Странная история пятен Меркурия. Джованни Скиапарелли зафиксировал странные отметины на Меркурии

Комбинация изображений, сделанных узкоугольной и широкоугольной камерами космического корабля MESSENGER, показывает ортогональную проекцию этой глобальной мозаики с центром на 0° северной широты и 90° восточной долготы. Пиково-кольцевой бассейн Рахманинова можно увидеть в северо-западной части земного шара, бассейн Рембрандта появляется на юге, а край бассейна Калорис виден только вдоль восточного края этого земного шара.

Меркурий, видимый только в сумерках перед восходом или после захода солнца, является самой маленькой и наименее заметной из планет невооруженным глазом. Однако его поверхность является второй по легкости (после Марса) для изучения в телескоп. Названный в честь быстроногого посланника богов Олимпа, крохотный Меркурий в последнее время привлек огромное внимание. 1 октября 2021 года совместный европейско-японский космический корабль BepiColombo совершил первый из шести облетов крошечной планеты, прежде чем она выйдет на орбиту вокруг Меркурия в 2025 году.

Будущее исследования Меркурия, безусловно, светлое. Но долгое время мы очень мало знали о планете. И то немногое, что мы знали, было в основном неправильным.

Около 140 лет назад итальянский астроном Джованни Вирджинио Скиапарелли начал исследование Меркурия, которое до сих пор считается одним из самых героических начинаний эпохи визуальных телескопов. Эти героические усилия заслуживают упоминания в апреле этого года, когда планета движется к своему наиболее благоприятному вечернему удлинению года, что еще раз привлекает внимание тех, кто ищет уникальную возможность наблюдения. И, в качестве дополнительного бонуса, на этот раз Mercury предлагает еще один приятный сюрприз. (Но об этом позже.)

Завораживающая цифра 5 возвращается — или нет? Сравните рисунок Скиапарелли (слева) с размытым изображением WinJUPOS, показывающим планету в то же время (22 мая 1882 г.) с ЦМ на 264,8°. На это действительно нужно смотреть, чтобы разглядеть что-то похожее на 5 — и неудивительно! На самом деле Скиапарелли смотрел на области планеты, удаленные друг от друга на 170° по долготе.

Скиапарелли нацелен на Меркурий

В начале 1880-х годов, когда Скиапарелли начал изучать Меркурий, он уже был известен своими работами по составлению карт Марса. Поэтому, используя 9-дюймовый рефрактор Мерца в Астрономической обсерватории Брера в Милане, он решил расширить свое исследование планет внутрь. Венера, как обычно, представляла собой почти безликий диск. Но Меркьюри казался многообещающим.

В то время все еще господствовали ранние результаты немецкого астронома 19-го века Дж. Х. Шрётера, который использовал большой рефлектор. Заметив притупление южного выступа Меркурия в течение нескольких ночей, Шретер пришел к выводу, что период вращения, близкий к земному, составляет около 24 часов. Но его наблюдения проводились в короткие периоды сумерек, когда ему приходилось рассматривать планету сквозь самые плотные слои земной атмосферы. Тем временем телескоп Скиапарелли был оснащен установочными кругами (с помощью которых он мог определять объекты по их прямому восхождению и склонению) и часовым приводом, что позволяло ему часами следить за Меркурием. Он решил попробовать понаблюдать за планетой средь бела дня. Поскольку в то время Меркурий был выше в небе, это вознаградило бы его продолжительное наблюдение.

Первоначальные испытания своей техники Скиапарелли в июне 1881 года были многообещающими. Это привело к постоянным усилиям, которые начались в конце января 1882 года. В течение семи лет Скиапарелли сделал сотни наблюдений Меркурия, а также 150 рисунков, которые хранятся в архивах обсерватории Брера.

Летом воздух над Миланом был неспокойным, но зимой он часто был «чистым и спокойным». Это означало, что наблюдения были возможны в любое время суток. С его обычным 200-кратным увеличением Скиапарелли внимательно рассмотрел дразнящий бледно-розовый шар, который казался в его телескоп немного меньше, чем Луна невооруженным глазом. Отметины на Меркурии присутствовали почти всегда в виде «чрезвычайно тонких полос». Но они были настолько слабоконтрастными, что исчезали всякий раз, когда вмешивался туман или слой перистых облаков.

Скиапарелли предпринял героические усилия, чтобы проследить за Меркурием всего до 3½° к западу от Солнца, когда планета приблизилась к верхнему соединению в августе 1882 года (эта попытка, как он позже признал, нанесла ущерб его зрению). Его набросок (слева) с СМ = 351,9°, сделанный 12 августа, показывает темное пятно, которое он назвал q и которое, как он думал, он зафиксировал при предыдущих элонгациях к западу от Солнца. Размытое изображение WinJUPOS (справа) показывает тот же лик планеты, на котором можно различить триаду ярких пятен, которые более отчетливо проявляются в верхнем «Полнолунии» Меркурия, как лучистые кратеры Эллингтона, Дебюсси и Койпера.

