Моделирование, численное исследование и анализ поверхностных яркостей некоторых объектов Солнечной системы

Оптический телескоп не может повышать поверхностную яркость протяжённых небесных объектов [1, С.137]. При наблюдении в телескоп максимальная поверхностная яркость у протяжённого небесного объекта будет при равнозрачковом увеличении.

Поверхностная яркость Урана, имеющего звёздную величину m=5,7m-6,1m и угловой размер A=B=3,4"-3,9" составляет Кэт. Чтобы это значение было доступно восприятию, необходимо, чтобы на телескопе было поставлено наименьшее полезное увеличение. Потери света в телескопе при отражении и поглощении будем считать небольшими и несущественными.

Учитывая наибольшее полезное увеличение телескопа, получаем, что телескоп может максимально понизить естественную поверхностную яркость протяжённого объекта в 282,24 раза.

Для того, чтобы различить, что светлый объект на тёмном фоне представляет собой диск, а не точку, необходимо, чтобы угловой размер этого объекта был не менее 5" [2, С.18]. Поэтому, чтобы разглядеть диск Урана, имеющий угловой размер 3,4"-3,9", необходимо применить приблизительно 76,9-88,2-кратное увеличение, то есть практически 90-кратное увеличение.

Космические снимки показывают, что на поверхности диска Урана никаких заметных деталей не видно, и сам Уран выглядит однородным шаром интенсивного голубого цвета. Чтобы диск Урана достиг хотя бы более-менее приемлемых для рассмотрения 20", необходимо применить x, то есть минимум 300-кратное увеличение.

Обеспечить 300-кратное увеличение и возможность видимости естественной поверхностной яркости Урана может телескоп с диаметром объектива не менее 1800 мм.

Несмотря на существование на сегодня немалого количества телескопов с диаметрами объективов в несколько метров и проектирование ещё более крупных телескопов с диаметрами объективов в десятки метров, 1800-миллиметровый телескоп остаётся инструментом более характерным не для любительских наблюдений, а собственностью серьёзных научных обсерваторий.

Поэтому при наблюдениях Урана с небольшими телескопами поверхностная яркость его бывает снижена в погоне за желанием разглядеть диск.

Так, например, в 300-миллиметровый телескоп поверхностная яркость Урана при увеличении в 300 раз составляет Кэт и близка к критическому значение 100 Кэт, ниже которого различить истинный цвет небесного объекта невозможно. В 110-миллиметровые телескопы при 169 кратах увеличения поверхностная яркость Урана оказывается равной 47-53 Кэт и сравнима с поверхностными яркостями ярчайших планетарных туманностей. Видимо этим объясняется само название этих туманностей – планетарные – за их сходство с неяркими дисками Урана и Нептуна.

Поверхностная яркость Нептуна (m=7,7m-7,8m; A=B=2,2"-2,3") составляет Кэт. Минимальное увеличение для различения диска Нептуна приближённо равно 140х. И хотя на диске Нептуна тоже никаких особых деталей с поверхности Земли рассмотреть не удаётся, всё же желательно рассмотреть сам диск покрупнее, а, значит, применить увеличение x . Такие значения увеличений близки к предельным из-за влияния атмосферы наземным увеличениям, и даже с 500-миллиметровыми телескопами поверхностная яркость Нептуна составляет всего лишь десятки Кэт, отправляя Нептун в разряд именно ярких планетарных туманностей.

По необъяснимой случайности истинные цвета Урана и Нептуна оказались схожим с цветами сумеречного зрения и, быть может, переход от истинного цвета к сумеречному будет происходить не очень заметно.

Однако, учитывая максимально возможное понижение в 282,24 раза поверхностной яркости телескопом, даже довольно яркий Сатурн может потерять свой истинный золотисто-жёлтый цвет, поскольку его поверхностная яркость не превосходит 21000 Кэт. Такой переход от безусловно жёлтого цвета к бесцветному серому явно заметен.

В результате потери возможности видеть объект в цвете ухудшается и видимость мелких деталей объекта. Это связано с переходом зрительного восприятия с колбочкового аппарата на палочковый.

Возможность видимости истинного цвета Плутона требует более подробного исследования. Остальные планеты Солнечной системы имеют высокие значения поверхностных яркостей и остаются видимыми в своём истинном цвете при любых полезных увеличениях телескопа.

Литература.

1. Гершензон Е.М., Малов Н.Н., Мансуров А.Н. Курс общей физики: Оптика и атомная физика: Учебное пособие. – М.: Просвещение, 1992. – 320с.

2. Лабузов А.С. Лабораторный практикум по астрономии: Учебное пособие. – М.: Прометей, 1999. – 90с.


Лабузов А.С., ЕГУ им. И.А. Бунина
00:24 15.12.2016



Отзывы и комментарии
Ваше имя (псевдоним):
Проверка на спам:

Введите символы с картинки:



В командировке

В командировке

Правда. Только правда. Ничего, кроме правды. Давно было - в Днепропетровске в командировке. Приехал туда из ПМЖ СПб. Красивый Днепр при чудной погоде, а мыла нет. Только в бане об этом узнал, уже го...
Паровая ванночка для лица. Что за красавица в зеркале?..

Паровая ванночка для лица. Что з...

Желание иметь красивую, здоровую кожу присуще каждой женщине. Практически все знают, что за кожей необходимо ухаживать. Но как, почему и когда, знают далеко не все. Купили баночку крема — ...
Можно ли воскресить умерших? Вернее, вымерших…

Можно ли воскресить умерших? Вер...

Вопрос конечно, интересный. С теоретической точки зрения — навряд ли. Ладно, одного, конкретного человека, уже пережившего клиническую смерть. Здесь ещё могут быть и иногда бывают вари...
Посмертный опыт

Посмертный опыт

Тот, кто задумывался о природе сознания, не пройдёт мимо свидетельств очевидцев о посмертном опыте. Получившие серьезную травму или будучи в терминальной стадии тяжелой болезни, они пережили кл...
Гравитационные УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ботинки!

Гравитационные УНИВЕРСАЛЬНЫЕ бот...

Людям, которые много ходят, стоят или сидят, а также, занимаются спортом и тренировками с силовыми нагрузками просто необходимо расслаблять свои мышцы и давать отдых своему позвоночнику. При этом, важ...
Проникнут ли знания в голову сквозь подушку?

Проникнут ли знания в голову скв...

Когда надо было запомнить к следующему дню стихотворение, книга отправлялась под подушку. Утром мало было схватить собранный с утра портфель и убежать, надо было забрать книгу из-под подушки. Она оказ...
Медицина и здоровьеПродукты питания, рецептыКультура, искусство, историяДом и семьяСтроительство и ремонтITОбразование и НаукаБизнесРастения и животныеПутешествияИнтимная жизнь
Познавательное:

Развивая портал:

Наш сайт является ресурсом, который включает в себя полный список познавательных и занимательных статей. Каждый посетитель отыщет для себя что-нибудь нужное. Адаптированный дизайн дает возможность вам максимально быстро находить подходящую информацию. Самые разнообразные тематические статьи дают возможность вам совершенствоваться в той или иной сфере. Быть более начитанным и грамотным. Современный дизайн сайта позволяет просматривать статьи на всех гаджетах. Теперь отыскать актуальную информацию стало совершенно легко.

Мы собрали для вас полезные и интересные статьи. У нас портале вы отыщите ответы на интересующие вас вопросы. Элементарная система поиска дает возможность вам моментально отыскать нужную информацию. Адаптированный дизайн позволяет вам просматривать информацию на абсолютно любых гаджетах. Теперь, поиск нужной информации будет занимать у вас секунды.