Obserwacje obiektów astronomicznych nad horyzontem

Roman Janiczek

Poniższy artykuł został opublikowany w miesięczniku "Urania" z października 1975 r. Pomijając odniesienia do konkretnych dat, tekst może pomóc w zrozumieniu ruchu ciał niebieskich w pobliżu horyzontu i planowaniu obserwacji. Przygotowanie i publikacja wersji elektronicznej za zgodą redakcji czasopisma "Urania-Postępy Astronomii".

Atmosfera ziemska utrudnia prowadzenie obserwacji obiektów astronomicznych, znajdujących się na sklepieniu niebieskim blisko horyzontu, gdyż droga promienia światła biegnącego przez atmosferę jest w takich przypadkach wielokrotnie dłuższa niż gdy promień przebija atmosferę ziemską, biegnąc prostopadle do powierzchni Ziemi. Wskutek tego wpływu atmosfery, gwiazdy w pobliżu horyzontu, — przy najbardziej optymalnych warunkach obserwacji — są o kilka wielkości gwiazdowych słabsze, niż przy obserwowaniu ich w pobliżu zenitu. I tak jest przy dobrych warunkach pogody, przy dobrej przejrzystości powietrza. Zwykle jednak mamy jeszcze dodatkowe utrudnienia obserwacji, związane z działalnością człowieka. Światła miejskie oraz światła na trasach komunikacyjnych zamieniają noc w dzień. Opary d dymy oraz zapylenia tworzą w pobliżu miast i zakładów przemysłowych stałe przykre popielate zamglenie nieba i zaciemnienie oglądanych obiektów niebieskich. Mieszkańcy większych miast często w ogóle nie wiedzą jak wygląda prawdziwie czyste nocne niebo gwiaździste.

O obserwacjach obiektów mglistych, jak mgławice, gromady gwiazd, komety, nie ma co marzyć w takich warunkach. Pamiętamy jak przebiegały obserwacje komety Kohoutka na przełomie 1973/74 r. Pomijając nawet jej nieoczekiwanie małą jasność w okresie najlepszej widoczności, trudność polegała przede wszystkim na tym, że znajdowała się ona zbyt blisko horyzontu.

Nie dają też właściwego efektu obserwacje ciał niebieskich, znajdujących się nad horyzontem, przy stosowaniu lunet, gdyż obrazy są mętne i silnie falujące.

Kilka artykułów w "Uranii" na temat obserwacji "starego i młodego Księżyca" (Nr 5 z 1974 r. oraz Nr 2 i 5 z br.) zachęcają do omówienia problemu obserwacji tego typu. Może warto zająć się obserwacjami wpływu wysokości gwiazdy nad horyzontem na jej jasność oraz barwę, uwzględniając przy tym warunki atmosferyczne i warunki otoczenia, warunki środowiska. Można próbować uchwycić momenty wschodu lub zachodu jasnych planet i gwiazd.

Na specjalną jednak uwagę zasługują oczywiście Księżyc oraz Wenus i Merkury. Obserwacje "młodego lub starego Księżyca" oraz planet Wenus i Merkurego możemy prowadzić oczywiście w niewielkich odstępach czasu przed wschodem Słońca lub po zachodzie Słońca. Warunki obserwacji będą więc zależeć od długości czasu trwania zmierzchu. Według [1] rozróżnia się zmierzch cywilny, nawigacyjny i astronomiczny, dla położenia Słońca pod horyzontem odpowiednio 8°, 12° oraz 16°. Według [2] zmierzch cywilny i astronomiczny odpowiada położeniu Słońca 6° i 18° pod horyzontem. Czasy trwania zmierzchu zależą od szerokości geograficznej miejsca obserwacji oraz od daty, od pory roku.

Czas trwania zmierzchu (w minutach) dla szerokości geograficznych 50° oraz 54° dla dnia 15-go każdego miesiąca przedstawiono w tabeli. Wartości podano według (2) przy czym przyjęto oznaczenie c — zmierzch cywilny, a — astronomiczny.

Tabela do artykułu R. Janiczka

Decydujące jednak znaczenie dla możliwości zaobserwowania ciał niebieskich, znajdujących się w pobliżu ekliptyki i w niezbyt wielkiej pozornej odległości od Słońca, posiada ustawienie ekliptyki w stosunku do horyzontu.

