Когда спутники Юпитера играют в салочки и прятки

Представьте: вы наблюдаете Юпитер в телескоп. Рядом с планетой видны его спутники — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. И вдруг один из них начинает тускнеть, а через несколько минут почти исчезает из виду — а затем постепенно восстанавливает яркость, словно ничего и не было.

А может быть, вы станете свидетелем другого явления: два спутника медленно сближаются, «сталкиваются» у вас на глазах, превращаясь в одну светящуюся точку — и спустя некоторое время снова расходятся в разные стороны.

Это не глюки и не происки внеземных цивилизаций :) Это реальные явления, называют их PHEMU, от французского выражения PHEnomenes MUtuels («взаимные явления»), хотя у PHEMU есть и другая расшифровка — Planetary Heartbeat and Mutual Events of the Satellites. 

Новый сезон PHEMU приходится на 2026–2027 годы. Открою небольшую тайну – увидеть их можно даже с помощью небольшого телескопа.

Покрытия и затмения: в чём разница?

Четыре крупнейших спутника Юпитера движутся по орбитам, расположенным почти в одной плоскости. Обычно, наблюдая их с Земли, мы видим, как они проходят один выше или ниже другого. Но порой их пути для земного наблюдателя «совпадают», и тогда один спутник закрывает другой — происходит покрытие. Суммарная яркость двух спутников при этом уменьшается. Насколько? Зависит от размеров и яркости «участников» встречи и от того, какую часть одного спутника закроет другой. Иногда падение совсем невелико, а иногда его можно заметить даже при визуальных наблюдениях.

Затмение — явление другого рода, и я бы даже сказал, более интересное. Каждый спутник Юпитера освещается Солнцем и отбрасывает тень. Если другой спутник попадает в эту тень, часть его поверхности перестаёт освещаться, и он тускнеет. При глубоком затмении спутник может почти исчезнуть из виду, а затем снова стать ярким, выйдя из тени, — точь-в-точь как при лунном затмении, только вместо Земли роль источника тени играет соседний спутник.

Для наблюдателя оба явления интересны тем, что происходят «на глазах», т.е. достаточно быстро: за несколько минут можно увидеть, как две точки сближаются, сливаются в одну и снова расходятся, а при большой фазе затмении спутника можно легко зафиксировать заметное изменение его яркости.

Почему только раз в шесть лет?

Орбиты галилеевых спутников расположены почти в плоскости экватора Юпитера. Большую часть времени Земля и Солнце находятся немного выше или ниже этой плоскости, поэтому спутники обычно проходят мимо друг друга, а их тени на соседние спутники не попадают.

Примерно раз в шесть лет геометрия меняется: Земля оказывается вблизи плоскости спутниковых орбит — и тогда становятся возможны взаимные покрытия, а Солнце относительно той же плоскости занимает нужное положение для взаимных затмений. Если бы мы жили на Юпитере (хм... интересно, как? :)), то сказали бы, что это происходит вблизи его равноденствий — когда на небесной сфере Юпитера Солнце пересекает его небесный экватор. Очередное равноденствие Юпитера приходится на 16 декабря 2026 года. И в этот раз сезон взаимных явлений охватывает период с мая 2026-го по август 2027 года.

Что удастся увидеть?

С Земли мы видим как спутники сближаются, затем наступает стадия слияния (покрытие), 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 60-65%, т.к. в любом случае один из спутников полностью доступен для наблюдений с Земли.

Куда более интересные для визуальных наблюдений глубокие затмения, когда спутник попадает в тень другого и теряет значительную часть своей яркости. Заметить такое явлении гораздо сложнее, т.к. невозможно увидеть тень, отбрасываемую спутником. Мы можем только зафиксировать сам факт затмения, т.е. само явление. В этот момент затмеваемый спутник становится более тусклым, падение блеска может составить 0,5 звездной величины и даже более. Продолжительность такого затмения может длиться от нескольких минут до часа, т.е. блеск затмеваемого спутника уменьшится, а затем увеличится прямо на глазах.

Важно учитывать, что далеко не все события будут одинаково эффектными: иногда изменение блеска настолько мало, что глаз его не заметит. Зато камера способна зарегистрировать даже сравнительно небольшое падение яркости. Именно поэтому съёмка этих явлений особенно интересна: она позволяет увидеть результат там, где визуально явление почти незаметно.

Как выбрать событие для наблюдения?

В сезоне 2026–2027 годов произойдёт множество взаимных покрытий и затмений, но далеко не все они будут видны из вашего города: часть событий приходится на дневное время, часть — когда Юпитер находится под горизонтом или слишком низко над ним.

Чтобы выбрать подходящее явление, воспользуйтесь нашей таблицей событий, что дается в конце статьи. В ней указаны даты, время начала и окончания, тип события, продолжительность и ожидаемое изменение яркости. Время в таблице — московское (МСК, UTC+3).

Алгоритм отбора простой.

1. Пересчитайте время события в своё, местное 

Переведите московское время в своё, если это необходимо — и время начала события, и время окончания.

