Сокровища звездного неба

В лунные ночи фон ночного неба заметно светлее, слабые звезды «тонут» в лунном сиянии, и в такие периоды разыскать какую-нибудь туманность или звездное скопление очень трудно. Да и вид их не столь эффектен, как в безлунные ночи.

Видимые размеры Луны почти равны видимым размерам Солнца— угловой поперечник обоих светил близок к 0,5°. По Луна гораздо ближе к Земле, чем Солнце, и по своим действительным размерам она уступает не только Солнцу, но и Земле. Диаметр Луны равен 3478 км, а по объему Луна в 49 раз меньше земного шара. Масса Луны в 81 раз меньше массы Земли, а сила тяжести на лунной поверхности в шесть раз меньше, чем на Земле.

Вследствие вращения Земли вокруг оси Луна, как и все другие небесные светила, участвует в видимом суточном вращении небосвода. Она поднимается над горизонтом в восточной части неба и опускается к горизонту в его западной половине. Но, кроме этого суточного видимого движения. Луна обладает и другим, собственным движением на фоне звезд. Это второе движение Луны вызвано ее обращением вокруг Земли. Луна перемещается на фоне звезд навстречу их суточному движению, причем за сутки она смещается почти на 13°, что в 26 раз превосходит видимый поперечник Луны. Нетрудно подсчитать, что через 271/3 суток Луна снова вернется в первоначальное положение относительно звезд, описав на небесной сфере окружность.

Промежуток времени, в течение которого Луна завершает полный оборот вокруг Земли по отношению к звездам (271/3 суток), называется звездным или сидерическим месяцем.

При движении по звездному небу Луна нередко загораживает собой несравненно более далекие звезды. Такие явления называются покрытиями звезд Луной. Их наблюдения позволяют уточнить закономерности в движении Луны.

Луна — холодный, темный шар. Мы видим Луну только потому, что она освещается солнечными лучами. Солнце всегда освещает только половину лунного шара. Но эту освещенную половину Луны благодаря ее движению земной наблюдатель в разные моменты времени видит по-разному. Поэтому Луна изменяет свою видимую форму, свои фазы. Фазы Луны зависят от взаимного расположения Земли, Луны и Солнца. Когда Луна находится между Землей и Солнцем, к Земле обращена неосвещенная, темная половина Луны и Луну мы на небе не видим. Такая фаза Луны называется новолунием. Наоборот, когда Луна находится в противоположной точке своей орбиты, освещенное Солнцем полушарие Луны видно полностью. Эта фаза Луны называется полнолунием. В промежуточных положениях Луны на ее орбите земной наблюдатель-видит большую или меньшую долю освещенной половины Луны.

Спустя два-три дня после новолуния Луна появляется в лучах вечерней зари в виде узенького серпика, горбом обращенного в сторону Солнца. С каждым днем лунный серп растет и примерно через неделю превращается в полукруг. Такая фаза Луны называется первой четвертью. Продолжая расти, Луна еще через неделю достигает полнолуния, а затем постепенно начинает убывать с противоположной стороны. Наступает последняя четверть — фаза, при которой Луна снова выглядит полукругом, горбом обращенным также в сторону Солнца, после которой спустя примерно неделю снова наступает новолуние.

Весь этот цикл изменения лунных фаз, называемый синодическим месяцем, занимает 291/2 суток. Синодический месяц, таким образом, равен промежутку времени между двумя последовательными одинаковыми фазами Луны.

При разных фазах верхняя кульминация Луны происходит в разное время. Например, полная Луна кульминирует в полночь. Луна в первой четверти — около 18 часов, а в последней четверти— около 6 часов (по местному времени). Эти сведения могут оказаться полезными при астрономической ориентировке. Новолуние и дни, близкие к этому моменту,— самые удобные периоды для знакомства со звездным небом. Наоборот, между первой и последней четвертью яркое сияние Луны затрудняет знакомство с миром звезд.

