Сообщенія и замѣтки (продолженіе вѣстей на Февраль)

Венера

Венера, какъ наиболѣе яркая и быстро бѣгущая планета, вѣроятно, прежде всѣхъ другихъ планетъ обратила на себя вниманіе древняго наблюдателя. Въ произведеніяхъ древнихъ классиковъ она извѣстна подъ именами — Юноны, Изиды; Гомеръ ее называетъ прекрасной (Каллистосъ), Цицеронъ, какъ и нѣкоторые изъ греческихъ писателей, называетъ ее то вечерней (Весперъ, Гесперосъ), то утренней звѣздой (Люциферъ, Фосфоросъ). Послѣднія названія планеты, сохранившіяся въ народномъ языкѣ и до настоящаго времени, характеризуютъ условія ея видимости: она можетъ быть видима или утромъ на восточной, или вечеромъ на западной части небосклона, при чемъ время отъ времени бываетъ даже вовсе недоступна для наблюденій, маскируясь блескомъ солнца. Если наблюдатель, замѣтивъ Венеру, впервые показавшуюся на западѣ по сосѣдству съ только что зашедшимъ солнцемъ, будетъ слѣдить за нею въ теченіе нѣсколькихъ мѣсяцевъ‚ то безъ труда найдетъ, что каждый слѣдующій закатъ солнца будетъ заставать планету въ бо́льшемъ удаленіи отъ солнца, чѣмъ предыдущій: Венера отходитъ отъ солнца къ востоку. Когда угловое удаленіе планеты отъ солнца достигаетъ 45–48 °, она останавливается, послѣ чего начинаетъ подходить къ солнцу; черезъ нѣкоторое время скрывается въ его лучахъ, чѣмъ и кончается періодъ вечернихъ ея наблюденій. Проходитъ нѣсколько дней — и планета становится уже утреннею звѣздой, упреждая восходъ солнца; теперь угловое разстояніе ея отъ солнца (западное) также растетъ, пока не достигнетъ той-же наибольшей величины 45–48 °, послѣ чего планета опять начинаетъ подходить къ солнцу. Такимъ образомъ движеніе Венеры относительно солнца въ общемъ напоминаетъ качательное движеніе спутниковъ Юпитера относительной этой планеты (см. кр. астр. вѣсти на январь: «О новомъ спутникѣ Юпитера»).

Нисколько не удивительно, что истинный смыслъ этихъ качательныхъ движеній какъ Венеры, такъ и другой внутренней планеты — Меркурія — былъ разгаданъ еще въ древности; такъ, египтяне утверждали, что Венера и Меркурій движутся вокругъ солнца, что они спутники солнца. Такъ какъ орбита Венеры лежитъ внутри земной орбиты, то Венера будетъ скрыта въ лучахъ солнца въ 2-хъ случаяхъ: 1) когда разность геліоцентрическихъ долготъ земли и Венеры составляетъ 180 °‚ т. е., когда Венера за солнцемъ (C₁, чер. 1), и 2) когда долготы равны между собою, т. е. когда Венера проходитъ между землею и солнцемъ (C₂, чер. 1). 1-е положеніе называется верхнимъ соединеніемъ, 2-е — нижнимъ соединеніемъ планеты съ солнцемъ ¹. Во всѣхъ другихъ случаяхъ Венера будетъ представляться, вообще говоря, или въ восточномъ или въ западномъ отдаленіи отъ солнца, при чемъ, когда она находится въ лѣвой половинѣ орбиты — лѣвой для наблюдателя обращенпаго лицомъ къ солнцу — она въ періодѣ вечерней звѣзды, когда въ правой — въ періодѣ утренней звѣзды (см. чер. 1: C₁V₁C₂ — лѣвая, восточная половина, C₂V₂C₁ — правая, западная). Изо всѣхъ точекъ орбиты Венеры для наблюдателя земли будетъ представляться въ наибольшемъ удаленіи отъ солнца только тѣ двѣ, въ которыхъ касаются линіи, проведенныя отъ земли къ орбитѣ Венеры. Значитъ, каждый разъ, когда Венера пробѣгаетъ черезъ одну изъ ннхъ, мы и наблюдаемъ ее въ наибольшемъ видимомъ разстояніи отъ солнца.

Рис. 2. Относительная величина и видъ Венеры:
C₁ — близъ времени верхняго соединенія,
M — maximum'а блеска и C₂ — близъ нижняго соединенія Венеры съ Солнцемъ. — Рис. 2. Относительная величина и видъ Венеры: C₁ — близъ времени верхняго соединенія, M — maximum'а блеска и C₂ — близъ нижняго соединенія Венеры съ Солнцемъ.

Время обращенія Венеры около солнца составляетъ 224,7 дней; однако, время, въ теченіе котораго планета совершаетъ полное колебаніе относительно солнца (напр., время отъ одного нижняго соединенія до другаго), значительно больше указаннаго, такъ какъ сама земля идетъ по орбите. Въ сутки средній пробѣгъ Венеры по орбитѣ составляетъ 360 ° / 244,7 = 1 ° 36 ', средній суточный пробѣгъ земли 59 ', значитъ, въ каждыя сутки разность долготъ Венеры и земли возрастаетъ всего на 1 ° 36 ' – 59 ', или на 37 '. Поэтому разсматриваемое нами относительное движеніе Венеры происходитъ такъ, какъ если бы земля была неподвижна, а Венера пробѣгала въ каждыя сутки 37 '; при этихъ условіяхъ, искомое время относительнаго обращенія Венеры составитъ 360 ° / 37 ', т. е. около 584 дней. Очевидно, половину этого срока, или слишкомъ 9 мѣсяцевъ, она находится влѣво отъ солнца и блещетъ вечерней звѣздой, и столько же вправо, блестя утренней звѣздой.

