Strona 1 Niebo na wakacje Bartłomiej Zakrzewski Niniejszy artykuł jest w zamyśle propozycją wykorzystania wolnego czasu podczas właśnie rozpoczętych wakacji. Zaprezentowane informacje zachęcają do samodzielnego spoglądania na nocne niebo. Mogą teŝ słuŝyć opiekunom grup kolonijnych oraz instruktorom obozowym jako propozycja na uatrakcyjnienie wypoczynku swoim podopiecznym, którzy przy okazji zdobędą nieco wiedzy o Wszechświecie. Wiele cennych uwag na temat organizacji obserwacji oraz pomysłów dotyczących zagadnień, jakie moŝna podczas obserwacji realizować, znajduje się w zamieszczonym na tej samej stronie internetowej artykule Jerzego M. Kreinera O nauczaniu astronomii. Większość proponowanych obserwacji moŝna prowadzić bez uŝycia jakichkolwiek instrumentów optycznych. Jedynie do kilku niezbędna jest duŝa lornetka lub lunetka. W przypadku, gdy uŝywamy lornetki, niezwykle waŝne jest podparcie rąk obserwatora, dzięki czemu ramiona nie ulegną szybkiemu zmęczeniu. JeŜeli zdecydujemy się na umocowanie lornetki, musimy skonstruować taki zestaw, aby był moŝliwie stabilny, ale jednocześnie łatwo podąŝał za ruchem sfery niebieskiej. Lunetkę natomiast najlepiej jest zamocować na oryginalnym statywie. Ciekawe wyniki moŝna uzyskać wykorzystując do obserwacji cyfrowy aparat fotograficzny z obiektywem o moŝliwie duŝym zakresie zmiany ogniskowej. Jednak poprawnie wykonane zdjęcie uzyskamy wyłącznie za pomocą aparatu, w którym moŝna ręcznie ustawić ostrość na nieskończoność. Aparat powinien być takŝe wyposaŝony w zdalne wyzwalanie migawki za pomocą węŝyka spustowego lub pilota, albo przynajmniej powinien posiadać samowyzwalacz (co jest mniej korzystne). Aparat musi być sztywno umocowany zdjęcia robione nocą wymagają długich czasów ekspozycji. Na początku lipca obserwacje astronomiczne powinniśmy rozpoczynać około 22-22.30, zaleŝnie od szerokości geograficznej, na jakiej będziemy się znajdować (im bardziej na północ, tym później). Wtedy rozpoczyna się tzw. zmierzch Ŝeglarski i na niebie moŝna dostrzec planety i najjaśniejsze gwiazdy. Pod koniec sierpnia czas ten przesunie się do 20-20.30. Obserwacje nieba moŝna rozpocząć od identyfikacji gwiazdozbiorów i najjaśniejszych gwiazd. Na letnim, wieczornym niebie najbardziej charakterystyczne gwiazdozbiory to Lira, Łabędź i Orzeł. Dwa pierwsze widoczne są wysoko nad naszymi głowami (w pobliŝu zenitu), trzeci poniŝej w kierunku południowo-wschodnim. Ich najjaśniejsze gwiazdy tworzą charakterystyczny układ zwany letnim trójkątem. Na prawo od letniego trójkąta znajdziemy gwiazdozbiór Herkulesa. DuŜe wraŝenie robi, nieco trudniejsza do odnalezienia, Korona Północna. Na północno-zachodniej stronie nieba znajdziemy Wielką Niedźwiedzicę, której siedem najjaśniejszych gwiazd tworzy charakterystyczną konstelację Wielkiego Wozu. PodąŜając za jego tylnymi kołami, dotrzemy do Gwiazdy Polarnej, najjaśniejszej w Małej Niedźwiedzicy, która niezmiennie przez cały rok wskazuje, jak w pogodną noc zmierzać w kierunku północnym. PodąŜając dalej na wschód, zauwaŝymy charakterystyczny kształt gwiazdozbioru Kasjopei, przypominający kształtem zdeformowaną literę W. Ozdobą letniego nieba jest Droga Mleczna, przecinająca wieczorne niebo z północy na południe. Do identyfikacji gwiazdozbiorów i jasnych gwiazd bardzo
