Как увидеть звезды и планеты рядом с Солнцем
В «астрономических календарях» часто можно видеть фразы наподобие "Солнце перейдет в созвездие Тельца", "Меркурий в верхнем соединении с Солнцем", и т.п. Казалось бы, в них нет никакого практического смысла, ведь рядом с Солнцем на небе ничего не разглядеть.
На этой фотографии вы легко узнаете Плеяды — рассеянное звездное скопление в форме маленького ковшика, обычно украшающее зимнее ночное небо. Но что это за лучи расходящиеся снизу? Засветка от уличного фонаря? Нет, эти лучи — часть солнечной короны, а само Солнце находится совсем рядом, за нижним краем снимка.
Чтобы увидеть звезды рядом с Солнцем, надо создать искусственное затмение. Нет, не надо загораживать Солнце монеткой. Такое затмение уже создано и продолжается уже почти 20 лет. Происходит оно на борту космической обсерватории SOHO. Обсерватория является совместным проектом NASA и ESA, и была запущена ракетой Atlas II-AS с мыса Канаверал 2 декабря 1995 года.
SOHO находится в точке Лагранжа L1 системы Земля-Солнце. Это точка между Солнцем и Землей, в полутора миллионах километров от Земли (в 4 раза дальше Луны). Если точнее, аппарат находится на так называемой гало-орбите вокруг точки L1:
Таким образом, обсерватория может вести непрерывные наблюдения Солнца 24 часа в сутки и семь дней в неделю. Вид звездного неба с борта SOHO в направлении Солнца практически не отличается от того что мы видим с Земли, за исключением отсутствия Луны. На борту находится множество инструментов для наблюдения за поверхностью Солнца, но я не буду все их рассматривать в рамках данной статьи. Мы хотим увидеть звезды рядом с Солнцем, и тут нам поможет инструмент LASCO.
LASCO состоит из трех коронографов с разным размером поля зрения. Коронограф — это специальный телескоп позволяющий наблюдать объекты близкие к Солнцу. В центре его поля зрения находится диск блокирующий прямой солнечный свет, позволяя увидеть солнечную корону, а также звезды, планеты и околосолнечные кометы. Самый широкоугольный коронограф LASCO C3 снимает в видимом свете и охватывает область неба вокруг Солнца диаметром 16 градусов. Рассмотрим один из снимков Lasco C3:
Синяя окраска сюда добавлена искусственно, чтобы легко отличать снимки разных инструментов, на самом деле фотография монохромная. В центре снимка мы видим тень экрана затмевающего изображение Солнца (так называемая «искусственная Луна»). Маленький белый кружок показывает положение солнечного диска. Размытая диагональная полоса — тень от кронштейна на котором подвешена «искусственная Луна». Как мы видим, прибор видит не только корону, но и множество слабых звезд на заднем плане. Также в кадр попала комета.
В настоящее время Lasco C3 делает снимки каждые 12 минут. Изображения сохраняются на борту аппарата, затем в течение нескольких часов передаются на Землю с помощью сети DSN и становятся доступны всем желающим в разрешении 1024x1024. Напомню что аппарату 20 лет, а для 90-x годов это довольно круто, тогда топовые цифровые камеры имели разрешение 0.3 Мп (640×480). Взгляните на снимок покрупнее.
На нем много шумов вызванных космическими лучами. Пролетающие в солнечном свете пылинки формируют всевозможные штрихи и черточки (съемка ведется с выдержкой 19 секунд). К счастью рисунок фальшивых звезд хаотически меняется от снимка к снимку, а настоящие звезды смещаются ненамного. Поэтому, для наблюдения звезд лучше собрать анимацию (на сайте SOHO можно найти готовые короткие гифки и эмпеги. Я захотел собрать видео высокого разрешения охватывающее несколько месяцев. Для этого пришлось скачать полтора десятка гигабайт снимков (с 10 апреля по 10 сентября 2015 года). Получилось вот что (лучше смотреть фуллскрин с максимальным качеством).
