Спросите Итана: почему Меркурий не видно без телескопа?

Восемь планет нашей Солнечной системы и Солнце, в масштабе по размеру тел, но не по диаметру орбит. Из всех планет Меркурий тяжелее всего увидеть невооружённым глазом.

С древних времён людям было известно пять планет, или «блуждающих звёзд»: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Каждая из них двигалась на фоне звёзд от ночи к ночи, вместо того, чтобы оставаться неподвижной, как делали все остальные светящиеся точки. Но если Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн легко увидеть невооружённым глазом, большинство из нас никогда не видело Меркурия. Это очень не нравится нашему читателю:

Я сидел на берегу, следя за закатом Солнца, и думал — как же можно увидеть Меркурий невооружённым глазом? Я знаю, что это возможно, но как можно наблюдать за ним достаточно долго для того, чтобы понять, что это «блуждающая звезда»? Это единственная из классических планет, которую я никогда не видел!

Меркурий с большим отрывом лидирует в списке планет, которые сложнее всего увидеть невооружённым глазом, и тому есть уважительная причина.


Когда мы следим за внутренней планетой, она никогда не отходит от Солнца слишком далеко. Из-за значительных различий в размерах орбит Меркурия и Земли, Меркурий никогда не отдаляется от Солнца более, чем на 28 градусов.

В отличие от остальных планет, Меркурий никогда не отходит далеко от горизонта ночного неба. С точки зрения Земли это происходит потому, что Меркурий — ближайшая к Солнцу планета. Само по себе это не было бы большим неудобством; проблема в том, что мы расположены гораздо дальше его! Когда Меркурий находится на максимальном расстоянии (в афелии) от Солнца, он находится в 70 млн км от него, что составляет всего 47% от типичного расстояния от Земли до Солнца. К несчастью, это означает, что даже при идеальном раскладе с нашей точки зрения Меркурий отходит от Солнца всего на 28°.


Орбиты внутренних миров Солнечной системы, в масштабе. Меркурий тяжело увидеть с Земли из-за того, что он не отходит далеко от Солнца

Но такого идеального расклада почти никогда не бывает. Орбита Меркурия эллиптическая, и, находясь на ближайшем от Солнца расстоянии (в перигелии), в идеале он отстоит от него всего на 18°. Большую часть времени, естественно, он даже не находится в этом идеальном положении, называемом максимальной элонгацией. Большую часть времени он располагается ещё ближе к Солнцу, и это создаёт проблемы профессиональным астрономам и любителям по всему миру.


В предрассветном небе Нового Южного Уэльса в Австралии, Майк Салвэй смог сфотографировать вставшие в линию Луну, Меркурий (вверху), Юпитер и Марс. Обычно Меркурий не видно из-за Солнца

Причина этого очень проста: днём большую часть астрономических объектов невозможно наблюдать. Чтобы увидеть большую их часть, необходимо, чтобы Солнце зашло и небо потемнело. Небо достигает полной темноты, когда Солнце опускается за горизонт более, чем на 18°, но Меркурий в идеале можно увидеть, только когда Солнце находится не более чем на 6° ниже горизонта. Во время максимальной элонгации Меркурий выглядит весьма ярким — сравнимым с Канопусом, второй по яркости звездой во всём небе. Когда на небе появляются звёзды, появляется и Меркурий.


Это случается только раз в 11 лет, но иногда все пять планет, видимых невооружённым глазом, видны вместе. И Меркурий всегда труднее всего заметить.

Комбинация этих условий — близость Меркурия к Солнцу и необходимость того, чтобы Солнце ушло за горизонт на несколько градусов — является большой проблемой для многих людей со всего мира, пытающихся увидеть Меркурий. Проблема появляется из-за того, что Меркурий, Солнце и Земля движутся примерно в одной плоскости эклиптики. На Земле Солнце не просто восходит на востоке, переходит прямо через зенит на запад, и там садится. Оно движется по изогнутому пути, и чем больше ваша широта, тем это сильнее сказывается.