przydatna jest obrotowa mapka nieba, o której szczegółowo moŝna przeczytać we wspomnianym powyŝej artykule J. M. Kreinera. Spośród ciał niebieskich naleŝących do Układu Słonecznego, najprostszy do obserwacji jest KsięŜyc. Najłatwiejsze jest porównywanie jego wyglądu w róŝnych fazach. W nowiu, gdy znajduje się między Ziemią a Słońcem, jest dla nas niewidoczny. Na jasnym tle nieba, tuŝ po zachodzie Słońca, moŝna go zobaczyć od około 2-3 dni później. Kształtem przypomina wtedy wąski sierp, podobny do litery D. Siedem dni po nowiu widzimy juŝ połowę tarczy KsięŜyca nasz satelita jest w pierwszej kwadrze. Z nocy na noc moŝna równieŝ dostrzec, Ŝe znacznie zmienia swoje połoŝenie na tle gwiazd (oddalając się od Słońca), dzięki czemu coraz później zachodzi i moŝna go obserwować coraz dłuŝej. Po następnych siedmiu dniach tarczy KsięŜyca przybywa druga połowa. Oznacza to, Ŝe obserwujemy zjawisko pełni. W tym czasie KsięŜyc znajduje się po przeciwnej stronie nieba niŝ Słońce i jest widoczny przez całą noc. Po momencie pełni, KsięŜyca zaczyna ubywać po prawej stronie i jego tarcza powoli zaczyna przypominać kształtem literę C. Jednocześnie zaczyna on wschodzić coraz później po zachodzie Słońca, przez co pogarszają się warunki jego wieczornej widoczności. W tym czasie jest takŝe moŝliwe zaobserwowanie KsięŜyca w ciągu dnia na porannym niebie, o czym nie zawsze zdajemy sobie sprawę. Ostatni moment, aby dostrzec KsięŜyc to około 26 dni po nowiu tuŝ przed wschodem Słońca. Jest to jednocześnie 3 dni przed następnym nowiem, po którym cała sytuacja powtarza się. Za pomocą lornetki moŝemy obserwować szczegóły na powierzchni KsięŜyca: morza, największe pasma górskie i kratery o największej średnicy. Najlepszym okresem do takich obserwacji KsięŜyca jest okres od pierwszych dni po nowiu do 2-3 dni po pierwszej kwadrze. Wtedy najwyraźniej widać wiele szczegółów leŝących na granicy części oświetlonej i nieoświetlonej (granicę tę nazywamy terminatorem). Wynika to z faktu, Ŝe tamte obszary są oświetlane przez Słońce, znajdujące się na małej wysokości nad księŝycowym horyzontem, przez co wszystkie nierówności powierzchni rzucają długie cienie. Szczegółową mapę KsięŜyca moŝna znaleźć w Internecie, np. pod adresem: http://www.as.ap.krakow.pl/edu/prog.html#mapy_ks. NajwaŜniejsze informacje o fazach KsięŜyca na najbliŝsze letnie miesiące są zamieszczone w poniŝszej tabeli: Fazy KsięŜyca 2007 Nów Pierwsza Kwadra Pełnia Ostatnia Kwadra d h m d h m d h m d h m Strona 2 Lipiec 7 18 54 Lipiec 14 14 04 Lipiec 22 08 29 Lipiec 30 2 48 Sierpień 5 23 20 Sierpień 13 01 03 Sierpień 21 01 54 Sierpień 28 12 35 d- dzień, h godzina, m minuta, Godziny i minuty podane są w czasie wschodnioeuropejskim (letnim).
