Астраномія
Выдавец: Выдавецтва БДУ
Памер: 224с.
Мінск 2003
ПАРАЎНАЛЬНАЯ ПЛАНЕТАЛОГІЯ
цела.
Уласціваспі і прыроду метэорнага рэчыва дапамагаюць вывучыць візуальныя, фатаграфічныя, спектральныя і радыёлакацыйныя на-зіранні. Даследаванні паказалі, што ўвесь комплекс метэорнага рэчыва падзяляецца на выпадковыя (спарадычныя) метэорныя целы
і метэорныя часцінкі, якія нале-жаць да метэорных раёў. Метэоры, якія з’яўляюцца ў пэўны час года і падаюць дзесяткамі ў гадзіну, належаць да метэорных патокаў, ці «зорных дажджоў». Метэорныя патокі назіраюцца, калі Зямля пе-расякае арбіту метэорнага рою. Бачныя шляхі метэораў аднаго па-току, спраектаваныя на нябесную сферу і прадоўжаныя ў адварот-ным напрамку, перасякаюцца ў адным пункце на небе, які назы-ваецца радыянтам (рыс. 16.10).
Рыс. 16.9. Яркі метэор
108
ПАРАУНАЛЬНАЯ ПЛАНЕТАЛОГІЯ
Рыс. 16.10. Радыянт метэорнага патоку
Назва метэорнага патоку па-ходзіць ад назвы сузор’я ці зоркі, паблізу якіх знаходзіцца яго рады-янт, напрыклад, Драканіды, Арыя-ніды і інш.
Сярод метэорных патокаў ёсць такія, інтэнсіўнасць якіх з года ў год не мяняецца. Гэта азначае, што метэорныя часцінкі размер-каваныя ўздоўж арбіты рою амаль раўнамерна.
Падобным метэорным патокам з’яўляецца паток Персеіды, які на-
зіраецца штогод у жніўні. Арбіта гэтага рою супадае з арбітай ка-меты 1862 ПІ.
IV
Адзін раз у 33 гады назіраюцца метэорныя дажджы з радыянтам у сузор’і Льва, калі Зямля сустракаецца з самай шчыльнай часткай рою. Гэты рой выклікае метэорны паток Леаніды (рыс. 16.11), які на-зіраецца ў сярэдзіне лістапада. Арбіта гэтага метэорнага рою прак-тычна супадае з арбітай каметы 1866 I. Такім чынам, устаноўлена роднасць метэорных раёў з каметамі. Пры разбурэнні каметы ўзнікае метэорны рой.
Рыс. 16.11. Метэорны дождж Леаніды.
Старажытная гравюра. 1833 г.
Пытанні і практыкаванні
1. Што называецца астэроідам? Назавіце вядомыя вам буйнейшыя астэроіды. 2. Чаму на астэроідах няма атмасферы? 3. Якая сувязь камет з метэорамі і астэроідамі? 4. Ахарактарызуйце сэнс паняццяў «метэор», «метэарыт», «балід». 5. Якая прырода «зорных дажджоў»? 6. Ці можна назіраць метэоры на Месяцы? 7. Што такое радыянт метэорнага патоку? 8. Вызначце шырыню ме-тэорнага рою Драканіды, калі ён дзейнічае з 6 па 10 кастрычніка. 9. Ацаніце масу ядра каметы Хей-ла — Бопа, лічачы, што яна мае ша-рападобнае ядро радыусам 20 км і шчыльнасць касмічнага рэчыва 1000 кг/м\
17.
Метады даследавання нябесных цел
ДАСЛЕДАВАННЕ ЭЛЕКТРАМАГНІТНАГА ВЫПРАМЯНЕННЯ НЯБЕСНЫХ ЦЕЛ
1. Электрамагнітнае выпрамяненне. У даследаванні прыроды нябесных цел вялікая ўвага надаецца вывучэнню іх электрамагніт-нага выпрамянення. Нябесныя целы ў залежнасці ад свайго фізічна-га стану выпрамяняюць электрамагнітныя хвалі рознай даўжыні.
У вакууме электрамагнітныя хвалі заўсёды распаўсюджваюцца з ад-нолькавай скорасцю с® 3-108 м/с. Вельмі важнай уласцівасцю элект-рамагнітнага выпрамянення з’яўляецца тое, што скорасць яго распаў-сюджвання не залежыць ні ад даўжыні хвалі, ні ад скорасці руху крыніцы. Хваля характарызуецца частатой v і даўжынёй X, паміж якімі існуе залежнасць:
с = vk
Электрамагнітныя хвалі, якія маюць розную даўжыню хвалі, узаемадзейнічаюць з рэчывам па-рознаму. Адпаведна метады дасле-давання электрамагнітнага выпрамянення адрозніваюцца. У сувязі з гэтым электрамагнітнае выпрамяненне ўмоўна падзяляецца на не-калькі дыяпазонаў (табл. 17.1).