Пойди разберись

Скиапарелли начал наблюдать Меркурий примерно во время его наибольшего вытягивания к востоку от Солнца 6 февраля 1882 года, что соответствовало появлению планеты в виде вечерней звезды. В этот день ему удалось разглядеть «большую систему пятен» на почти дихотомическом диске. Он заметил, что эти пятна причудливо сочетаются, образуя форму цифры 5. Он обозначил каждую часть числа буквами w, a, b, k и i. Эта цифра 5 произвела на Скиапарелли глубокое впечатление, и она преследовала его каждый раз, когда Меркурий проходил к востоку от Солнца (как это было в том мае, когда он снова различал цифру 5). С другой стороны, всякий раз, когда планета двигалась к западу от Солнца, превращаясь в утреннюю звезду, Скиапарелли, казалось, видел одно и то же заметное темное пятно, которое он назвал q.

В августе он сделал свою самую смелую серию наблюдений, когда проследил за крошечным выпуклым диском планеты всего в 3,5° к западу от Солнца. Этот подвиг наблюдательной смелости, как он позже признал, оказался чрезвычайно опасным для его сетчатки. Он обнаружил, что «планета кажется почти идеально круглой, а свет лишь немного менее однородным; но, несмотря на то, что видимый диаметр был уменьшен до 4 или 5 дюймов в поперечнике, о положении наблюдаемых отметин можно было судить с большей уверенностью, чем в другое время». На этот раз он, похоже, восстановил темное пятно q. В сентябре, в следующий раз, когда Меркьюри побежал к востоку от Солнца, он еще раз открыл 5. Идеи Скиапарелли теперь начали формироваться,

20 октября 1882 года он написал своему близкому другу и доверенному лицу Франсуа Терби, астроному-любителю из Лувена, Бельгия.

Обратите внимание: Шёпот Галактики: центр Млечного Пути подаёт странные сигналы.

Скиапарелли потребовал, чтобы Терби, если он умрет до того, как сможет опубликовать работу, сделал работу Скиапарелли известной, «чтобы этот прекрасный результат не был потерян для науки». Заядлый классик, Скиапарелли сообщил Терби о своем результате латинскими стихами, которые гласили (в переводе):

Циллений [Меркурий], вращаясь вокруг своей оси на манер Цинтии [Луны],  Вечную ночь поддерживает, а также день:  Одно лицо обожжено вечным зноем,  Другая часть, скрытая, лишена солнца….

Проще говоря, одно полушарие Меркурия всегда обращено к Солнцу, а другое всегда обращено в другую сторону — точно так же, как Луна по отношению к Земле. Однако, как и в случае с Луной, Меркурий будет колебаться (или либрировать) вокруг фиксированной линии между ним и Солнцем. Этот эффект должен был быть довольно значительным, учитывая эксцентриситет орбиты Меркурия, и он давал Скиапарелли некоторое прикрытие из-за того, что он обнаружил, что положение его пятен сильно меняется с течением времени. Однако даже либрация не могла объяснить все наблюдаемые вариации. В конце концов, Скиапарелли был вынужден ссылаться на существование плотной атмосферы вокруг крошечной планеты, а иногда даже на блестящие белые облака.

Несмотря на то, что он принял решение о 88-дневном вращении Меркурия и периоде обращения, Скиапарелли все еще воздерживался от публикации, пока не смог подтвердить свои результаты с помощью большего телескопа. В конце концов он продолжил использовать 19-дюймовый рефрактор Мерца-Репшольда, который был установлен в Брере в 1886 году. Но наблюдения с этим большим телескопом не оказались значительно лучше, чем наблюдения, сделанные с меньшим Мерцем. Наконец, в конце 1889 г. Скиапарелли выпустил мемуары, в которых резюмировал свои наблюдения и опубликовал свою знаменитую планисферу. В декабре он совершил редкую поездку за пределы Милана, чтобы прочитать лекцию в Квиринальском дворце в Риме перед популярной аудиторией, в которую входили король и королева Италии. Во время лекции,

Скиапарелли прожил до 1910 года, до конца оставшись уверенным в своих результатах. Множество более поздних наблюдателей также выстроились в очередь, чтобы подтвердить его результаты. Выдающимся среди остальных был греко-французский астроном Э. М. Антониади, чье длительное исследование Меркурия в 1920-х годах с помощью 33-дюймового рефрактора в Медонской обсерватории недалеко от Парижа, казалось, окончательно подтвердило карту Скиапарелли, его период вращения и его облака. Исследователи пришли к выводу, что 88-дневный период вращения Меркурия является одним из наиболее достоверных фактов во всей планетарной науке. И все же это была иллюзия.

BepiColombo сделал этот снимок Меркурия во время его первого пролета. В ходе своей миссии космический корабль совершит около 3800 оборотов вокруг самого маленького мира Солнечной системы, собирая данные, которые помогут ученым-планетологам разгадать его историю.

