|
У древнего поэта, математика и философа Омара Хайяма есть такие слова: "…Когда левая рука утра была уже на небе". Или же: "…До того, как угас фантом ложной зари…" Что же это за "левая рука утра" и "ложная заря"?
Поэт говорит об удивительном астрономическом явлении, известном с древних времен, которое мы называем зодиакальный свет. На черном небе, в том месте, где зашло Солнце (или там, где оно должно взойти), когда уже погас последний луч вечерней зори (или еще не разгорелся первый луч утренней), вздымается вверх наклонный клин слабого света. Словно откуда-то из-под горизонта тянется вверх рука или бьет в небо прожектор. Иногда "клин" похож на закругленную пирамиду или усеченный эллипс. Причем если посчастливилось увидеть его на западе вечером, то он бывает наклонен влево, а если под утро на востоке - то вправо. Ось его всегда тянется вдоль эклиптики, проходящей, как известно, по 12 созвездиям зодиака. Отсюда и название.
Мы не зря говорим "если посчастливится увидеть", потому что это довольно редкое небесное явление, особенно для средних и тем более для высоких широт. И уж совсем невозможно увидеть зодиакальный свет в городах и районах с плохим экологическим состоянием атмосферы.
В южных районах, особенно в тропиках, условия для наблюдений зодиакального света наилучшие. Там иногда, при особо благоприятных условиях можно увидеть не только вечернюю и утреннюю "пирамиды", но и соединяющую их слабосветящуюся полосу, которая проходит через весь зодиак и видна всю ночь. И кажется, будто весь зодиак подсвечен каким-то таинственным неземным светом…
Но что же это на самом деле?
Один из известных исследователей комет, Брайен Марсден, как-то пошутил: "Для человека с улицы Солнечная система состоит из Марса, колец Сатурна и кометы Галлея". Этим он, вероятно, хотел подчеркнуть, что астрономы обычно занимаются такими небесными объектами и явлениями, о которых неспециалисты, может быть, не имеют даже ни малейшего представления. И одно среди них - диффузное пылевое облако, в которое Солнечная система как бы погружена. Это облако сконцентрировано в плоскости эклиптики.
Так вот, зодиакальный свет - рассеяние на пылинках этого облака солнечного света. Подобное рассеяние ("рассеяние Ми", по имени ученого, его исследовавшего) происходит, когда размеры частиц не слишком малы по сравнению с длинной волны рассеиваемого света.
Любопытно тут вспомнить историю открытия природы зодиакального света. Каких только предположений не было высказано! И что зодиакальный свет, как и полярное сияние, явление чисто земное. И что это туманное кольцо, окружающее Землю и свободно висящее в пространстве между ней и Луной…Наиболее верным оказалось предположение, высказанное в начале XVII века французским астрономом Д.Кассини. Он сказал, что зодиакальный свет - это солнечная атмосфера, имеющая сильно приплюснутую форму и простирающаяся на огромные расстояния.
На первый взгляд может показаться непонятным, что общего между раскаленной солнечной плазмой и космической пылью. А дело в том, что солнечная корона, - то красивое жемчужное сияние, которое видно во время затмений, - состоит, как теперь знают астрономы, из двух компонент: К-короны и F-короны. Внутренняя К-корона - это действительно плазма, а внешняя F-корона состоит из пыли. Таким образом, зодиакальный свет и солнечная F-корона - это примерно одно и тоже.
Раньше думали, что зодиакальное облако сравнительно невелико. На самом же деле - и это доказали, в частности, американские "Пионеры" и "Вояджеры" - размеры его огромны…
Пока еще не все ясно, как это облако возникло. Оно не может быть просто остатком вещества, из которого образовалась Солнечная система, потому что его средний возраст всего около 80 тысяч лет. Зодиакальное облако не может быть также и частью межзвездного газопылевого комплекса - слишком велика его плотность. К тому же частицы пылевой материи дробятся при столкновениях и постепенно выпадают на Солнце, "выметаются" солнечным ветром. А здесь они сохраняются, значит, должен существовать механизм их восполнения. И похоже, что такой механизм действительно существует.
Расчеты показывают, что для постоянного пополнения потерь облака нужно 10-20 тонн вещества в секунду. Оказалось, что наблюдаемые потери массы всего лишь двух знаменитых комет - кометы Галлея и кометы Энке - сравнимы с тем, что требуется для поддержания зодиакального облака, плотность которого чрезвычайно низка. Любопытно, что английский ученый Д.Пойнтинг еще в прошлом веке назвал зодиакальный свет "пылью давным-давно погибших комет".
