101 ключевая идея: Астрономия - Брейтот Джим. Страница 17

Переменные звезды, блеск которых изменяется без периодического затухания, характерного для двойных звезд затменно-переменного типа, называются настоящими переменными, или пульсирующими, так как изменения блеска обусловлены внутренними процессами, происходящими в недрах звезды. К примеру, блеск звезды Мира в созвездии Кита постепенно изменяется от второй звездной величины до десятой звездной величины и обратно за 131 сутки.

Период изменения блеска цефеид составляет от суток до более 100 суток; при этом изменение блеска ненамного превышает одну звездную величину. Блеск цефеиды усиливается быстрее, чем ослабевает. Известно, что цефеиды являются пульсирующими звездами, так как линии их спектра претерпевают регулярный сдвиг то в одну, то в другую сторону. Период изменения блеска цефеиды зависит от ее абсолютной звездной величины, поэтому цефеиды используются для определения расстояния до объекта в космосе.

Звезды типа RR Лиры [26]изменяют свой блеск так же, как цефеиды, и тоже считаются пульсирующими звездами, однако их период составляет несколько часов, а не суток, и они принадлежат к звездам классов А и F, в то время как цефеиды принадлежат к звездам классов G и М. Звезды типа RR Лиры встречаются главным образом в шаровых звездных скоплениях.

Звезды типа RV Тельца имеют период изменения блеска от 30 до 150 суток. Усиление блеска у таких звезд происходит плавно, а ослабление — скачкообразно. Блеск звезд типа Т Тельца изменяется хаотично в пределах нескольких звездных величин. Такие звезды встречаются только в газопылевых облаках; скорее всего, это означает, что они — очень молодые звезды.

Блеск долгопериодичных переменных, таких, как Мира в созвездии Кита, изменяется за период от 100 до 1000 суток. Величина изменения может достигать 10 и более звездных величин.

Новые звезды представляют собой еще один класс переменных звезд, называемых взрывными, или эруптивными. Эти звезды увеличивают свой блеск на много звездных величин за очень короткое время, а потом медленно тускнеют и обычно возвращаются к своей прежней яркости. К этому же классу относятся сверхновые, повторно новые, новоподобные и симбиотические звезды. К эрутивным звездам относятся молодые быстрые неправильные переменные звезды, звезды типа UV Кита и ряд родственных им объектов.

См. также статьи "Цефеиды", "Звездные скопления", "Звездная величина", "Звезды 2".

ПЛАНЕТАРНАЯ МОДЕЛЬ ПТОЛЕМЕЯ

Птолемей — александрийский астрономом, живший во II веке нашей эры. Его великий труд "Альмагест", состоящий из 11 книг, содержал все известные на тот момент астрономические знания. Каталог, вошедший в "Альмагест" и содержавший 1022 звезд, не был превзойден в течение следующих 300 лет. Птолемей наиболее известен своей моделью Вселенной, [27]где Земля находится в центре, а планеты и Солнце вращаются вокруг нее по кругам, или эпициклам.

Птолемей считал, что Солнце и Луна движутся по кругу в одной плоскости вокруг Земли, причем лунная орбита гораздо меньше солнечной. Он также считал, что звезды неподвижно прикреплены к небесной сфере, которая включает все планеты. Небесная сфера вращается с постоянной скоростью — оборот в сутки, унося звезды, которые восходят каждую ночь на небе, с востока на запад. Меркурий и Венера двигались по эпициклам, центрированным на линии между Землей и Солнцем; согласно этой схеме Меркурий находился ближе к Земле, чем Венера. Поскольку Солнце двигалось вокруг Земли, Птолемей показал, почему Меркурий и Венера никогда не отдаляются от Солнца. Каждая из других планет двигалась независимо от Солнца по своему эпициклу, центром которого была Земля. Радиальная линия от внешней планеты до центра эпицикла всегда была параллельна линии между Землей и Солнцем. Пользуясь этой моделью, Птолемей мог объяснить ретроградные движения Марса, Юпитера и Сатурна.

