САЙТ "ГАЛАКТИКА"

Как обрабатывать наблюдения Марса

СОСТАВЛЕНИЕ КАРТЫ МАРСА

Великое противостояние Марса позволяет получить хорошие зарисовки и даже фотографии Марса, сделанные с помощью крупного любительского телескопа или на телескопе какой-либо обсерватории. В настоящее время в руках любителей появились такие инструменты фотографирования, как электронные мегапиксельные камеры, с помощью которых можно получить высококачественные снимки небесных тел. Если же в вашем распоряжении имеется 5-мегапиксельная (можно и меньше) камера, и телескоп от 150 мм и выше, то вы можете попытаться произвести фотографирование планеты.

Итак, предположим, у вас есть зарисовки, либо фотографии Марса, сделанные в течение определенного времени, охватывающие всю поверхность планеты. Как произвести обработку этой графической информации. Предлагаем вашему вниманию сокращенный вариант инструкции для обработки изображений Марса, составленную В.А. Бронштэном, автором книги "Планеты и их наблюдение", М. "Наука", 1979 год. Более подробно о наблюдениях и обработке изображений планет вы может прочитать в этой же книге. Инструкция составлена достаточно давно, но и в настоящее время не претерпела существенных изменений для любительских целей, и с успехом может быть использована при обработке наблюдений Марса. И хотя научной ценности такие наблюдения не имеют, но, однако, когда испытываешь ни с чем несравнимое удовольствие от собственноручного получения результата, почти сходящегося с табличными значениями, не это ли есть высшая награда для человека познающего мир!

Карты планет, так же как и географические карты, имеют целью дать изображение поверхности планеты на плоскости в определенном масштабе. Перенесение шаровой, а тем более эллипсоидальной поверхности па плоскость - не простая задача, ибо поверхность шара нельзя развернуть на плоскость, как поверхность цилиндра или конуса. Для изображения поверхности шара на плоскости приходится прибегать к различного рода картографическим проекциям, при которых неизбежны различные искажения, т. е. нарушение подобия между отдельными частями поверхности планеты и их изображениями на карте. Различные виды проекций применяются в зависимости от их свойств и характера вносимых искажений, в соответствии с той целью, для которой составляется карта. В основном их можно разделить на две группы: конформные, т. е. сохраняющие подобные формы деталей поверхности планеты, и равновеликие, т. е. сохраняющие правильное отношение их площадей. Ниже приведены сетки координат для построения карт планет в наиболее употребительных в планетоведении картографических проекциях с необходимыми пояснениями.

Как составить карту планеты. Прежде всего, измеряются долготы деталей, изображенных на рисунках, но отношению к центральному меридиану. Если деталь невелика, можно делать измерение для ее центра, если же она имеет значительную протяженность по долготе, то измеряются долготы ее крайних точек. Чтобы перейти от относительных долгот к абсолютным, нужно вычислить долготу центрального меридиана для момента наблюдений, которую можно взять, например, из программы RedShift или аналогичной, а так же из астрономического календаря на текущий год. После того как получена долгота центрального меридиана, нужно прибавить к ней измеренные по сетке долготы деталей, расположенных к востоку от центрального меридиана, и в ы ч е с т ь долготы деталей, расположенных к з а п а д у. Таким образом, мы получим список деталей в порядке их наблюдения с указанием долгот.

Когда все долготы деталей известны и составлен их список, приступаем к отождествлению деталей. Многие детали могут оказаться на нескольких рисунках, особенно если они сделаны в один и тот же день. Сравнивая долготы деталей одного типа (например, темных морей), выбираем те из них, у которых долготы совпадают или отличаются не более чем на 10 . Чем больше интервал времени между наблюдениями, тем больше допустимая разность долгот. В сомнительных случаях надо сравнить рисунки. Если деталь наблюдалась близко к краю диска, ошибка определения долготы обычно бывает весьма велика, и наблюдение при обработке отбрасывается.

Когда отождествление закончено, составляется окончательный каталог деталей, куда вносятся лишь те детали, которые наблюдались не менее двух раз (т. е. имеются на двух и более рисунках). После этого можно нанести детали на карту. Для этого проще всего приготовить так называемую прямоугольную сетку, в которой меридианы и параллели изображаются прямыми линиями. Удобно принять за масштаб 1° в 1 мм. На большом листе миллиметровой бумаги сначала чертим экватор в виде прямой линии длиной 36 см. Ту же длину будут иметь и параллели, которые проводятся параллельно экватору на расстоянии 1 см, одна от другой. Меридианы будут прямыми линиями, перпендикулярными к параллелям, также проведенными через 1 см. Длина каждого из них - 18 см (180°), по 9 см к северу и к югу от экватора. Сетка такого типа хорошо передает контуры деталей в экваториальной зоне; чем ближе к полюсу, тем больше искажения, поскольку на сетке все параллели имеют одинаковую длину, в то время как в действительности их длина убывает с широтой.

