Театр Юпитера и его спутников: январская афиша
Несмотря на то что на данный момент у Юпитера открыто почти 80-ти спутников, наибольший интерес представляют только 4 самых ярких из них, открытые четыре столетия назад Галилео Галилеем. 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.
Заметить, как они кружатся в хороводе вокруг Юпитера можно даже в течение одной ночи. Но иногда выпадает редкая удача наблюдать их «взаимодействия» с планетой: прохождения самих спутников или их теней по диску Юпитера, покрытия спутников Юпитером или их исчезновения в тени планеты. Об этих явлениях и пойдет речь в этой статье. А таблицу явлений в системе спутников Юпитера, которые произойдут в январе 2025 года, можно найти в конце статьи.
Тени от спутников на диске Юпитера
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.
Юпитер, Ио и тень Каллисто 4 ноября 2025, фото B.Martin, BackdoorAstronomy.
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 чуть более трудное 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.
Юпитер, Европа (на диске), Ганимед и их тени 26 октября 2022 г., фото Gabriele D'Orazio.
Вблизи противостояния, когда Юпитер находится примерно на продолжении линии "Солнце-Земля" и виден с Земли примерно в противоположном Солнцу 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".
Начало покрытия Ганимеда Юпитером 27 августа 2022 г., фото Michael von Berner-Purgstall.
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.
СВЯЗКА ЯВЛЕНИЙ
Для каждого из спутников явления группируются в серии по четыре события и порядок этих четырёх событий меняется при прохождении Юпитером противостояния. Причина — чисто геометрическая: меняется взаимное расположение Солнца, Земли и Юпитера.
До противостояния
Солнце находится «с одной стороны», и сначала мы видим тень, затем сам спутник:
1. Начало прохождения тени спутника по диску Юпитера — Н-Пр-Т
2. Начало прохождения спутника перед Юпитером — Н-Пр-С,
3. Конец прохождения тени спутника по диску Юпитера — К-Пр-Т,
4. Конец прохождения спутника перед Юпитером — К-Пр-С.
Это типичная картина: тень «бежит впереди» спутника.
После противостояния
Геометрия меняется, и порядок становится обратным:
1. Начало прохождения спутника перед Юпитером — Н-Пр-С,
2. Начало прохождения тени спутника по диску Юпитера — Н-Пр-Т,
3. Конец прохождения спутника перед Юпитером — К-Пр-С,
4. Конец прохождения тени спутника по диску Юпитера — К-Пр-Т.
Теперь тень "отстаёт" от спутника.
До противостояния
1. Начало затмения спутника тенью Юпитера — Н-Зт-С,
2. Начало покрытия спутника диском Юпитера — Н-Пк-С,
3. Конец затмения спутника тенью Юпитера — К-Зт-С,
4. Конец покрытия спутника диском Юпитера — К-Пк-С.
После противостояния
1. Начало покрытия спутника диском Юпитера — Н-Пк-С,
2. Начало затмения спутника тенью Юпитера — Н-Зт-С,
3. Конец покрытия спутника диском Юпитера — К-Пк-С,
4. Конец затмения спутника тенью Юпитера — К-Зт-С.
Причем, как нетрудно догадаться, в последних двух сериях два внутренних явления не видны.
