Астрономия

Практические работы по астрономическим данным из Интернета

Продолжение. См. № 22/2009, 1, 3/2010

Работа 10. Определите широты полос и зон Юпитера по фотографии планеты ночью с 3 на 4 августа 2009 г. [1].

Решение. Широта точки поверхности планеты есть угловое расстояние этой точки вдоль меридиана от экватора планеты или угол между плоскостью экватора планеты и радиусом, соединяющим центр планеты с данной точкой. Любой угол, не лежащий в плоскости рисунка, будет искажён, поэтому надо построить меридиональное сечение и развернуть его на 90°. Если точка не находится на меридиане, то её надо спроектировать на меридиан параллельно экватору.

На рисунке АОА′ есть широта φ, которую можно найти из определения тригонометрической функции:

ОА есть радиус планеты, который можно измерить в миллиметрах, а АА′ – длина перпендикуляра, опущенного из точки на экватор BC, также в миллиметрах.

Ось вращения Юпитера РР′ лежит в плоскости, практически перпендикулярной лучу зрения, полосы и зоны параллельны экватору и перпендикулярны оси вращения, поэтому надо опустить перпендикуляр из т. O – середины отрезка РР′ – на искомую полосу (зону), например, AA′.

Измеряем на фото радиус планеты ОА (32 мм) и расстояние полосы от экватора (8 мм), вычисляем sinφ = 0,25 и находим φ ≈ 14°.

Примечания. Следует ввести поправку, учитывающую угол между лучом зрения и плоскостью экватора планеты, которая приводится в астрономическом календаре [2], в разделе «Эфемериды для физических наблюдений Солнца, Луны и планет».

Кроме того, Юпитер – эллипсоид вращения, а не сфера, поэтому вторая поправка зависит от широты точки, её можно найти, например, в книге В.А. Бронштэна [3].

 

Работа 11. Новый «шрам» на Юпитере, сфотографированный космическим телескопом «Хаббл» 23 июля 2009 г. [4].

Решение. На фото размер пятна d можно измерить в миллиметрах, чтобы перевести их в километры, надо знать масштаб µ рисунка. Проблема состоит в том, что по части Юпитера нужно восстановить его радиус. Учтем, что полярный и экваториальный радиусы Юпитера отличаются из-за заметного сжатия.

Определяем полярный радиус планеты по формуле где а – длина полухорды, b – длина перпендикуляра, заключённого между серединой хорды и окружностью. Измеряем а и b на рисунке и получаем 3 и 22 мм, значит, R = 82 мм.

Масштаб µ = 66 600 км : 82 мм = 812 км/мм. Измеряем на рисунке размер d пятна: 12 мм, следовательно, в натуре он равен 532,6 км/мм · 17 мм = 9744 км.

Радиус Земли 6378 км, поэтому размер пятна на Юпитере сравним с размерами Тихого океана.

 

Литература

1. Plotner T. Chasing An Occultation // Universe Today. [Электронный ресурс]. URL: http://www.universetoday.com/2009/08/07/
2. Школьный астрономический календарь на 2010 г.: уч. пособие для учащихся. СПб.: ГАО РАН, 2010. 173 с.
3. [Электронный ресурс] URL: http://www.universetoday.com/2009/07/24/

Продолжение следует