Planowanie obserwacji ciał Układu Słonecznego

Aplikacje informatyczne w Astronomii Internet – źródło informacji i planowanie obserwacji astronomicznych
Planowanie obserwacji ciał Układu Słonecznego
Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Plan zajęć:
planety wewnętrzne •
planety zewnętrzne
•
systemy księżyców Jowisza i Saturna
•
asteroidy oraz ich typy
•
wyznaczanie okresu rotacji asteroid
•
komety okresowe i jednopojawieniowe
•
meteory i roje meteorów
•
Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Wielkość gwiazdowa ­ pozaukładowa jednostka miary stosowana do oznaczania blasku gwiazd (nie mylić z jasnością) i innych podobnych ciał niebieskich. Jednostką wielkości gwiazdowej jest magnitudo (oznaczenie m lub mag).
Widoma wielkość gwiazdowa (także widzialna, pozorna lub obserwowana ) – wielkość gwiazdowa obiektu widzianego z Ziemi (przy założeniu braku atmosfery). Zależy od mocy promieniowania (jasności) gwiazdy i jej odległości od Ziemi.
m – jasność widoma
I – natężenie promieniowania C – stała kalibracji
m = ­2.5 log I + c
Amatorski system oparty na gwieździe Vega (α Lyr) mv= 0m.0
Jasność widoma wybranych obiektów: Słońce ­26, Księżyc w pełni ­12.9, Wenus ­4.9,
Jowisz ­2.9, Syriusz ­1.5, najsłabsze obiekty widoczne gołym okiem ~6. Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Planeta wewnętrzna (zewnętrzna) – planeta, której orbita leży w wewnętrznym (zewnętrznym) obszarze rozpatrywanego systemu planetarnego. Tutaj jako granicę adoptujemy orbitę ziemską (dla obserwatora). W badaniach Układu Słonecznego za granicę przyjęto pas asteroid.
Z powodu uwarunkowań geometrycznych Merkury i Wenus widoczne są dla ziemskiego
obserwatora tylko przed wschodem lub po zachodzie Słońca.
Maksymalna elongacja Merkurego wynosi 28o a Wenus 48o.
Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Planety wewnętrzne pokazują fazy tak samo jak Księżyc. Kombinacja zmian odległości i różnych faz powoduje zmiany w jasności widomej:
Merkury +1.0 do ­1.3 mag
Wenus od ­3.6 do ­4.4 mag
Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Widoczność Merkurego w 2014 r. (pozycje w momencie świtu/zmierzchu cywilnego)
Widoczność Wenus w 2014 r.
Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Planety zewnętrzne (Mars, Jowisz, Saturn, Uran i Neptun) mogą być
widoczne o dowolnej porze nocy w zależności od wzajemnego ich
położenia względem Ziemi na orbicie.
Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Układy księżyców Jowisza i Saturna
Aplety Java do przewidywania konfiguracji księżyców (w tym zaćmień i tranzytów w układzie Jowisza):
Jowisz : http://www.skyandtelescope.com/observing/objects/javascript/jupiter
Saturn: http://www.skyandtelescope.com/observing/objects/javascript/saturn_moons
Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Asteroida – małe ciało niebieskie o średnicy kilku metrów do ~1000km obiegające Słońce głównie w pasie pomiędzy Marsem a Jowiszem. Wyróżnia
się kilka rodzin asteroid (m. in. z pasa asteroid, NEO, Centaury, Trojańczycy,
z pasa Kuipera) Część wewnętrzna Układu Słonecznego
Dr Marcin Gawroński
1 Stycznia 2014:
­ asteroidy (żółte kropki)
­ komety (strzałki)
Część zewnętrzna Układu Słonecznego
Układ Słoneczny
Asteroidy klasy NEO (Near­Earth Objects) – małe ciała Układu Słonecznego, których orbita przechodzi blisko orbity Ziemi (<1.3 j.a.
od Słońca)
Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Internetowe bazy danych asteroid ­ AstDyS
http://hamilton.dm.unipi.it/astdys/
Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Internetowe bazy danych asteroid ­ NEODyS
http://newton.dm.unipi.it/neodys/
Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Wyznaczanie okresu rotacji asteroid
Ze względu na nieregularny kształt obiektów oraz niejednorodny
skład (w tym różne albedo) jasność widoma asteroid jest zmienna
a jej okres jest równy okresowy rotacji danego ciała. Zdjęcie planetoidy 12 Lutetia
(sonda Rosetta)
Wybrana krzywa zmian jasności widomej.