Strona 3 Spośród planet widocznych gołym okiem, najtrudniejszy do zaobserwowania jest Merkury. Promień jego orbity wynosi zaledwie 39% promienia orbity Ziemi i dlatego dla osób, które go obserwują, nigdy nie będzie oddalał się od Słońca na odległość kątową większą niŝ 18 stopni i tylko w pobliŝu tej pozycji moŝe być dostrzeŝony. Oznacza to jednak, Ŝe nawet przy maksymalnym oddaleniu kątowym (elongacji) moŝna go dostrzec jedynie nisko nad horyzontem, na jasnym tle nieba tuŝ po zachodzie lub przed wschodem Słońca. Szybki ruch po sferze niebieskiej i częste chowanie się w promieniach Słońca sprawiają, Ŝe Merkurego moŝna zobaczyć jedynie przez kilka dni w roku. Jeśli dodamy do tego fakt, Ŝe jasność tej planety nie jest zbyt duŝa, moŝna stwierdzić, Ŝe jego odszukanie moŝe przynieść obserwatorowi sporą satysfakcję. Nawet wielu zawodowych astronomów nigdy tej planety nie widziało na własne oczy, co moŝe dodatkowo zachęcić do jej poszukiwań na niebie. Niestety podczas najbliŝszych wakacji warunki do obserwacji Merkurego nie będą zbyt sprzyjające. Jedynie około 20 lipca Merkury znajdzie się w maksymalnej zachodniej elongacji, co oznacza, Ŝe moŝe być obserwowany przed świtem. Niekorzystne ustawienie względem ekliptyki sprawi jednak, Ŝe będzie on widoczny około pół godziny przed wschodem Słońca, bardzo nisko nad horyzontem (maksymalnie 8-9 stopni) na bardzo jasnym tle nieba. Znacznie łatwiej jest znaleźć następną w kolejności planetę - Wenus. Jako najjaśniejszy naturalny (po Słońcu i KsięŜycu) obiekt astronomiczny, sprawia zawsze na obserwatorze bardzo duŝe wraŝenie. Z tego samego powodu co Merkury, moŝe być widoczna jedynie po zachodzie lub przed wschodem Słońca. Większe rozmiary orbity sprawiają, Ŝe okresy dobrej widoczności Wenus są dłuŝsze niŝ Merkurego. DuŜe wraŝenie robi oglądanie Wenus przez lunetę. MoŜna wtedy zauwaŝyć fazy, podobne jak na KsięŜycu. Na początku lipca Wenus będzie widoczna nisko nad zachodnim horyzontem, ale warunki jej widoczności bardzo szybko będą się pogarszać. Planeta będzie coraz wcześniej zachodzić i w drugiej połowie miesiąca juŝ nie będzie moŝna jej zobaczyć. Ponownie dostrzegalna będzie od końca sierpnia - przed wschodem Słońca nisko po wschodniej stronie nieba. Na tle gwiazdozbioru Barana, a następnie Byka będzie moŝna zobaczyć Marsa planetę o wyraźnie czerwonawym zabarwieniu. Okres jego najlepszej widoczności w najbliŝszym czasie przypadnie na drugą połowę nocy i będzie tym lepszy im bliŝej do końca wakacji. Bardziej dogodne będą warunki do obserwacji Jowisza, największej planety w Układzie Słonecznym i drugiej co do jasności na niebie. Jowisz przez całe lato będzie widoczny od zmierzchu do świtu. Gdy będziemy mieli dobrze odsłonięty horyzont, w pobliŝu Jowisza zobaczymy jasną gwiazdę o czerwonawej barwie. Jest to Antares, najjaśniejsza gwiazda w gwiazdozbiorze Skorpiona. Obserwując Jowisza przez duŝą lornetkę będzie moŝna w jego pobliŝu zaobserwować cztery największe satelity (tzw. księŝyce galileuszowe) odkryte w 1610 roku przez tego włoskiego uczonego. Na wieczornym niebie, blisko Wenus (na tle gwiazdozbioru Lwa) będzie widoczny Saturn. Niestety on takŝe bardzo szybko przesuwa się w kierunku Słońca, przez co coraz trudniej dostrzec go na tle gwiazd. Niewątpliwą ozdobą tej planety jest charakterystyczny pierścień, wyróŝniający ją spośród wszystkich innych w Układzie Słonecznym. Pierścień ten moŝna jednak zobaczyć jedynie za pomocą lunety.