Видео содержит youtube-аннотации помогающие опознать объекты в кадре (не работают на мобильных устройствах). Более подробную информацию смотрите в таблице:
| Экранное время | Фактическая дата | Описание |
|---|---|---|
| 0:06 | 2015/04/12 | Из-за диска закрывающего Солнце показался Меркурий. Сейчас он находится на дальнем участке орбиты, следовательно его фаза близка к полной и он весьма ярок. Сейчас он движется в обратном направлении относительно звезд. |
| 0:16 | 2015/04/17 | Меркурий скрылся и в ближайшую минуту экранного времени в кадре не будет видно планет и ярких звезд. Просто полюбуйтесь на захватывающие процессы в солнечной короне. Впечатление от масштабности корональных выбросов усиливает тот факт что кадр охватывает 45 миллионов километров. Это примерно половина диаметра орбиты Меркурия, или почти треть расстояния от Земли до Солнца. |
| 1:18 | 2015/05/15 | В поле зрения показались Плеяды. Картинка в начале статьи получена обесцвечиванием и кропом одного из кадров с Плеядами. |
| 1:26 | 2015/05/19 | Появляется Марс. Он, как и Меркурий чуть раньше, находится за Солнцем, но движется в том же направлении что и звезды. Вызвано это тем что орбитальная скорость Земли (и SOHO) больше чем у Марса, но меньше чем у Меркурия. |
| 1:42 | 2015/05/26 | Меркурий возвращается. Сейчас он на ближнем участке своей орбиты, обгоняет Землю и движется вправо. Его фаза — убывающий узкий серп, поэтому планета выглядит более тусклой чем в свое предыдущее появление, постепенно угасает и вскоре пропадает из виду. Хорошо заметен наклон орбиты Меркурия к плоскости эклиптики. |
| 1:45 | 2015/05/27 | Пока вы следили за исчезновением Меркурия, внизу кдра показался характерный V-образный рисунок звездного скопления Гиады... |
| 1:49 | 2015/05/29 | … и их яркий сосед Альдебаран. |
| 1:57 | 2015/06/02 | Меркурий снова виден и спешит убежать из кадра, набирая яркость. |
| 2:20 | 2015/06/12 | В серии снимков случился небольшой перерыв, по всей видимости связанный с корректировкой положения SOHO. Изменилась ориентация кронштейна удерживающего «искусственную Луну». |
| 2:33 | 2015/06/19 | Марс показался в лучах солнечной короны. К 21-му июня он удалится от Cолнца достаточно чтобы можно было восстановить связь с Curiosity. |
| 3:35 | 2015/07/17 | Меркурий возвращается, двигаясь по дальней стороне своей орбиты. |
| 3:48 | 2015/07/23 | В кадре появляется звездное скопление Ясли. |
| 4:37 | 2015/08/14 | Совсем ненадолго в нижней части кадра показывается Венера. Она находится на ближней к нам части своей орбиты, имеет фазу узкого серпа, но всё равно очень яркая. |
| 4:41 | 2015/08/17 | Появляется Юпитер. Яркая звезда справа от него — Регул. |
| 5:06 | 2015/08/27 | Яркая комета падает на Солнце. До того как я собрал видео, я не знал об этом событии. Можно сказать что переоткрыл для себя эту комету. Кстати, внимательные наблюдатели открывают новые околосолнечные кометы на снимках SOHO чуть ли не каждый день. Вы тоже можете стать первооткрывателем кометы если первым сообщите о находке. |
Завтра в поле зрения LASCO C3 появится Меркурий, а 21 ноября — Сатурн.
Интересно что в 1998 году SOHO был практически потерян из-за отказа сразу трех гироскопов. К счастью, через несколько месяцев работу аппарата удалось восстановить и он многократно переработал изначально запланированный двухлетний срок службы.
PS: если вас заинтересовали наблюдения Солнца и околосолнечного пространства c помощью космических аппаратов, рекомендую сервис helioviewer.org.
