Как изучать планеты: от неба до науки

Вы заметили над горизонтом яркую точку и хотите понять, планета это или звезда. С этого вопроса начинается изучение планет: сначала наблюдения с бесплатной звёздной картой, потом знакомство с методами, которыми учёные исследуют миры, недоступные глазу.

Планетология изучает не только сами планеты, но и спутники, астероиды, кометы, а также их атмосферы и недра (USGS). Так что отправная точка у вас простая: небо над головой и одна планета на выбор.

С чего начать изучение планет

Начните с одной планеты и одного вечера наблюдений. Не нужно сразу браться за всю Солнечную систему: выберите один объект и попробуйте найти его в небе.

Планетология шире, чем кажется. По данным USGS, она изучает планеты, их спутники, малые тела вроде астероидов и комет, а также атмосферы, недра и процессы на этих небесных телах.

Ещё один ориентир: NASA считает планет Солнечной системы восемь. Плутон в 2006 году был переклассифицирован Международным астрономическим союзом в карликовую планету.

Дальше у вас два уровня. Первый: найти яркую точку в небе и убедиться, что это планета. Второй: понять, из чего она состоит и как это узнали учёные. Статья проведёт вас по обоим.

Какие планеты видны невооружённым глазом

Проще всего найти Венеру и Юпитер: по описанию NASA JPL, они сравнительно яркие. Для начинающего это лучшие кандидаты на первую «охоту».

Но есть важная оговорка. Какие именно планеты видны в ваш вечер, зависит от даты, времени и места наблюдения. Поэтому каждый раз сверяйтесь со звёздной картой, а не с памятью.

Когда виден Меркурий?

Меркурий можно заметить только у горизонта: незадолго до восхода Солнца или вскоре после заката (NASA JPL). Днём и глубокой ночью искать его бесполезно.

Можно ли увидеть Нептун без телескопа?

Нет. По данным NASA JPL, Нептун невооружённым глазом не виден, так что здесь потребуется оптика. Какая именно, в источнике не уточняется.

Планета	Насколько легко найти	Где и когда искать	Нужен ли телескоп
Венера	Проще остальных, яркая	По карте на нужную дату, время и место	Для первого знакомства нет
Юпитер	Проще остальных, яркий	По карте на нужную дату, время и место	Для первого знакомства нет
Меркурий	Сложнее, виден недолго	Низко у горизонта перед восходом или после заката	Источник этого не требует
Нептун	Глазом не найти	По карте на нужную дату, время и место	Да, нужна оптика

О других планетах в таблице мы намеренно не пишем: в проверенных источниках для них нет описания видимости. Для них действует то же правило: смотрите карту неба.

Как настроить звёздную карту: место, дата, время

Выберите планету, затем укажите в бесплатной программе-карте неба место, дату и время наблюдения. Именно так построено учебное задание NASA JPL «Find Planets in the Sky».

1. Выберите одну планету, которую хотите найти.
2. Задайте в программе своё место наблюдения.
3. Укажите дату и время, когда будете смотреть на небо.
4. Включите азимутальную сетку, чтобы видеть направления.
5. Проверьте направление и высоту над горизонтом, затем найдите планету в небе.

Пригодится одна подсказка по ориентации. Если вы в северном полушарии смотрите на юг, восток будет слева, а запад справа.

И снова оговорка: список видимых планет меняется вместе с датой, временем и местом. Настраивайте карту заново перед каждым вечером наблюдений.

Как вести журнал наблюдений и предсказывать положение планеты

Наблюдайте из одного места в одно и то же время несколько ночей подряд и записывайте положение планеты. Так советует задание NASA JPL.

В записи пригодятся такие поля: дата, время, направление, высота над горизонтом и соседние звёзды. Этого достаточно, чтобы через несколько вечеров увидеть, как планета смещается.

Когда накопится несколько записей, попробуйте предсказать положение планеты на следующую ночь. Потом сверьте догадку со звёздной картой: так наблюдение превращается в небольшое исследование.

Как учёные изучают планеты, которые нельзя увидеть напрямую

Учёные сочетают дистанционное зондирование, изучение земных аналогов, картографирование, лабораторный анализ и компьютерное моделирование. Глаз и карта неба дают первый уровень, а планетологи добавляют приборы и анализ света.

Каждый из этих подходов отвечает на свой вопрос. Аппараты наблюдают издалека, лаборатории исследуют вещество, модели помогают проверить, как всё устроено. Общий обзор направлений есть в разделе NASA «Studying our solar system».

Что такое дистанционное зондирование?

Это измерение объекта без прямого контакта с ним (NASA JPL). Попросту говоря, планету изучают на расстоянии, по приходящему от неё свету и сигналам.

Что даёт анализ спектра?

Спектральный анализ помогает узнать, из каких веществ состоит планета. Свет несёт отпечаток состава того, от чего он пришёл или чем был поглощён.

Как изучают планеты других звёзд

Экзопланеты чаще обнаруживают по косвенным признакам, чем видят напрямую. Три основных подхода описаны в справочнике NASA «The Search for Other Earths».

Метод	Что измеряется	Что даёт	Ограничение
Транзитный	Насколько тускнеет свет звезды, когда планета проходит перед ней	Оценку радиуса, данные для изучения атмосферы	Сигнал нужно проверять дополнительными наблюдениями
Лучевых скоростей	Сдвиг длины волны света звезды из-за «покачивания» под действием гравитации планеты	Помогает оценить массу планеты	Сигнал нужно проверять дополнительными наблюдениями
Прямое изображение	Свет самой планеты	Настоящий снимок планеты	Планета намного тусклее своей звезды

Обратите внимание на осторожность самих учёных. Сигнал-кандидат ещё не считается подтверждённым открытием: он проходит анализ и проверку (NASA, «How do you find – and confirm – a planet?»).

Ответы на частые вопросы

Ниже короткие ответы на вопросы, которые чаще всего возникают у новичков.

Как отличить планету от звезды?

Сверьтесь со звёздной картой. Если яркая точка находится там, где карта показывает планету на вашу дату, время и место, это, вероятно, она. Это проверка по карте, а не гарантия.

Нужен ли телескоп новичку?

Для Венеры и Юпитера, судя по NASA JPL, он не обязателен, они сравнительно яркие. Для Нептуна оптика нужна, глазом его не увидеть.

Сколько планет в Солнечной системе?

Восемь. Плутон в 2006 году переклассифицирован в карликовую планету (NASA).

Достаточно ли одной ночи наблюдений?

Лучше наблюдать несколько ночей подряд, из одного места и в одно время. Тогда можно заметить смещение планеты и попробовать предсказать её положение.

Как понять, что экзопланета подтверждена?

Кандидат проходит дополнительный анализ и проверки. Только после этого его считают подтверждённым открытием.

Присоединяйтесь к нашему сообществу