2. Проверьте: день или ночь? 

Если событие приходится на дневное время — отбрасываем сразу.

3. А может сумерки?

Солнце должно находиться под горизонтом более, чем на 12°. Если меньше, небо будет слишком светлым для уверенного наблюдения явления. Это относится как к вечерним, так и утренним событиям. Как проверить? Откройте Stellarium, укажите своё место наблюдения, установите нужную дату и время — и посмотрите высоту Солнца. Если оно ниже 12° под горизонтом, условие выполнено.

4. Проверьте высоту Юпитера 

А здесь всё с точностью до наоборот. Высота Юпитера должна быть не менее 15° над горизонтом: вблизи горизонта атмосфера сильно ухудшает изображение. Чем выше планета, тем лучше: при 20–30° условия уже заметно комфортнее, при 40° и выше — вовсе хорошо. Для продолжительных событий имеет смысл проверить эти условия не только для начала, но и для конца явления.

5. Погода!

Ну и, конечно, остаётся ещё один фактор, на который повлиять невозможно — погода. Здесь остаётся только надеяться, что небесная канцелярия не подведёт :)

Зачем нужны эти наблюдения?

Взаимные покрытия и затмения галилеевых спутников позволяют астрономам уточнять их орбитальные положения. Моменты начала и окончания изменения яркости, а также форма кривой блеска зависят от взаимного расположения спутников, поэтому даже небольшие ошибки в расчётных позициях могут проявиться при сравнении наблюдений с предсказаниями.

Особенно ценны данные, собранные в разных обсерваториях и разных странах, — они помогают уточнять теории движения спутников Юпитера. Именно поэтому во время сезонов PHEMU организуются международные наблюдательные кампании с участием профессиональных астрономов и любителей.

Конечно, научная обработка требует аккуратных измерений, точной регистрации времени и соблюдения методики фотометрии. Но для начала достаточно записать хотя бы одно явление на астрокамеру, затем построить кривую блеска, как спутник Юпитера действительно тускнеет, а затем снова становится ярким. А уже по этим данным можно сделать соответствующие вывода: начало явления, его середина, окончание и т.д.

Не упустите редкую возможность

Сезон PHEMU 2026–2027 годов — это шанс наблюдать явления, которые повторяются лишь раз в шесть лет. Выберите подходящее событие в таблице, проверьте положение Солнца и Юпитера, подготовьте телескоп и камеру, если хотите, его зафиксировать не только в своей памяти.

Для наблюдений не нужен телескоп-монстр — вполне подойдёт то, что у вас уже есть. Главное — оказаться у окуляра в нужный момент. И вот что важно: с Земли эти «встречи» спутников видны только не всегда, «в следующий раз» наступит только через шесть лет. Так что вопрос простой: вы будете наблюдать — или будете читать, как наблюдали другие?

————————————————————————————-

Пояснения к нижеприводимым таблицам взаимных покрытий и затмений спутников Юпитера в 2026–2027 годах

Т нач. — дата и время начала явления по московскому времени (МСК, UTC+3).

Т окон. — дата и время окончания явления явления по московскому времени (МСК, UTC+3).

Явление — условное обозначение покрытия или затмения с указанием участвующих спутников:

1 — Ио, 2 — Европа, 3 — Ганимед, 4 — Каллисто.

Буква O (Occultation) означает покрытие одного спутника другим. Первый спутник проходит перед вторым и частично или полностью закрывает его от земного наблюдателя.

Буква E (Eclipse) означает затмение одного спутника другим. Первый спутник отбрасывает тень на второй, вызывая уменьшение его яркости.

Например: 3O1 — Ганимед закрывает Ио, 2E1 — тень Европы затмевает Ио.

ΔT (мин.) — продолжительность явления в минутах.

К сближ. — коэффициент сближения (Impact). Безразмерная величина, характеризующая близость явления к центральному. Чем меньше значение, тем ближе к центральному происходит покрытие или затмение. Значение находится в диапазоне от 0 до 1:

0,00 - Центральное покрытие или затмение

0,20 - Прохождение близко к центру

0,50 - Прохождение со значительным смещением от центра

0,90 - Почти касательное явление

1,00 - Касательное явление

Σm — суммарная звёздная величина двух спутников до начала явления.

Δm — максимальное уменьшение суммарного блеска двух спутников во время явления, выраженное в звёздных величинах. Чем больше значение, тем заметнее падение яркости:

Δm менее 0,25 — преимущественно для видеосъемки с последующей фотометрической обработкой

Δm от 0,25 до 0,50 — можно попробовать заметить явление визуально

Δm от 0,50 до 1,00 — хорошие явления для визуальных наблюдений

Δm более 1,00 — особенно интересные события

Limb (″) — угловое расстояние от места явления до ближайшего края видимого диска Юпитера, выраженное в угловых секундах.

Dist (″) — угловое расстояние от места явления до центра тени Юпитера, выраженное в угловых секундах.