Видимый путь Солнца по небу во время солнцестояния сильно отличается, если наблюдать его с широт в 20 градусов (слева) или в 70 градусов (справа)

Для всех, кто живёт выше 45-й параллели в любом полушарии [это почти вся Россия — всё, что севернее Краснодара / прим. перев.], эта проблема настолько сильна, что вам, в принципе, не суждено увидеть Меркурий даже при чистом горизонте и чистом вечернем или утреннем небе. Но находясь ближе к экватору, увидеть Меркурий довольно просто. Те, кто живёт достаточно близко от экватора — в идеале в 10-15° градусов к югу — могли свободно видеть Меркурий на последней неделе июля и первой неделе августа 2017 года.


На высоких широтах путь Солнца находится под значительным углом к вертикали, а близ экватора Солнце встаёт и садится почти вертикально.

Меркурий достигает максимальной элонгации в 27.2° 30 июля, и в это время его можно видеть в ночном небе. С южных широт в 10-15° восход и закат Солнца будет выглядеть почти вертикальным, то есть, когда Солнце достигнет положения в 18° и наступит идеальная темнота, Меркурий всё ещё будет в 9° над горизонтом. С 20 июля по 9 августа можно будет наблюдать за «блужданиями» Меркурия и убедиться в том, что это действительно планета.


Лучше всего Меркурий видно в большой телескоп, и из наложения десятков разных фотографий можно составить неплохое его изображение (слева — от 1998 года, в центре — от 2007), или полететь к Меркурию и сфотографировать его непосредственно (справа — фото миссии Messenger от 2009).

Так как же увидеть Меркурий, живя ближе к полюсам, чем к экватору? Например, 21 августа на восточном побережье США можно было бы наблюдать полное солнечное затмение, находясь на 45-й параллели. Тогда рядом с Солнцем было видно Меркурий, а над ним, дальше от горизонта — Марс.


Симуляция солнечного затмения 21 августа 2017 года

Меркурий находится в такой относительной недоступности для нас в основном из-за того, на какой широте мы живём. Как можно что-то увидеть, когда Солнце не даёт небу стать достаточно тёмным до тех пор, пока планета, которую вы ищете, не скроется за горизонтом? Иногда её видно лучше, иногда — хуже, но лучше всего перебраться ближе к экватору, и посмотреть на запад после заката, когда Меркурий находится в максимальной восточной элонгации, или на восток перед рассветом, когда Меркурий в максимальной западной элонгации.


Космический телескоп Хаббл

Космический телескоп Хаббл — самая мощная из запущенных на орбиту обсерваторий. С низкой орбиты над Землёй он может дать нам наилучшее возможное изображение всех миров Солнечной системы из тех, которые можно получить, не путешествуя непосредственно к ним через огромные, астрономические расстояния. Но Хаббл никогда не смотрел на Меркурий. Его близость к Солнцу несёт в себе риски — если прямой солнечный свет случайно упадёт на зеркало телескопа, сгорят все оптические системы. Даже несмотря на запас в 20°, администраторы, управляющие временем телескопа, никогда не разрешали использовать Хаббл для наблюдения за Меркурием, или даже за Венерой.

Так что, просто приехав поближе к экватору в нужное время, вы не только можете увидеть самую внутреннюю из планет Солнечной системы, и наблюдать за тем, как она блуждает, вы можете увидеть то, что недоступно даже величайшему космическому телескопу человечества.


1 января 2018 года Меркурий достигает максимальной западной элонгации. Это будет наилучшая возможность увидеть его с высоких северных широт.

И если вам очень хочется увидеть Меркурий с высоких северных широт без всяких поездок, то лучшим временем для этого будет с 7:00 до 7:15 утра 1 января 2018 года, перед самым рассветом. Посмотрите на восток, где Марс и Юпитер будут находиться близко друг к другу, и следуйте по образуемой ими линии вниз к горизонту, близко к Солнцу, которое вот-вот должно взойти. Если горизонт на востоке будет чист, вы можете увидеть светлую точку между Юпитером и горизонтом — это и будет Меркурий. Но проще всего всё же съездить поближе к экватору.

Итан Сигель – астрофизик, популяризатор науки, автор блога Starts With A Bang! Написал книги «За пределами галактики» [Beyond The Galaxy], и «Трекнология: наука Звёздного пути» [Treknology].

Источник: geektimes.ru