См. также статью "Коперник".

ПЛАНЕТЫ

Девять известных планет в порядке увеличения расстояния от Солнца — это Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Три внешние планеты можно наблюдать только с помощью телескопа. Четыре внутренние планеты называются планетами земного типа, поскольку они плотные и гораздо меньше Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, называемыми газовыми гигантами.

Планеты можно наблюдать потому, что они отражают солнечный свет. Яркость планеты изменяется в соответствии с положением на орбите по отношению к Земле, так как размер части ее освещенной Солнцем поверхности, видимой с Земли, тоже изменяется. И наконец в случае в Сатурном кольца планеты отражают больше солнечного света, когда они видны "плоскостью", а не "ребром".

По мере своего вращения вокруг Солнца планеты постепенно движутся через созвездия в плоскости эклиптики. Слово "планета" в Древней Греции означало "странница", так как планета изменяет свое положение на неподвижном фоне звезд и созвездий.

Меркурий и Венера восходят и заходят за несколько часов до заката или после рассвета, поскольку они расположены ближе к Солнцу, чем Земля, а также имеют полный цикл фаз, как земная Луна. Когда Венера находится в точке нижнего астрономического соединения, двигаясь между Землей и Солнцем, ее можно видеть как большой полумесяц; освещенная Солнцем поверхность в основном обращена в сторону от Земли. По мере движения планеты вокруг Солнца площадь освещенной Солнцем поверхности возрастает, и наконец мы можем видеть Венеру как сравнительно небольшой диск, когда она приближается к точке верхнего астрономического соединения, расположенной почти диаметрально напротив Земли.

Марс и другие планеты, расположенные дальше от Солнца, не обнаруживают полного цикла фаз, так как они никогда не проходят между Землей и Солнцем. Говорят, что внешняя планета находится в противостоянии, когда она находится в противоположном направлении от Солнца по отношению к Земле и может наблюдаться в Северном полушарии в полночь, если смотреть прямо на юг.

См. также статьи "Земля", "Юпитер", "Марс", "Меркурий", "Нептун", "Плутон", "Сатурн", "Уран", "Венера".

ПЛУТОН

Плутон был открыт в 1930 году Клайдом Томбо, который пользовался широкоугольной камерой, прикрепленной к телескопу. Томбо обнаружил планету, которая была более тусклой, чем Нептун, и двигалась через созвездия медленнее. Тщательные измерения позволили астрономам прийти к выводу, что Плутон движется вокруг Солнца по гораздо более вытянутой орбите, чем любая другая планета. Расстояние от Плутона до Солнца составляет от 30 до 50 астрономических единиц, а полный оборот по орбите планета совершает примерно за 248 лет. В период с 1979 по 1999 год Плутон был ближе к Солнцу, чем Нептун. Наклонение его орбиты к плоскости эклиптики, составляющее 17°, тоже значительно больше, чем у любой другой планеты. Диаметр Плутона составляет менее 0,2 земного, а его средняя плотность в 2,3 раза превосходит плотность воды.

В 1978 году было обнаружено, что у Плутона есть спутник, обращающийся вокруг планеты за 6 суток и 9 дней на расстоянии 20 000 км. Этот спутник, названный Хароном, замкнут в синхронной орбите и вращении с Плутоном. В течение нескольких лет Харон и Плутон регулярно затмевают друг друга, когда плоскость орбиты Харона оказывается "ребром" к Земле.

Считается, что Плутон имеет разряженную атмосферу из азота и окиси углерода. Более полная информация о Плутоне и Хароне была получена с помощью космического телескопа Хаббла. Чередование светлых и темных областей в районе экватора Плутона указывает на шестисуточный период вращения Харона, а также дает основание полагать, что ось вращения Плутона наклонена под углом примерно 120° к орбите спутника. Диаметр Харона составляет около половины диаметра Плутона, так что эти два небесных тела более сходны по размеру, чем любая другая планета и ее спутник. Они имеют сходную плотность и химический состав; поверхности обоих тел частично покрыты льдом.