Выпрамяненне з даўжынёй хвалі ад 390 да 760 нм вока чалавека ўспрымае як святло, прычым розным даўжыням хваль адпавядаюць розныя колеры (ад фіялетавага да чырвонага). Для выяўлення вы-прамянення ў іншых дыяпазонах патрэбны спецыяльныя прылады.
Табліца 17.1
ДЫЯПАЗОНЫ ЭЛЕКТРАМАГНІТНАГА ВЫПРАМЯНЕННЯ
Дыяпазоны Даўжыня хвалі, X
Радыёхвалі Больш за 1 мм
Інфрачырвоныя прамяні Ад 760 нм да 1 мм
Бачныя прамяні Ад 390 да 760 нм
Ультрафіялетавыя прамяні Ад 10 да 390 нм
Рэнтгенаўскія прамяні Ад 0,01 да 10 нм
Гама-прамяні Менш за 0,01 нм
110
МЕТАДЫ ДАСЛЕДАВАННЯ НЯБЕСНЫХ ЦЕЛ
Гама-прамяні Рэнтгенаў- Бачнае
скія прамяні Ультрафія- святло летавыя прамяні
Інфрачырвоныя прамяні
Радыёхвалі
Верхняя мяжа атмасферы
Мікрахвалі
Рэнтгенаўскія і гама-прамяні паглынаюцца верхнімі слаямі атмасферы
Вадзяная пара паглынае асноўную частку інфрачырвонага выпрамянення
Азонавы слой
Азонавы слой
паглынае асноўную частку ультрафіялету
Бачнае святло праходзіць праз атмасферу, аднак частка яго рассейваецца
і пры гэтым афарбоўвае небасхіл у блакітны колер
Радыёхвалі даўжынёй каля 10 м праходзяць слой атмасферу
Кароткія радыёхвалі затрымліваюцца ў атмасферы
Рыс. 17.1. Распаўсюджванне выпрамянення нябесных цел у атмасферы Зямлі
У залежнасці ад свайго фізічнага стану адны нябесныя целы вы-прамяняюць энергію ў вузкіх інтэрвалах частот спектра электрамагніт-ных хваль (напрыклад, светлыя газавыя туманнасці), іншыя — ва ўсім яго дыяпазоне: ад гама-прамянёў да радыёхваль уключна (напрыклад, зоркі). Вывучэнне фізічнай прыроды нябесных цел у шырокім дыяпа-зоне электрамагнітнага выпрамянення прывяло да з’яўлення ў навуцы наступных раздзелаў: гама-астраномія, рэнтгенаўская астраномія, інфрачырвоная астраномія, радыёастраномія і інш.
Вывучэнне электрамагнітных хваль, якія вылучаюцца нябеснымі целамі, ускладняецца з-за таго, што атмасфера Зямлі прапускае вы-прамяненне толькі ў дыяпазонах даўжынь хваль: ад 300 да 1000 нм, ад 1 смда 20 м і ў некалькіх «вокнах» інфрачырвонага дыяпазону (рыс. 17.1). Выпрамяненне, якое даходзіць да паверхні Зямлі, даследуюць пры да-памозе аптычных тэлескопаў (бачнае святло) і радыётэлескопаў.
Рыс. 17.2. Арбітальная станцыя «Скай-лэб» на каляземнай арбіце вакол Зямлі
Рыс. 17.3. Пілатуемы комплекс «Салют-7» — «Саюз Т-5» на калязем-най арбіце
Ill
Больш за ўсё зямная атмасфера паглынае караткахвалевую зону дыяпазону электрамагнітнага выпрамянення: ультрафіялетавыя, рэнт-генаўскія і гама-прамяні. Назіранні ў гэтых дыяпазонах магчымыя толькі пры дапамозе прылад, паднятых на вялікую вышыню (на самалётах ці зондах) або ўстаноўленых на міжпланетных касмічных станцыях (рыс. 17.2), комплексах (рыс. 17.3), штучных спадарожні-ках Зямлі і ракетах.
2. Тэлескопы і іх характарыстыкі. Вывучаць далёкія недасягаль-ныя нябесныя аб’екты можна адным спосабам — зборам і аналізам іх выпрамянення. Для гэтай мэты і служаць тэлескопы. Пры ўсёй сваёй разнастайнасці тэлескопы, якія прымаюць электрамагнітнае выпрамяненне, вырашаюць дзве асноўныя задачы:
1) сабраць ад аб’екта, які даследуецца, як мага больш энергіі выпрамянення пэўнага дыяпазону электрамагнітных хваль;
2) атрымаць па мапымасці найбольш выразны відарыс аб’екта, каб можна было вылучыць выпрамяненне ад асобных яго пунктаў, а таксама вымераць вуглавыя адлегласці паміж імі.