Ciekawym zjawiskiem na niebie są koniunkcje (złączenia) planet oraz planet z KsięŜycem. PoniŜej przedstawiona jest lista koniunkcji najlepiej widocznych w czasie wakacyjnych miesięcy. Strona 4 Data Zjawisko 2 lipca Wenus 0 08 na południe od Saturna 9 lipca Mars 6 na południe od KsięŜyca 16 lipca Saturn 0 04 na północ od KsięŜyca 17 lipca Wenus 3 na południe od KsięŜyca 25 lipca Jowisz 6 na północ od KsięŜyca 7 sierpnia Mars 6 na południe od KsięŜyca 22 sierpnia Jowisz 6 na północ od KsięŜyca Do identyfikacji planet, oprócz obrotowej mapki nieba, potrzebne są informacje na temat ich aktualnego połoŝenia na tle gwiazd. Niektóre mapki podają współrzędne planet na kilka lat naprzód, dzięki czemu moŝna łatwo znaleźć je na niebie. Warunki widoczności KsięŜyca i planet w kolejnych miesiącach są takŝe dostępne w wielu miejscach w Internecie. O jednym z nich będzie mowa w dalszej części artykułu. Ciekawym zjawiskiem na letnim niebie są meteory z roju Perseidów. Maksimum natęŝenia tego zjawiska ma miejsce kaŝdego roku około 12 sierpnia. Najwięcej meteorów (ze względu na usytuowanie obserwatora względem kierunku ruchu Ziemi po orbicie) moŝna dostrzec w drugiej połowie nocy. Liczba obserwowanych meteorów zmienia się równieŝ z sezonu na sezon. Do ich obserwacji nie jest potrzebny Ŝaden instrument, natomiast chcąc oglądać zjawisko dłuŝszy czas, dobrze jest robić to w pozycji leŝącej. Do tego bardzo przydatny jest np. leŝak oraz oczywiście koc albo śpiwór. W bieŝącym roku warunki do obserwacji będą sprzyjające, bo KsięŜyc, znajdujący się w tym czasie w pobliŝu nowiu, nie będzie swoim światłem pogarszał warunków widoczności. Oprócz wymienionych powyŝej naturalnych obiektów i zjawisk astronomicznych ciekawe moŝe być teŝ obserwowanie sztucznych satelitów Ziemi. Pomocnym źródłem informacji moŝe być strona internetowa http://www.heavens-above.com/. Do prawidłowego korzystania z dostępnych danych niezbędna jest znajomość dokładnych współrzędnych geograficznych miejsca, skąd będą prowadzone obserwacje. Autorzy strony udostępniają bardzo obszerną bazę danych miejscowości na całym świecie, na której moŝna znaleźć praktycznie wszystkie, nawet bardzo małe, polskie miejscowości (nazwy miejscowości wpisujemy bez polskich znaków). JeŜeli przebywać będziemy poza terenem zamieszkałym, to do wyznaczenia długości i szerokości geograficznej bardzo przydatny będzie odbiornik GPS. Wspomniana strona umoŝliwia przede wszystkim wyznaczenie, na siedem dni naprzód, warunków widoczności dostrzegalnych gołym okiem sztucznych satelitów, w tym m. in. Międzynarodowej Stacji Kosmicznej i innych, jaśniejszych od zadanej jasności granicznej. Najciekawiej wyglądają satelity z serii Iridium obserwowane w postaci kilkusekundowych błysków. Satelity te są widoczne kaŝdej nocy (po zachodzie oraz przed wschodem Słońca), a ich przeciętna jasność jest porównywalna do tej, jaką mają najjaśniejsze gwiazdy. Zwykle 1-2 razy w tygodniu pojawiają się znacznie silniejsze błyski, które w momencie maksimum osiągają jasność minus 7-8 wielkości gwiazdowej, a więc wielokrotnie przekraczają jasność
Wenus. Na obserwatorze, który widzi takie zjawisko po raz pierwszy, robi to niezwykłe wraŝenie. Oprócz tego na stronie heavens above moŝna znaleźć informacje o innych ciekawych zjawiskach astronomicznych, aktualną mapkę nieba z zaznaczonymi pozycjami planet oraz informacje o Układzie Słonecznym. Strona jest napisana w języku angielskim. Na koniec naleŝy zaznaczyć, Ŝe wszystkie obserwacje dadzą tym lepszy wynik, im prowadzone będą dalej od silnych źródeł światła i źródeł zanieczyszczeń atmosfery. Do obserwacji gwiazdozbiorów czy Drogi Mlecznej lepiej jest wybrać okres z dala od pełni KsięŜyca. Wtedy tło nieba będzie znacznie mniej rozjaśnione jego światłem. JeŜeli chcemy, aby letnie obserwacje słuŝyły nam nie tylko jako rozrywka, ale stanowiły teŝ źródło pewnych doświadczeń w pracy dydaktycznej, dobrze jest zanotować najwaŝniejsze wyniki i spostrzeŝenia. Strona 5