Набери это обратно

К большому удивлению и даже ужасу астрономов, в 1965 году радиоастрономы установили, что период вращения Меркурия на самом деле составляет 58,65 дня, или две трети периода обращения. Сразу же возник вопрос, как Скиапарелли и его последователи могли так ошибиться.

Один фактор, выявленный в то время астрономами Дейлом П. Круикшенком и Кларком Р. Чепменом, включал в себя любопытный «стробоскопический эффект». Именно здесь в течение нескольких лет подряд стремится оказаться одна и та же сторона Меркурия в наиболее благоприятные для планеты элонгации (весной для вечерних наблюдений и осенью для утренних наблюдений). Этот эффект заставляет детали поверхности Меркурия казаться довольно статичными, из-за чего наблюдателям трудно распознать, как маркировка меняется из-за вращения. Однако, поскольку Скиапарелли наблюдал в другие периоды, кроме весны и осени, этого объяснения недостаточно.

Наоборот, кажется, что из-за того, что отметины Меркурия такие тонкие и расплывчатые, в игру вступают субъективные, то есть основанные на восприятии, факторы. Как только наблюдатель устанавливает определенное ожидание, он становится предрасположенным увидеть ожидаемый результат.

Это укрепляет и уточняет их ожидания, пока, наконец, они не увидят точную и подробную, но в конечном счете фиктивную картину. Похоже, Скиапарелли поддался такому самовнушению, попав под чары собственных предубеждений и не в силах помочь, но зациклившись на предполагаемом числе Меркьюри 5.

Ментальная ловушка, которая заманила Скиапарелли в ловушку, была расставлена ​​им, когда он впервые нарисовал цифру 5 6 февраля 1882 года. И вот приятный сюрприз, упомянутый в начале статьи: во время благоприятного вечернего явления этого апреля 23-го Меркурий покажет почти точно такое же лицо в условиях, почти идентичных тем, которые испытал Скиапарелли 6 февраля 1882 года.

Что видел Скиапарелли

На протяжении всей этой статьи мы возвращались к историческим наблюдениям Меркурия Скиапарелли, сравнивая серию его рисунков с ПЗС-изображениями и симуляциями WinJUPOS. Как и следовало ожидать, цифр 5 очень много. Некоторые рисунки Скиапарелли весьма точны. Но в других случаях между современными изображениями и тем, что он описал, так мало сходства, что приходится задаваться вопросом, что именно он думал, что видел.

Вид Меркурия Скиапарелли (слева) 6 февраля 1882 года с центральным меридианом (CM) на 85,6 ° по сравнению с моделированием WinJUPOS для той же даты и CM (справа), который лучше имитирует телескопический вид. Цифра 5, которая произвела такое впечатление на великого итальянского астронома, отчетливо видна в моделировании.

Вызов Скиапарелли

В апреле 2022 года Меркурий приходит в свое самое благоприятное вечернее явление в году (для наблюдателей Северного полушария), выгодно расположенное как для невооруженного глаза, так и для наблюдателей в телескоп. После верхнего соединения 2 апреля Меркурий увеличивает расстояние от Солнца, и к середине апреля его легко увидеть невооруженным глазом. Наибольшей элонгации к востоку от Солнца мир достигает 29 апреля, когда он проходит всего в 1,5° южнее Плеяд (М45). 2 мая к группе присоединяется тонкий серп Луны. После этого Меркурий быстро опускается к Солнцу, направляясь к нижнему соединению 21 мая.

Примерно за неделю до того, как он достигнет наибольшей элонгации, Меркурий покажет наблюдателям в телескоп почти ту же часть планеты, которая была видна, когда Скиапарелли начал свое легендарное исследование мира в 1882 году. Потенциально идеальная ночь для попытки подражать великому итальянскому астроному. 23 апреля. В это время диск планеты будет иметь ширину 6,8 дюйма, освещенность 56 процентов, а долгота центрального меридиана (ЦМ) будет составлять 85° (по сравнению с шириной 7,0 дюймов, освещенностью 53 процента и ЦМ на 86° 6 февраля 1882 г.). Наблюдатели, оснащенные телескопами в диапазоне от 6 до 10 дюймов, захотят отправиться в прошлое и по очереди посмотреть в окуляр вместе с самим Скиапарелли, изучая эту когда-то загадочную планету.

В дополнение к поиску тонкой цифры 5 вам также следует искать яркое пятно Койпера, которое наблюдатели эпохи до космических кораблей, такие как Скиапарелли, записали как блестящее пятно и идентифицировали как облако.

Во время облета Меркурия в марте 1974 года «Маринер-10» обнаружил, что Койпер на самом деле представляет собой свежий ударный кратер шириной 38,5 миль (62 километра), окруженный системой ярких лучей выброса.

Удачного розыска!

Поддержите сайт лайком! Подписывайтесь - Вам у нас понравится!

#космос #космос исследования #иследования #планета #планеты #наблюдения #меркурий #наука #история #астрономия

Больше интересных статей здесь: Космос.

Источник статьи: Странная история пятен Меркурия. Джованни Скиапарелли зафиксировал странные отметины на Меркурии.