Зірка чи планета. Як їх відрізнити один від одного на небі?

Більшість людей знають різницю в зовнішньому вигляді між зіркою і планетою. Вони скажуть, що зірки мерехтять, а планети – ні. І це правильно. Зірки знаходяться так далеко, що навіть у найбільші телескопи виглядають як точки. Уявіть світло від зірки у вигляді тонкого, як павутиння, променя світла. Перш ніж він досягне нас, він повинен пройти через турбулентну атмосферу Землі, яка складається з шарів повітря різної температури і щільності. Кожен такий шар переломлює або зміщує шлях світла в кілька різних напрямках, змушуючи його рухатися зигзагами замість того, щоб йти прямо.

У якийсь момент частина світла від зірки може зміститися з поля зору, що зробить її трохи тьмяніше. В інших випадках інший повітряний кишеню зміщує більше світла в бік спостерігача і зірка стає яскравішим. Оскільки атмосфера постійно знаходиться в русі, ми сприймаємо всі ці короткочасні піки і спади яскравості як мерехтіння. Погодьтеся, красивий ефект.

Всі зірки мерехтять, але чим яскравіше зірка, тим більше мерехтіння. Це ще більш помітно, коли ви дивитеся, наприклад, на Сіріус, розташований низько над горизонтом, світло від якого проходить через саму товщу атмосфери. Там “повітряних кишень” ще більше і вони знаходяться вздовж нашого променя зору – коливання повітря вже досить помітні!

Атмосфера діє як призма і заломлює світло в кольори веселки. Якщо ви спостерігаєте яскраву зірку поблизу горизонту в телескоп, вона буде виглядати як невеликий спектр. Кожний колір проходить зигзагоподібний шлях через нижні шари атмосфери, перш ніж досягти наших очей. Тому ми бачимо спалахи жовтого, синього, зеленого, червоного, фіолетового і помаранчевого. У бінокль ще краще помітні відтінки.

Ступінь мерехтіння змінюється від ночі до ночі в залежності від стану атмосфери. Деякі ночі особливо турбулентні, інші безтурботні. Якщо ви носите окуляри від короткозорості, зніміть їх при спостереженнях в турбулентну ніч. Зірки здадуться дисками і ефект блиску стане ще більш очевидним. З Місяця або МКС всі зірки світять абсолютно рівним світлом, оскільки немає атмосфери, яка могла б їх спотворювати. Я б із задоволенням подивився на зорі вночі з орбіти Землі.

Видимі розміри Юпітера і зірок. Юпітер та інші планети знаходяться достатньо близько, щоб ми могли бачити їх обриси порівняно з неймовірно далекими зірками, які виглядають як точки навіть у телескоп. (Боб Кінг, програма Стеллариум)

Планети теж мерехтять, тільки ми не бачимо це неозброєним оком. Це тому, що планети на небі не виглядають точками, вони на відміну від зірок досить близькі до нас, тому можна в телескоп помітити їх диски. Можна розглянути диск як щільну концентрацію окремих зоряних точок безлічі променів світла, об’єднаних в один. Коли неспокійна атмосфера, ці точки випадковим чином спалахують і зникають на диску. Коли одна пляма стає яскравішим, інше зникає, все усереднюється. Ось чому планети здаються оці немерцающими.

В телескоп ми можемо спостерігати планетні диски і побачити, як атмосфера рябить, розмиваючи і колебля їх. Як ніби ми дивимося на них з дна океану. Але при більш низькому збільшенні ці варіації компенсують один одного.

Іноді можна спостерігати мерехтіння планет, але тільки коли вони знаходяться дуже низько над горизонтом, де світло проходить через таку товщу атмосфери, що їх диски зрештою піддаються турбулентності. Зазвичай це відбувається, коли планета перебуває далеко від Землі і здається самою маленькою.

Пропоную невеличкий експеримент, який ви можете провести в разі ясної погоди, щоб побачити різницю між зіркою і планетою. Протягом найближчих 10 днів Юпітер буде майже на тій же висоті низько над південно-західним горизонтом в кінці навігаційних сутінків (близько 19 години), що і Сіріус низько над південно-східним горизонтом (див. скріншот з Стеллариума нижче). Вони мають схожу яскравість, Сіріус -1,5 m, всього на пів-величини яскравіше Юпітера (-2m).

Знайдіть місце з відкритим видом в обох напрямках спостерігайте то в один напрямок, то в інше. Юпітер має здаватися стабільним, у той час як Сіріус порівняно з ним буде інтенсивно мерехтіти. Подивіться уважно на зірку в бінокль. Ви можете бачити кольорові спалахи, які я описав вище, тому що його висота в 7 годин вечора за місцевим часом становитиме всього близько 3-4°. Для ще більш вражаючих видів Сіріуса ви можете почати спостереження трохи раніше, коли зірка знаходиться всього в 1-2 над горизонтом.