У залежнасці ад канструктыўных асаблівасцей аптычных схем тэлескопы падзяляюць на лінзавыя сістэмы — рэфрактары, люс-траныя сістэмы — рэфлектары і змешаныя люстрана-лінзавыя сістэмы, да якіх адносяцца тэлескопы Дз. Дз. Максутава і інш.
Тэлескоп-рэфрактар (рыс. 17.4) у асноў-ным выкарыстоўваецца для візуальных назіранняў. Ён мае аб’ектыў і акуляр. Тэ-лескоп-рэфрактар, сумешчаны з фотака-мерай, называецца астрографам ці астра-намічнай камерай. Астрограф па сутнасці ўяўляе сабой вялікі фотаапарат: у яго факальнай плоскасці ўстанаўліваецца касета з фотапласцінкай. Дыяметр аб’ек-тываў рэфрактараў абмежаваны з-за цяжкасцей адліўкі буйных аднародных блокаў аптычнага шкла: іх прагінаў і святлопаглынання. Найбольшы дыяметр аб’ектыва тэлескопа-рэфрактара, які выка-рыстоўваецца ў цяперашні час, — 102 см (Йеркская абсерваторыя, ЗША). Недахо-памі тэлескопаў такога тыпу лічацца іх значная даўжыня і скажэнне відарыса. Для ліквідавання гэтых недахопаў выкары-стоўваюць шматлінзавыя аб’ектывы з пра-светленай оптыкай (рыс. 17.5).
канструкцыі Ь. Шміта,
Рыс. 17.4. Ход прамянёў у тэлескопе-рэфрактары
Рыс. 17.5. 300-міліметровы тэлескоп-рэфрактар абсерва-торыі Маскоўскага плане-тарыя
МЕТАДЫ ДАСЛЕДАВАННЯ НЯБЕСНЫХ ЦЕЛ
112
МЕТАДЫ ДАСЛЕДАВАННЯ НЯБЕСНЫХ ЦЕЛ
Рыс. 17.6. Ход прамянёў у тэлеско-пе-рэфлектары
Тэлескоп-рэфлектар мае люстра-ны аб’ектыў. У самым простым рэф-лектары аб’ектыў— гэта адзіночнае, звычайна парабалічнае люстра; віда-рыс атрымліваецца ў яго галоўным фокусе. У параўнанні з рэфракта-рамі тэлескопы-рэфлектары маюць значна большыя памеры.
У рэфлектарах з дыяметрам лю-стра больш за 2,5 м у галоўным фо-кусе часам устанаўліваюць кабіну для назіральніка. 3 павелічэннем
памераў люстра ў такіх тэлескопах даводзіцца выкарыстоўваць спе-цыяльныя сістэмы разгрузкі люстраў, якія выключаюць іх дэфарма-цыі з-за ўласнай масы, а таксама прымаць меры для прадухілення іх тэмпературных дэфармацый. Пабудова буйных рэфлектараў (з дыяметрам люстра 4—6 м) звязана з вялікімі тэхнічнымі цяжкас-цямі. Таму распрацоўваюцца канструкцыі з састаўнымі мазаічнымі
люстрамі, асобныя элементы якіх патрабуюць дакладнай на-
стройкі з дапамогай спецыяльнай апаратуры сачэння, альбо кан-струкцыі з некалькіх паралельных тэлескопаў, якія зводзяць відарыс у адзін пункт.
У невялікіх і. сярэдніх па памерах рэфлектарах для зручнасці назірання святло адбіваецца дадатковым плоскім (другасным) лю-страм да сценкі трубы, дзе знаходзіцца акуляр (рыс. 17.6). Рэфлек-тары выкарыстоўваюцца пераважна для фатаграфавання неба, фо-таэлектрычных і спектральных даследаванняў.
У люстрана-лінзавых тэлескопах відарыс атрымліваецца з дапамо-гай складанага аб’ектыва, які ўтрымлівае як люстры, так і лінзы. Гэта дазваляе значна паменшыць аптычныя скажэнні тэлескопа
Меніск
Плоскае дапаможнае люстра
ае сферычнае люстра
Рыс. 17.7. Ход прамянёў у люстрана-лінзавым меніскавым тэлескопе
ў параўнанні з люстранымі ці лінзавымі сістэмамі. У тэлескопах сістэмы Б. Шміта аптычныя ска-жэнні галоўнага сферычнага люстра ліквідуюцца пры дапамозе спецы-яльнай карэкцыйнай пласцінкі складанага профілю, якая ўстанаў-ліваецца ў аб’ектыў. У тэлескопах сістэмы Дз. Дз. Максутава скажэнні галоўнага сферычнага ці эліптычна-га люстра выпраўляюцца меніскам, які ўстанаўліваецца перад люстрам (рыс. 17.7). Меніск — гэта лінза, у
113
якой радыусы крывізны паверхняў мала адрозніваюцца. Такая лінза амаль не ўплывае на агульны ход прамянёў, але значна выпраўляе скажэнні аптычнага відарыса.
КНІГІ ОНЛАЙН