По мѣрѣ движенія по орбитѣ, Венера проходитъ черезъ рядъ фазъ, а вмѣстѣ съ тѣмъ и видимая величина ея діаметра мѣняется: близъ позиціи верхняго соединенія (C₁, чер. 1), она представляется намъ дискомъ около 10 " діаметра, потомъ по мѣрѣ того, какъ она догоняетъ землю, діаметръ ея увеличивается, а вмѣстѣ съ тѣмъ появляется ущербъ; близъ позиціи нижняго соединенія (C₂, чер. 1) мы видимъ ея діаметръ иногда даже подъ угломъ въ 62 ' (обыкновенно нѣсколько меньше), но за то въ видѣ узкаго серпа. Когда же планета перейдетъ въ западную половину орбиты и начнетъ убѣгать отъ земли, явленія измѣненія ея вида повторяются въ обратномъ порядкѣ — ущербъ будетъ ослабѣвать и видимый діаметръ уменьшаться.

Причина громадныхъ колебаній видимаго діаметра Венеры сдѣлается понятною, если вспомнить, что среднее разстояніе Венеры отъ солнца составляетъ 0,72 разстоянія отъ земли до солнца; слѣдовательно, при верхнемъ соединеніи планеты ея разстояніе отъ земли T = 1,72, при нижнемъ C₂T = 1 – 1,72 = 0,28. Отношеніе maximum'а разстоянія къ minimum'у почти 6, почему, находясь въ точкѣ C₁ Венера и является намъ въ 6 разъ меньшею, чѣмъ когда она проходитъ черезъ точку C₂.

Измѣненія величины и фазъ планеты имѣютъ своимъ слѣдствіемъ измѣненіе ея яркости; наибольшую яркость Венера имѣетъ приблизительно мѣсяца за два передъ и послѣ времени нижняго соединенія (M₁ и M₂, чер. 1). Въ этомъ положеніи ея діаметръ около 40 " и освѣщено приблизительно ¼ ея диска.

По вопросу о времени обращенія планеты около оси даже до сихъ поръ существуютъ два рѣзко отличающихся другъ отъ друга предположенія: Де Вико опредѣлилъ его въ 23 часа 21 м. 22 сек., а по новѣйшимъ изслѣдованіямъ Скіапарелли оно равно 224,7 дней, т. е. времени обращенія планеты около солнца, иными словами, Венера обращена постоянно одною и тою же стороною къ солнцу. Хотя большинство наблюдателей и склонны принять 2-е число, какъ наиболѣе согласующееся съ наблюденіями, однако, даже въ новѣйшихъ астрономическихъ таблицахъ рядомъ съ числомъ 224,7 дней, какъ временемъ обращенія Венеры около оси, мы встрѣчаемъ знакъ сомнѣнія (?).

Переживаемый нами періодъ утреннихъ наблюденій Венеры приближается къ концу: въ непродолжительномъ времени планета, пройдя черезъ позицію верхняго соединенія, перейдетъ въ лѣвую (восточную) половину орбиты и будетъ уже блистать, какъ вечерняя звѣзда.

Примѣч. Сказанное о движеніи и измѣненіи вида Венеры справедливо въ общихъ чертахъ по отношенію и къ другой планетѣ — Меркурію, орбита котораго расположена внутри орбиты Венеры; среднее разстояніе отъ солнца 0,4; время обращенія около солнца 88 дней, а время полнаго колебанія планеты 106–130 дней, наибольшее видимое удаленіе отъ солнца около 23 °.

Задача

(Точность астрономическихъ вычисленій и основанныхъ на нихъ такъ-наз. предсказаній вошла въ поговорку. Большая часть подобныхъ вычисленій требуетъ, кромѣ знанія точныхъ законовъ движенія небесныхъ тѣлъ, еще значительной математической подготовки.

Для лицъ, не прошедшихъ высшаго курса астрономіи, обыкновенно бываетъ совершенно не понятно, какимъ именно образомъ добываются предсказанія; поэтому мы время отъ времени будемъ предлагать такія задачи на вычисленія, которыя, благодяря нѣкоторымъ, допускаемымъ нами, упрощеніямъ, потребуютъ лишь самыхъ элементарныхъ свѣдѣній по математикѣ. Вводимыя упрощенія хотя и не дадутъ совершенно точнаго результата, но познакомятъ интересующихся со схемою вычисленій.)

Вычислить время ближайшаго верхняго соединенія Венеры съ солнцемъ, принимая, что Венера и Земля движутся равномѣрно по круговымъ орбитамъ, имѣющимъ общимъ центромъ солнце.

Даны: геліоцентрическія долготы 1-го февраля Венеры 278 °, Земля 145 °; среднее суточное движеніе по долготѣ Венеры 1 ° 36 '‚ Земли 59 '.

(Рѣшеніе адресовать: Нижній-Новгородъ, Нижегородскій Кружокъ Любителей Физики и Астрономіи.)

Замѣтимъ однако что лишь въ рѣдкихъ случаяхъ Венера или покрывается дискомъ солнца, или проходитъ темнымъ пятномъ по солнцу: плоскость ея орбиты составляетъ съ эклиптикою уголъ въ 3 ° 24 '. Ближайшее прохожденіе Венеры по диску солнца было въ 1882 году, и будетъ опять лишь въ 2004 году.