдатель может зафиксировать только сам факт затмения. Иными словами момент, когда один спутник попадает в тень другого. В этот момент затмеваемый спутник становится более тусклым. Продолжительность такого затмения от может длиться от нескольких минут до часа с небольшим.

По материалам сайта realsky.ru