Астрономическая Школа «Вега»
С какими созвездиями граничит созвездие Лиры? Что вы можете рассказать об этом созвездии?
Ответ. Главные соседи Лиры – созвездия Геркулеса и Лебедя. Так же Лира граничит с созвездиями Лисички и Дракона. Созвездие Лиры – маленькое созвездие. Главная звезда созвездия Вега – самая яркая звезда Северного полушария неба. Недалеко от Веги находится красивая кратная звезда эпсилон Лиры. Еще одна достопримечательность созвездия – планетарная туманность Кольцо (М 57). В созвездии есть 2 интересных ярких переменных звезды, давших названия целым классам подобных звезд – бета Лиры и R Лиры.
На какую максимальную высоту над горизонтом поднимается Солнце в течение года на Северном тропике Земли? Ответ обоснуйте.
Ответ. 90 градусов. На Северном тропике во время летнего солнцестояния Солнце кульминирует зените.
В каком месте на Луне никогда не наступает ночь? Ответ обоснуйте.
Ответ. Ни в каком. Луна вращается вокруг своей оси, вокруг Земли и вместе с ней вокруг Солнца. Поэтому на ней наблюдается смена дня и ночи.
Почему при наблюдении с Земли Сатурн меняет свой блеск в течение года не так значительно как Марс?
Ответ. Марс находится гораздо ближе к Земле, чем Сатурн. Из-за этого расстояние до Марса во время противостояния в несколько раз меньше, чем во время соединения (Марс находится около Солнца), поэтому изменение блеска велико. Для Сатурна это соотношение близко к 1 и его блеск меняется не столь значительно. Также на блеск планеты влияет фаза, в которой она наблюдается, а для Сатурна еще и угол раскрытия кольца. Величина изменения фазы у Марса больше, чем у Сатурна, а изменением видимости кольца за год можно пренебречь.
Что означает астрономический термин "Новая звезда"?
Ответ. Новые звезды – особый тип переменных звезд. Это звезда, увеличивающая свой блеск в тысячи (иногда - в миллионы) раз за несколько часов, а затем в течение нескольких недель тускнеющая и возвращающаяся к своему исходному блеску. Название "новая" отражает старинное представление о том, что на небе в этот момент возникает несуществовавшая ранее звезда. В действительности явление новой связано со звездами большого возраста, практически закончившими свою эволюцию. Оно возникает в тесных двойных системах, где один из компонентов - белый карлик или нейтронная звезда. На определенном этапе эволюции таких систем вещество второго компонента - нормальной звезды - может начать перетекать на соседнюю звезду. Когда на поверхности белого карлика накапливается критическая масса вещества, происходит термоядерный взрыв, срывающий со звезды оболочку и увеличивающий ее светимость в тысячи раз.
Какие объекты попали в список звёзд по ошибке: ВЕГА, АЛЬДЕБАРАН, ВОЛОПАС, СИРИУС, КАПЕЛЛА, АРКТУР, ПОЛЯРНАЯ, ДЕНЕБ, АЛЬТАИР, АЛЬКОР, МИЦАР, КВАЗАР? Что это за объекты?
Ответ. «По ошибке» в список попали: Волопас (на самом деле это созвездие) и квазар (класс внегалактических объектов, отличающихся очень высокой светимостью и настолько малым угловым размером, что в течение нескольких лет после открытия их не удавалось отличить от точечных источников -"звезд").
С какими созвездиями граничит созвездие Персея? Что вы можете рассказать об этом созвездии?
Ответ. Основные соседи созвездия Персея – Кассиопея, Андромеда, Телец, Возничий. Также созвездие граничит с Жирафом, Треугольником и Овном. Через созвездие Персея проходит рукав Млечного Пути. В нем находится большое количество рассеянных скоплений, переменных звезд. Наиболее известны двойное рассеянное скопление Хи и Аш Персея и затменная переменная Алголь (бета Персея).
На какую максимальную высоту над горизонтом поднимается Солнце в течение года на широте Москвы (широта 56 градусов)? Ответ обоснуйте.
Ответ. В Северном полушарии Земли Солнце максимально высоко поднимается во время летнего солнцестояния. В это время его склонение равно углу наклона эклиптики к экватору (23.5 градуса). Поэтому максимальная высота будет равна h=90-56+23.5=57.5 градуса.
В каком месте на Луне никогда не наступает ночь? Ответ обоснуйте.
Ответ. См. ответ к задаче №3 в 5-7 классах.
Что означает астрономический термин "Новая звезда"?
Ответ. См. ответ к задаче №5 в 5-7 классах.
Расставьте объекты в порядке уменьшения массы: астероид Церера, Луна, Солнце, Венера, Полярная звезда, Сатурн, Туманность Андромеды, Юпитер, комета Галлея. Ответ. Туманность Андромеды, Полярная звезда, Солнце, Юпитер, Сатурн, Венера, Луна, астероид Церера, комета Галлея.
Какие объекты попали в список звезд по ошибке: ВЕГА, АЛЬДЕБАРАН, ВОЛОПАС, СИРИУС, КАПЕЛЛА, АРКТУР, ПОЛЯРНАЯ, ДЕНЕБ, АЛЬТАИР, АЛЬКОР, МИЦАР, КВАЗАР? Что это за объекты?
Ответ. См. ответ к задаче №6 в 5-7 классах.
С какими созвездиями граничит созвездие Тельца? Что вы можете рассказать об этом созвездии?
Ответ. Основные соседи созвездия Тельца – Орион, Близнецы, Возничий, Персей. Также созвездие граничит с Овном, Китом и Эриданом. Основные достопримечательности Тельца – рассеянные скопления Плеяды и Гиады, Крабовидная туманность (М 1, остаток Сверхновой). Главная звезда созвездия – Альдебаран.