Na wiosnę łatwo obserwujemy bardzo młody Księżyc, gdyż ekliptyka tworzy z horyzontem bardzo duży kąt. Na rys. 1 przedstawiono położenie ekliptyki w chwili zachodu Słońca w dzień wiosennego porównania dnia z nocą. Przyjęto, że Księżyc posiada długość ekliptyczną 15°, co odpowiada 30 godz. po nowiu. Z rysunku można odczytać, że jeśli Księżyc znajduje się na ekliptyce (A1), to zajdzie za 85 minut po zachodzie Słońca. Natomiast przy maksymalnej dodatniej wartości szerokości niebieskiej, wynoszącej okrągło 5°, zajdzie dopiero po 100 minutach, (tor B1-B2). Dokładne obliczenie wzorami trygonometrii sferycznej daje wartość 98,7 minut.

Rysunek do artykułu R. Janiczka

Rys. 1. Linia przerywana w miesiącach letnich oznacza, że całą noc niebo jest rozjaśnione.

Na rys. 2 przedstawiono analogiczną sytuację w dzień jesiennego porównania dnia z nocą w chwili zachodu Słońca. Wtedy ekliptyka prawie leży na horyzoncie. Księżyc z położenia A1 na ekliptyce, odległego o 15° od Słońca już za 25 minut znajdzie się na horyzoncie (A2). Natomiast jeśli szerokość Księżyca będzie wynosić -5°, wtedy w chwili zachodu Słońca, Księżyc już od 4 minut jest pod horyzontem, (tor B0-B1). A więc w takim przypadku, chociaż minęło 30 godzin od momentu nowiu, Księżyc zachodzi wcześniej niż Słońce!

Rysunek do artykułu R. Janiczka

Rys. 2

Podobnie, lecz jak gdyby w lustrzanym odbiciu, wyglądają obserwacje poranne. Na wiosnę nie uda się nam obserwować Starego Księżyca dłużej niż na 4 może na 3 dni przed nowiem, natomiast w jesieni da się oglądać Księżyc na dzień przed nowiem.

Jeśli chodzi o obserwacje planety Wenus, to niezwykle ciekawe są koniunkcje dolne w okresie, gdy Wenus znajduje się w dużych odległościach ponad płaszczyzną ekliptyki, gdy szerokość niebieska Wenus przekracza wartość 8°. W takich okresach Wenus trudno zobaczyć tylko przez kilka dni. Ostatnia taka okazja była z końcem stycznia 1974 r. (koniunkcja dolna 23.I.74 r.). Następna będzie w pierwszych dniach kwietnia 1977 r. Warto pamiętać przy tym o 8-letnim cyklu powtarzania się zjawisk Wenus. Błąd wynosi 2,5 dnia. Koniunkcji z 23.I.74 odpowiada np. koniunkcja z 8.II.1926 r. Jest to sześć okresów 8-letnich. Różnica dat 15 dni.

Przechodząc do omówienia możliwości obserwacji Merkurego, trzeba od razu zaznaczyć, że zależą one od ustawienia ekliptyki względem horyzontu.

A więc łatwo możemy obserwować Merkurego w czasie jego elongacji wschodnich na wieczornym niebie w pierwszych miesiącach roku. I również bardzo dobre warunki obserwacji są przed wschodem Słońca, w ostatnich miesiącach roku, przy zachodnich elongacjach Merkurego, czyli gdy Merkury znajduje się na prawo od tarczy Słońca.

Według [3] dla obserwacji wieczornych mamy koniec kwietnia 1976 r., połowę kwietnia 1977 r. oraz połowę marca 1977 r. gdy Merkury będzie się znajdować tuż obok Wenus.

Natomiast rano możemy oglądać Merkurego z końcem października br. w połowie października 1976 oraz w połowie września 1977 r. przy czym wtedy nieco na prawo od Merkurego będą tuż obok siebie Wenus i Saturn i trochę dalej blisko siebie Jowisz i Mars. W drugim tygodniu września przesuwać się będzie Księżyc wśród tych planet. Warto zapamiętać sobie możliwość prześledzenia powstających wtedy pięknych konfiguracji!

Literatura

  1. P. Kulikowski Poradnik miłośnika astronomii, PWN Warszawa 1956.
  2. WAGO Astronomiczeskij kalendar. Postrojannaja czast', Izdatielstwo Nauka 1973.
  3. R. Janiczek Kalendarz astronomiczny na wiek XX, PWN 1962.

[ Sposoby obserwacji zaćmień Słońca | Zaćmienia | Astronomia ]

[ Strona główna | Informacje techniczne | Nowości | Mapa strony | PGP ]

Ostatnia aktualizacja: 26 lutego 2009


© 1999–2017 by Tomasz Lewicki

Dobra strona!

Creative Commons Spam Poison Valid XHTML Valid CSS2 Kubuntu PageRank