Internetowa baza danych http://www.minorplanetcenter.net/light_curve
Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Komety – małe ciała układu planetarnego, które pod wpływem promieniowania
gwiazdy centralnej wytwarzając otoczki i warkocze będące efektem parowania
materiałów z powierzchni jądra. C/2006 P1 (McNaught)
4P/ Faye
Komety dzielimy na okresowe (obserwowane przynajmniej podczas dwóch powrotów do Słońca (P) i jednopojawieniowe (C). Obecnie komety nazywa się zgodnie z rokiem odkrycia, połówką miesiąca i kolejnością odkrycia, np. C/2014 D1 oznacza pierwszą kometę jednopojawieniową odkrytą w drugiej połowie lutego. Jeśli obserwacje orbity wskażą, że orbita jest okresowa ~10­100 lat to C zmienia się na P. Gry obserwowany jest drugi powrót komety to obiekt dostaję stałe oznaczenie (NR)P, np. 283P/ Spacewatch, jako 283 odkryta kometa okresowa. Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Orbity komet tworzą rodziny kometarne, w zależności od odległości aphelium orbity.
Jeśli aphelium wypada w okolicach np. w okolicy orbity Jowisza to mówimy o rodzinie
Jowisza. Inne planety też posiadają swoje rodziny, ale o wiele mniej liczne. Rodziny
kometarne są efektem przechwytywania grawitacyjnego komet jednopojawieniowych.
Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Internetowe „kometarne” bazy danych
http://aerith.net/
http://www.icq.eps.harvard.edu/icq.html
Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Efemerydy ciał Układu Słonecznego – system NASA Horizon
Amatorskie obserwacje asteroid polegają głównie na astrometrii (mierzeniu pozycji) oraz wyznaczaniu krzywych jasności metodami fotometrycznymi
http://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi
Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Meteor – świecący ślad, jaki zostawia po sobie meteoroid lecący w atmosferze ziemskiej. Jasny ślad powstaje w wyniku świecenia par ulatniających się z powierzchni meteoroidu oraz z nagrzanych i zjonizowanych gazów atmosfery wzdłuż trasy jego przelotu. Jeśli
meteroid dotrze do powierzchni Ziemi, to nazywamy go meteorytem.
Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Rój meteoroidów – strumień cząstek, drobinek lodu i pyłu powstały w wyniku powolnego rozpadu komet. Rój taki ciągnie się wzdłuż trajektorii komet, które tracąc swą materię w wyniku częstych przejść w pobliżu Słońca (przez tzw. peryhelium), ulegają stopniowemu rozpadowi i zniszczeniu. Gdy Ziemia przetnie ten strumień
to obserwujemy rój meteorów. Gdy zenitalna liczba godzinna (ZHR) przekroczy 100, to mówimy o deszczu meteorów. Nazwa roju Aktywności Maksimum ZHR(max) Kometa
Kwadrantydy
1 ­ 5.01
3.01
100
2003 EH1
Lirydy
16 ­ 25.04 22.04
90
Thatcher
Eta Akwarydy 19.04 ­ 28.05 3.05
60
Halley
Delta Akwarydy 8.07 ­ 19.08 29.07
30
­
Perseidy 17.07 ­ 24.08 12.08
90
Swift­Tuttle
Drakonidy 6 ­ 10.10
10.10
>100
Giacobini­Zinner
Orionidy 2.10 ­ 7.11 22.10
25
Halley
Taurydy 13.09 ­ 25.11 13.11
15
Encke
Leonidy 14 ­ 21.11
18.11
>10000 Tempel­Tuttle
Geminidy 7 ­ 17.12
14.12
65
(3200) Phaethon
Kalendarz rojów nadających się do amatorskich obserwacji:
http://www.pkim.org/?q=pl/kalendarz_aktywnosci_rojow_meteorow
Ogólnie obecnie znamy rojów meteoridów przecinających orbitę Ziemi:
http://fireballs.ndc.nasa.gov/cmor­radiants/iau­mdc/
Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Klasyczną metodą obserwacji amatorskich meteorów jest zliczanie zjawisk przynależnych do danego roju i zjawisk sporadycznych.
Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
W Polsce działa prężne środowisko obserwacji komet
i meteorów - Pracownia Komet i Meteorów (PKiM)
http://www.pkim.org/
Dr Marcin Gawroński
Układ Słoneczny
Maszyna od wszystkiego (CalSKY)
http://calsky.com/
Dr Marcin Gawroński