Какие координаты (азимут и высоту) имеет Солнце в истинный местный полдень в дни летнего и зимнего солнцестояния на экваторе?
Ответ. Во время солнцестояний склонение Солнца равно углу наклона эклиптики к экватору (23.5 градуса) с разными знаками. Поэтому высота Солнца будет равна в обоих случаях h=90-23.5=66.5 градуса, но кульминировать оно будет к северу от зенита летом и к югу зимой. Значит астрономический азимут (отсчитывается от точки юга) будет равен 180 и 0 градусов соответственно. Ответ: в местный полдень во время летнего солнцестояния A=180, h=66.5; во время зимнего солнцестояния A=0, h=66.5.
Почему при наблюдении с Земли Сатурн меняет свой блеск в течение года не так значительно как Марс? Оцените величины таких изменений.
Ответ. Марс находится гораздо ближе к Земле, чем Сатурн. Из-за этого расстояние до Марса во время противостояния в несколько раз меньше, чем во время соединения (Марс находится около Солнца), поэтому изменение блеска велико. Для Сатурна это соотношение близко к 1 и его блеск меняется не столь значительно. Также на блеск планеты влияет фаза, в которой она наблюдается, а для Сатурна еще угол раскрытия кольца. Величина изменения фазы у Марса больше, чем у Сатурна, а изменением видимости кольца за год можно пренебречь. Оценим величину изменения блеска. Большая полуось орбиты Марса 1,5 а.е. Значит расстояние меняется в (1,5+1)/(1,5-1)=5 раз. Значит, блеск может меняться в 5^2=25 раз или на 3,m5. Для Сатурна изменение расстояния (9,5+1)/(9,5-1)=1,24 раза, блеска 1,5 раза или примерно 0,m5.
Сравните видимый в телескоп с увеличением 120 раз угловой размер диска Юпитера с размером видимой невооруженным глазом с расстояния 1 метр монеты достоинством 1 рубль (угловой диаметр планеты для невооруженного глаза 40", диаметр монеты 20 мм).
Ответ. Видимый в телескоп угловой диаметр Юпитера будет равен 120*40" =4800" =80’. Монета невооруженным глазом видна под углом 20/1000=0,02 рад=69’. Таким образом Юпитер будет казаться больше примерно на 15%.
Что означает астрономический термин "Новая звезда"?
Ответ. См. ответ к задаче №5 в 5-7 классах.
Расставьте небесные тела в порядке уменьшения видимого блеска: астероид Церера, Луна, Солнце, Венера, Полярная звезда, Вега, квазар 3С 273, Сатурн, Туманность Андромеды.
Ответ. Солнце, Луна, Венера, Вега, Сатурн, Полярная звезда, Туманность Андромеды, астероид Церера, квазар 3С 273.
С какими созвездиями граничит созвездие Ориона? Что вы можете рассказать об этом созвездии?
Ответ. Основные соседи созвездия Ориона – Телец, Близнецы, Единорог. Также созвездие граничит с Эриданом и Зайцем. Основные достопримечательности созвездия – Большая туманность Ориона (М 42). Созвездие содержит большое число туманностей («Конская голова», «Пламя» и др), большие области звездообразования. Главные звезды Ориона – Ригель, Бетельгейзе.
Опишите вид звездного неба на Северном полюсе 11 ноября 2006 года (какие видны созвездия, планеты и т.п.). Как меняется там звездное небо в течение этого дня?
Ответ. В это время на Северном полюсе Земли полярная ночь. В любое время на полюсе видны одни и те же созвездия – созвездия Северного полушария неба. Основные из них – Лира, Лебедь, Персей, Кассиопея, Большая и Малая Медведицы, Цефей, Геркулес, Пегас, Андромеда, Лев, Возничий, Волопас, Близнецы и др. 11 ноября над горизонтом будет видна Луна (в Раке) и Сатурн (во Льве). Остальные яркие планеты будут находиться в соединении с Солнцем и не будут видны над горизонтом. В течение дня будет наблюдаться вращение небесной сферы вокруг вертикальной оси и перемещение Луны по созвездию.
Почему при наблюдении с Земли Сатурн меняет свой блеск в течение года не так значительно как Марс? Оцените величины таких изменений.
Ответ. См. ответ к задаче №3 в 10 классах.
В телескоп с увеличением 120 раз наблюдают Юпитер (угловой диаметр планеты 40"). Сравните видимый в телескоп угловой размер диска планеты с размером видимой невооруженным глазом с расстояния 1 метр монеты достоинством 1 рубль (диаметр монеты 20 мм).
Ответ. См. ответ к задаче №4 в 10 классах.
При фотографировании современным зеркальным цифровым фотоаппаратом с объективом диаметром 100 мм и фокусным расстоянием 400 мм удается за 5 минут получить изображения звезд до 16m. Звезды какого блеска удастся зарегистрировать за 5 минут с объективом диаметром 50 мм и таким же фокусным расстоянием? Во сколько раз надо увеличить выдержку, чтобы получить звезды 16m?
Ответ. Объектив диаметром 50 мм соберет света в (100/50)^2=4 раза меньше. Значит зарегистрировать удастся в 4 раза более яркие звезды. Это звезды 16-2,5lg4=14.m5. Чтобы с меньшим объективом получить те же звезды, надо увеличивать время накопления сигнала до 5 мин*4=20 минут (к сожалению, при этом значительно вырастут собственные шумы приемника фотоаппарата и на практике подобное увеличение экспозиции не приведет к значительному росту проницания).