Иногда на звездном небе появляются странные светила. Внешне они похожи на туманную расплывчатую звезду, от которой нередко отходит несколько слабо светящихся прозрачных «хвостов». Еще в древности эти светила получили наименование комет. В переводе с древнегреческого на русский язык слово «комета» означает «косматая».

Большие яркие кометы, обращающие на себя внимание, сравнительно редки. В среднем их удается наблюдать, как показывает статистика, один раз в каждое десятилетие. Что же касается слабых по яркости и небольших по видимым размерам комет, то их очень много. Не проходит года, чтобы астрономы не открыли на небе примерно десяток таких телескопических комет.

Все кометы являются, по-видимому, членами Солнечной системы. Подобно планетам эти небесные тела обращаются вокруг Солнца. Однако, в отличие от орбит планет, орбиты комет представляют собой в большинстве случаев очень сильно вытянутые эллипсы, в одном из фокусов которых находится Солнце. Поэтому расстояние комет от Солнца изменяется в весьма широких пределах. Вблизи перигелия своих орбит некоторые из комет пролетают очень близко от поверхности Солнца, тогда как афелии орбит тех же комет находятся за пределами орбиты Нептуна.

Когда комета находится вдалеке от Солнца, ее можно наблюдать только в телескоп. В этот период комета выглядит крошечным размазанным туманным пятнышком, в центре которого заметно звездообразное сгущение, называемое ядром.

С приближением кометы к Солнцу ее яркость и видимые размеры непрерывно растут. Из туманной оболочки кометного ядра, называемой головой кометы, вытягивается слабо светящийся туманный хвост (рис. 87).

рис. 87

Если комета близко подходит к Солнцу, у нее иногда образуется несколько хвостов, достигающих огромной длины. В такой период, при удачных условиях наблюдения с Земли, комета представляет величественное зрелище — иногда она «заслоняет», собой сразу несколько созвездий. Медленно, ото дня ко дню перемещаясь на фоне созвездий, комета при этом постепенно меняет форму, размеры и яркость своих хвостов.

Пролетев через перигелий, комета снова удаляется от Солнца. При этом ее хвосты быстро уменьшаются, и через несколько недель комета опять превращается в трудно наблюдаемое светящееся туманное пятнышко.

Размеры комет грандиозны. Головы некоторых из них превосходят Солнце, а хвосты тянутся в длину на сотни миллионов километров! Однако при таких невообразимо больших размерах масса комет очень мала и составляет в среднем ничтожные доли массы Земли.

Главная часть вещества комет сосредоточена в их твердых ядрах. Последние, по-видимому, представляют собой ледяные глыбы из замерзших газов, включающие в себя в виде примесей многочисленные твердые тугоплавкие частицы. Поперечники ядер комет не превышают, как правило, нескольких километров.

При сближении кометного ядра с Солнцем входящие в его состав замерзшие газы испаряются (или, точнее, возгоняются), образуя обширную газовую голову кометы и ее газовые хвосты. В некоторых случаях из кометного ядра может выделяться мелкая твердая космическая пыль, образующая пылевые хвосты кометы.

Голова и хвосты кометы из-за своей крайней разреженности настолько прозрачны, что сквозь них легко наблюдаются даже слабые звезды.

Кометы — это небесные тела, находящиеся в состоянии непрерывного разрушения. При каждом полете вблизи Солнца комета безвозвратно теряет газы своего ядра и выбрасываемую им пыль. Поэтому со временем каждую комету ждет одна и та же участь — окончательно разрушиться под действием солнечного тепла и света.

В начале XIX в. астрономы открыли несколько малых планет, обращающихся вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера. Четырем, самым крупным из них были присвоены имена греческо-римских богинь — Цереры, Юноны, Паллады и Весты. Все они недоступны невооруженному глазу, а при наблюдениях в телескоп выглядят неяркими звездочками (слабее 7-й зв. величины), перемещающимися на фоне настоящих звезд. По этой причине малые планеты были названы астероидами, то есть, в переводе с греческого, «звездоподобными».