Начертив сетку, наносим сперва контуры деталей по значениям широт их краев. Затем по сделанному каталогу наносим детали по их долготам, прибегая для передачи вида детали к наиболее удачным рисункам, на которых она изображена. Очертив контуры, производим тушевку, стремясь правильно передать интенсивность деталей. Юг на такой карте находится вверху, а север - внизу, как на телескопических изображениях планеты.

При измерении координат деталей на рисунках Марса нужно прежде всего найти направление проекции оси планеты на плоскость рисунка. Для этого используем отмеченное на рисунке направление суточной параллели. Проведем через центр диска перпендикуляр к этому направлению - это будет круг склонения центра диска Марса. Затем, взяв из ежегодника (или из астрономической программы) значение угла Р между проекцией оси и кругом склонения, откладываем этот угол на рисунке (он считается положительным к востоку) и получаем нужное нам направление проекции оси планеты. При составлении карты Марса некоторое затруднение представляет большой наклон оси планеты к картинной плоскости, который может достигать 25°. Для того чтобы определить координаты деталей можно просто наложить прозрачную сетку для обработки изображений Марса (см.ниже) на рисунок или фотографию. Естественно, диаметры рисунка или фото и сетки должны быть одинаковы. Точность измерений на рисунках и фотоне превосходит ±1°. Поверхность Марса изображается в виде планисфер - двух полушарий. Сетку для построения такой карты приведены ниже. Полярные области Марса вместе с имеющейся полярной шапкой удобно изобразить в виде так называемой полярной проекции, изображение которой вы так же сможете найти в конце текста. В центре такой планисферы помещается полюс, меридианы имеют вид прямых линий, расходящихся радиусами от полюса под равными углами, а параллели и экватор представляются концентрическими окружностями. Протяженность полярной шапки измеряется дугой меридиана, закрытой шапкой (если на разных меридианах шапка имеет различное протяжение, то берется среднее значение).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРИОДА ВРАЩЕНИЯ ПЛАНЕТЫ

Периоды вращения Марса можно определить из непосредственных наблюдений прохождения одних и тех же деталей через центральный меридиан планеты. Период вращения Марса определен достаточно точно и не подвержен заметным изменениям, поэтому его определение не представляет особого интереса и может производиться лишь для практики. Но какое удовлетворение испытываешь, когда сам определяешь период вращения далекой планеты!

Поскольку периоды вращения планеты порядка 24 часов, можно за относительно короткое время наблюдать перемещение деталей по диску планеты. Так, деталь, находящаяся на середине между краем диска и центральным меридианом, через 3 часа пройдет центральный меридиан.

Если имеется ряд наблюдений прохождений через центральный меридиан одной и той же детали (или деталей), то вычислить период вращения не представляет труда. Нужно только рассчитать число оборотов, которое сделала планета между наблюдениями (до приближенному значению периода, взятому из календаря или из астрономической программы RedShift или аналогичной), и разделить интервал между наблюдениями на это число. В результате мы получим так называемый синодический период вращения планеты (по отношению к Земле).

Для перехода к сидерическому (истинному) периоду вращения (по отношению к звездам) нужно придать к полученному периоду поправку, равную разности геоцентрических долгот Марса, соответствующих датам наблюдений.

dP = P*(L2-L1)/360 Следует посмотреть, изменяется ли период той или иной детали и какой характер носит его изменение: растет он или убывает, или изменяется периодически.

Прохождения хорошо заметных деталей через центральный меридиан, однако, наблюдать удается не всегда (из-за непогоды, захода планеты, отсутствия времени у наблюдателя и т. д.). Несмотря на это, можно определить период вращения по имеющимся наблюдениям деталей, если эти наблюдения охватывают промежуток времени в несколько дней.

Зная собственное движение k, можно легко найти поправку, которую нужно придать к величине периода, соответствующего основной системе координат (в которой определялись долготы данной детали), чтобы получить период вращения детали.

Действительно, за один оборот планеты вокруг оси деталь передвинется по долготе на величину, k*(P/24) где Р - период вращения основной систем/ы координат, выраженный в часах и их долях. Планета повернется на такой угол за время dP = k*(P/24) * (P/360) Значения поправок здесь получаются в секундах и будут иметь тот же знак, что и значения k. Величина k выражается в градусах за сутки.

Определение периодов вращения деталей таким способом возможно лишь в том случае, если деталь наблюдалась не менее трех раз, так как иначе ошибки наблюдений могут сильно исказить значение k, особенно если интервал между днями наблюдений невелик.

Средний период вращения детали за большой промежуток времени хорошо определить путем сравнения карт, вычислив среднее собственное движение детали за это время. Для этого надо разделить разность долгот детали на обеих картах на разность их эпох.


Авторские права на материалы, размещенные на странице, принадлежат авторам статей. Все права защищены и охраняются законом. При использовании материалов конкретно с данной страницы - ссылка на нее обязательна. Страница сделана   16.08.2003. Последние изменения •    Сайт 'Галактика' © 2002-2013, Кременчуцкий А.,    На Главную

Hosted by uCoz