невооруженный глаз Космический вызов: Обнаружение Урана

12 марта 1781 года Солнечная система была простым и удобным местом, которое лучше всего описывалось фразой «что видишь, то и имеешь». Здесь были Солнце, Луна и пять планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. За исключением горстки лун, вращающихся вокруг некоторых планет, и случайных тусклых комет, которые требовали наблюдения в телескоп, всё содержимое Солнечной системы было территорией для невооруженного глаза.

Выше: осенняя звездная карта из книги Star Watch Фила Харрингтона, демонстрирующая расположение объекта этого месяца.

Выше: поисковая карта рубрики «Космический вызов» этого месяца из книги Cosmic Challenge Фила Харрингтона. 

Всё изменилось буквально в следующую ночь. Глядя в самодельный 6,2-дюймовый (15,7-см) рефлектор f/13,6, Уильям Гершель наткнулся на кое-что неожиданное. Гершель, астроном-любитель немецкого происхождения, живущий в Англии, нашел зеленоватую звезду, которая не была показана ни на одной из его звездных карт. «Какая странная на вид звезда», — должно быть, подумал он. На самом деле, внимательно присмотревшись, он мог увидеть, что это вовсе не звезда, а скорее нечеткий диск.

Выше: копия телескопа Гершеля, на котором 13 марта 1781 года был открыт Уран.

Вернувшись к этому пятнышку на небе через нескольких ночей, Гершель обнаружил, что его зеленоватое открытие слегка сместилось на фоне неподвижных звезд. Тот факт, что в Солнечной системе пять планет, был общепризнанным, поэтому изначально Гершель верил, что открыл комету. Только после сбора и изучения множества дополнительных наблюдений была рассчитана конечная орбита. То, что открыл Гершель, располагалось далеко позади Сатурна, самой отдаленной планеты из известных на то время. Кроме того, объект двигался по практически круговой орбите, что резко контрастировало с высокоэллиптическими орбитами комет.

В итоге стало ясно, что Гершель обнаружил нового члена планетарной семьи Солнца. Гершель назвал свою находку Georgium Sidus (Звезда Георга) в честь короля Георга III, английского монарха того времени. К счастью, его предложение не прижилось. Если бы это случилось, сегодняшние школьники изучали бы планеты Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Георг и Нептун. Но в конце концов восторжествовал здравый смысл. Название Уран, предложенное Иоганном Элертом Боде, было принято остальным астрономическим миром.

Тот факт, что блеск Урана находится на пределе видимости для невооруженного глаза, сразу же вызвал у Боде вопрос о том, наблюдали ли эту далекую планету до открытия Гершеля другие люди, с оптической помощью или без нее. Из просмотра одних только западных записей следует, что до той судьбоносной ночи 1781 года Уран видели более 20 раз, но ни один наблюдатель так и не распознал в нем нечто большее, чем тусклую звезду. Вероятно, это связано с медленным орбитальным вращением планеты. Урану требуется чуть больше 84 земных лет, чтобы совершить один вояж вокруг Солнца.

Первое зарегистрированное наблюдение Урана было сделано в 1690 году Джоном Флемстидом, первым Королевским астрономом из Гринвичской королевской обсерватории. Флемстид больше всего запомнился составлением своего знаменитого каталога, в котором он присвоил номера звездам в каждом созвездии в порядке возрастания их прямого восхождения. Хотя его каталог первоначально имел целью помочь британским штурманам определять долготу во время плавания в открытом море, астрономы до сих пор используют каталог Флемстида. Просматривая созвездие Тельца 23 декабря 1690 года, Флемстид заметил несколько тусклых звезд между Плеядами и Гиадами. Одной звезде, в частности, он присвоил обозначение 34 Тельца и двинулся дальше. 22 года спустя Флемстид снова встретил «34 Тельца» после того, как оба они продвинулись ко Льву. Флемстид зарегистрировал Уран в 1712 году возле звезды ро (ρ) Льва. Еще четырежды он регистрировал его в 1715-м, когда Уран находился к югу от сигмы (σ) Льва.

Не менее трех других астрономов также наблюдали Уран раньше Гершеля, но увидели в нем не более чем тусклую звезду. Третий Королевский астроном, Джеймс Брэдли, видел его трижды, сначала как тусклую точку в Козероге в 1748 году, а затем — в Водолее в 1750 и 1753 годах. Тобиас Майер, профессор экономики и математики Геттингенского университета имени Георга-Августа в Германии, провел единственное наблюдение в 1756 году, когда Уран также был в Водолее. И наконец, неудачная история Пьера Шарля Лемонье, французского астронома и физика. Больше всего запомнившийся своим сложным и вздорным характером, Лемонье, по всей вероятности, видел Уран не меньше десяти раз в период с 1764 по 1771 год. Шесть из этих наблюдений пришлись на четырехнедельный интервал января 1769 года, когда Уран пробрался в Овна.

Выше: догершелевские «первооткрыватели» Урана, включая (слева направо) Джона Флемстида, Джеймса Брэдли, Тобиаса Майера и Пьера Шарля Лемонье.

Со времен Лемонье Уран совершил практически три оборота вокруг Солнца, вернувшись в созвездие Овна. Пустынный фон этой области означает, что высока вероятность выделить Уран без какой-либо оптической помощи при условии, что небо темное и свободно от светового загрязнения. Чтобы улучшить шансы, ищите Уран, когда он вблизи оппозиции и расстояние до него минимально. В 2020 году это произойдет на Хэллоуин, 31 октября, так что этот месяц — идеальное время, чтобы попробовать справиться с ним невооруженным глазом. Но имейте в виду, не за горой полнолуние 31-го, поэтому планируйте свои попытки соответствующим образом.

Чтобы помочь вам в поисках, приведенная выше карта показывает текущее местоположение Урана и окружающих его звезд с блеском до 6,5. Сначала используйте бинокль, чтобы найти планету, а затем отодвиньте его в сторону, не меняя направления глаз. В непосредственной близости от планеты нет звезд, поэтому если вы видите тусклую точку в том месте, где на карте нанесен символ Урана (♅), значит вы достигли цели.

В феврале 2009 года Уран прошел афелий (его самая дальняя точка от Солнца — 3 млрд км). С тех пор ситуация продолжает медленно улучшаться, поскольку Уран ползет к перигелию (его ближайшая точка к Солнцу — 2,7 млрд км) в 2050 году. К тому времени его блеск немного повысится до 5,3.

Сможете ли вы различить седьмую планету на глаз? Я бы почитал о ваших успехах (или неудачах) в обсуждении этой статьи на форуме. Можно связаться со мной напрямую через веб-сайт.