Возможно, что потери зодиакального облака в какой-то степени пополняет и пояс астероидов. В этом случае можно говорить о том, что зодиакальный свет порожден теми же частицами, что и хорошо знакомые всем метеоры. Только метеоры, наверное, каждый видел не раз, а наблюдать зодиакальный свет - редкая удача.
Зато на Луне наоборот. Там из-за отсутствия атмосферы не может быть метеоров, но зодиакальный свет во время полного солнечного затмения (а на Луне, как вы понимаете, солнечными затмениеми считаются те, которые на Земле в этот момент наблюдаются как затмения лунные) предстает во всей своей красе. К тому же еще "солнечное затмение" на Луне можно вызвать искусственно в любой момент лунного дня. Для этого достаточно закрыть Солнце экраном, например, монетой, которую вы будете держать перед глазами. Два светящихся клиновидных "крыла" по обе стороны от затменного Солнца - это и есть зодиакальный свет.
Вернемся, однако, на Землю. Когда и при каких условиях можно наблюдать зодиакальный свет на Земле? Главное условие, как мы уже говорили, это исключительно темное, чистое небо и предпочтительно южные широты. Любой далекий фонарь будет помехой. Могут помешать наблюдениям даже яркие планеты - Венера или Юпитер. А так как зодиакальный свет ярче всего у горизонта, то помехой для наблюдений будут и низкие облака, и далекие городские огни. Зато уж если посчастливится увидеть зодиакальный свет при идеальных условиях, то он будет по блеску в три раза превосходить Млечный путь.
"Пирамида" - наиболее доступная для наблюдений часть зодиакального света - по высоте обычно тянется на 60-80o, а по ширине, у горизонта, по обе стороны от Солнца - на 20-30o. Жителям северного полушария для вечерних наблюдений больше всего подходят февраль и март. В это время "ложная заря" проходит через созвездия Рыб, Кита и Овна и вершиной своей доходит приблизительно до Плеяд и Гиад. А утром - в октябре - ноябре, когда почти в середине "клина" блистает Регул, а сам "клин" проходит через Льва, Рака и Близнецов.
Чтобы не спутать зодиакальный свет с обычной зарей, полезно знать: зодиакальный свет появляется только тогда на небе, когда уже нет (или еще нет) вечерней или утренней зари (Солнце не менее чем на 18o под горизонтом).
Любители астрономии могут наблюдать зодиакальный свет не менее успешно, чем профессионалы, поскольку это как раз тот редкий случай, когда можно обойтись и без специального оборудования. Телескоп не помогает такого рода астрономическим наблюдениям, а лишь мешает им. В телескоп "ложную зарю" увидеть невозможно. Ровно как невозможно увидеть противосияние, о котором мы здесь тоже скажем несколько слов.
Противосиянием называется туманное светлое пятно, которое иногда можно увидеть в диаметрально противоположной Солнцу точке небесной сферы. Это - одно из наиболее труднодоступных для наблюдений астрономических явлений. Противосияние - результат рассеяния солнечного света пылинками, расположенными в противоположной Солнцу точке. В рассеянии еще участвуют и частицы земной атмосферы (молекулы, ионы), которые "пригнали" туда солнечный ветер и давление солнечного света.
Размеры светового пятна около 10-20o в поперечнике. Свечение слабое, практически на пороге возможностей человеческого глаза. Отчетливо оно выделяется лишь при фотометрических измерениях.
Казалось бы, лучшее время для наблюдений противосияния в северном полушарии - зима, когда ночи долгие и темные, а точка, противоположная Солнцу, занимает наивысшее положение на небе. Но это не так, потому что именно зимнее небо богато яркими звездами, а само противосияние проецируется на Млечный Путь около созвездий Близнецов и Тельца. Октябрь - вот, пожалуй, один из самых удобных месяцев для наблюдений: противосияние находится в бедной яркими звездами области Рыб.
Итак, попытайтесь увидеть "фантом ложной зари" и противосияние. Пусть вас вдохновляет мысль о том, что изучение зодиакального облака имеет немалое теоретическое и практическое (для космонавтики) значение. Исследованию природы этого небесного явления посвятил многие годы известный советский астрофизик В.Г.Фесенков.
Кандидат педагогических наук Е.Левитан и
лектор Московского планетария Н.Мамуна,
ж-л "Наука и жизнь" №3, 1990
:: любительская астрономия ::
|
