Бронштэн В.А.
Планеты и их наблюдение

§ 22. Условия наблюдений

При наблюдении планет успех во многом зависит от условий видимости планеты и состояния атмосферы. Условия видимости в свою очередь зависят от положения планеты относительно Земли и Солнца, а также от широты места, где находится наблюдатель.

Для нижних планет (Венеры и Меркурия) наилучшие условия видимости бывают около времени наибольшего видимого удаления (элонгации) планеты от Солнца. В это время планета дольше видна после захода или до восхода Солнца. Правда, разность времени захода (или восхода) Солнца и планеты определяется не только величиной элонгации, но и склонением обоих светил и широтой места. Если склонение Венеры при восточной (вечерней) элонгации превышает склонение Солнца, ее суточный путь высок и продолжительность видимости после захода Солнца может доходить до 4 1/2 часов. Легко сообразить, что такие условия бывают весной и зимой, когда склонение Солнца растет, а Венера находится в тех местах эклиптики, где Солнце будет спустя некоторое время, и как бы предшествует Солнцу в его годовом движении по эклиптике. Наоборот, при западной (утренней) элонгации Венера дольше всего видна летом и осенью, когда склонение Солнца убывает, а Венера, отставая от Солнца, находится в области эклиптики с большим склонением. Сказанное относится и к Меркурию. Для расчета времени видимости нижней планеты на каждый день рекомендуется строить графики времени захода и восхода Солнца и планеты, а также начала и конца сумерек, подобно изображенному на рис. 45.

Впрочем, такую яркую планету, как Венера, можно наблюдать не только во время элонгации - ее можно наблюдать и днем, при полном солнечном свете, когда планета находится высоко над горизонтом и ее лучи не испытывают большого поглощения в атмосфере. Дневные наблюдения имеют еще то преимущество, что в это время яркость планеты соответствует яркости окружающего ландшафта, к которой приноровился глаз, благодаря чему отсутствует то слепящее действие, которое оказывает на наше зрение яркий диск планеты ночью. С другой стороны, днем увеличивается неспокойствие воздуха и наблюдению мешает светлый фон неба, накладывающийся на фон диска и тем ухудшающий видимость малоконтрастных деталей.

Чтобы найти Венеру в телескоп днем, нужно знать ее экваториальные координаты: прямое восхождение и склонение. Если телескоп имеет экваториальную установку и снабжен разделенными кругами, то всегда удобнее разыскивать планету по Солнцу. Наведя телескоп на Солнце, отсчитываем по кругам разности координат планеты и Солнца, вычисленные предварительно по астрономическому календарю, и соответственно переведем трубу. Если планета не окажется в поле зрения искателя (§ 21), надо немного поводить телескопом вдоль суточной параллели вправо и влево.

Если имеются звездные часы или наблюдатель переведет обычно употребляемое декретное время в звездное, то можно обойтись и без наводки на Солнце, найдя планету по ее склонению и часовому углу t, определяемому из известной формулы:

(1)

где s - местное звездное время, α - прямое восхождение планеты. Конечно, все расчеты для выбранного наблюдателем момента нужно производить не во время наблюдений, а заранее.

Верхние планеты удобнее всего наблюдать около момента противостояния, когда планета отстоит от Солнца на 180°. В это время планета находится ближе всего к Земле и поэтому имеет наибольшие видимые размеры и блеск. Кроме того, благодаря своему положению относительно Солнца планета видна всю ночь.

Условия видимости верхней планеты во многом зависят от ее высоты над горизонтом. В момент верхней кульминации (кульминацией называется прохождение светила через небесный меридиан. Наибольшей высоты всякое светило достигает во время верхней кульминации.) (к югу от зенита) высота h любого светила равна

(2)

где φ - широта места, а δ - склонение светила.

Очевидно, что все верхние планеты достигают наибольшей высоты в зимние противостояния (как Луна во время полнолуния), когда эти планеты проходят по тем созвездиям, в которых Солнце бывает летом. Если же противостояние имеет место летом, суточный путь планеты проходит низко над горизонтом, что затрудняет наблюдения.

Особые условия приходится учитывать при наблюдениях Марса. Благодаря значительной эллиптичности его орбиты расстояние его от Земли во время противостояния может колебаться между 56 и 102 млн. км. Наибольшие сближения Марса и Земли происходят раз в 15 или 17 лет, и притом непременно в августе - сентябре, когда Марс находится в созвездии Водолея (в направлении на это созвездие находится перигелий орбиты Марса). К сожалению, в это время суточный путь планеты низок, и наблюдать Марс удобно только на южных обсерваториях.

Большое значение при наблюдениях планет имеют атмосферные условия: прозрачность и спокойствие атмосферы. Атмосферные условия зависят от климата данного места, от времени суток и времени года, когда производятся наблюдения, и от многих других причин. Наилучшие атмосферные условия имеют место на значительной высоте над уровнем моря, когда наиболее плотный, запыленный и неспокойный слой атмосферы остается внизу. Поэтому большинство современных астрономических обсерваторий строится высоко в горах.

Близость больших городов, заводов и фабрик сильно ухудшает качество изображения из-за неизбежной запыленности и загрязненности воздуха. В городах мешает еще и уличное освещение. Расположение обсерватории у подножья горного хребта связано с постоянными помехами от дующих с гор ветров, а соседство с пустыней заставляет опасаться засорения атмосферы пылью.

Качество изображения во многом зависит от свойств употребляемого инструмента, о чем будет сказано ниже. На результаты наблюдения влияет и состояние самого наблюдателя. Положение наблюдателя должно быть как можно более удобным, чтобы не вызывать утомления. Время от времени и телу и глазам нужно давать отдых. Усталость или сонливость всегда вредно сказывается на качестве наблюдений.