Twoja wyszukiwarka

DAVID LEVY
VADEMECUM OBSERWATORA NIEBA
Wiedza i Życie nr 5/1996
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 5/1996

Przedstawiamy fragmenty książki, która wypełnia jakże dotkliwą lukę na polskim rynku: w sposób prosty, a jednocześnie z uwzględnieniem wszystkich niezbędnych szczegółów praktycznych wprowadza w świat obserwacji astronomicznych. Jej autorem jest David H. Levy - doświadczony obserwator i znany łowca komet. Polskie wydanie tej książki zbiegło się w czasie z ogłoszeniem na łamach naszego pisma Trzeciego Wielkiego Konkursu Astronomicznego "Wiedzy i Życia" poświęconego właśnie obserwacjom nieba.

REDAKCJA PLANETY

Zgodnie z tradycją starożytnych obserwatorów arabskich, greckich czy rzymskich, powinniśmy rozpocząć nasze obserwacje od planet. W tamtych czasach pięć znanych planet uważano za wędrowców, których ścieżki biegły po niebie. Ponieważ obiekty te były jasne i poruszały się względem gwiazd "stałych", przykuwały uwagę. Ich wędrowanie nie jest zupełnie przypadkowe, choć dość skomplikowane. Każda planeta porusza się na niebie w podwójnym rytmie: jeden jest związany z jej ruchem po orbicie wokół Słońca, drugi odpowiada zmianie położenia względem Ziemi na skutek tego, że ta ostatnia również porusza się wokół Słońca. Kombinacja tych dwóch ruchów powoduje, że planety zakreślają na tle gwiazd skomplikowane tory. Śledzenie ich może być fascynującym zajęciem.

Planety na wieczornym niebie

Na początek można notować na papierze bądź uwieczniać na kliszy fotograficznej położenie wszystkich planet widocznych na niebie w danym czasie. Jeśli zaznaczamy ruchy planet na papierze, wystarczy narysować kilka sąsiednich gwiazdozbiorów i na ich tle rejestrować położenie planety, przynajmniej raz w tygodniu. Jeśli decydujemy się na użycie aparatu fotograficznego, należy użyć kliszy o wysokiej czułości, normalnego obiektywu i robić ekspozycje trwające około 5 minut. Wykonując serię zdjęć tej samej grupy gwiazd raz w tygodniu, pod koniec sezonu obserwacji planety dysponuje się fotograficznym zapisem jej ruchu.

Mając taki materiał, łatwo odkryjesz ciekawe szczegóły ruchu planet. Kiedy planeta znajduje się w okresie najlepszej widoczności i przebywa na niebie przez większą część nocy (dotyczy to tylko planet zewnętrznych, czyli inaczej mówiąc, górnych - położonych dalej od Słońca niż Ziemia, a więc wszystkich począwszy od Marsa aż do Plutona), mówi się, że jest w opozycji, ponieważ świeci po przeciwnej stronie nieba niż Słońce. W tym czasie następuje dziwne zjawisko. Ruch planety względem gwiazd w kierunku wschodnim staje się coraz wolniejszy, aż wreszcie zamiera całkowicie. Następnie planeta "cofa się" przez pewien czas w kierunku zachodnim, zupełnie jak gdyby czegoś zapomniała. Nazywamy to ruchem wstecznym. Podobny efekt można zaobserwować na autostradzie, kiedy wyprzedzamy inny samochód. W momencie gdy się go mija, wydaje się przez chwilę, jak gdyby poruszał się on do tyłu, rzecz jasna względem naszego samochodu. Tak samo dzieje się w Układzie Słonecznym: kiedy Ziemia wyprzedza jedną z planet zewnętrznych, planeta ta rozpoczyna ruch wsteczny. Planety wewnętrzne (czyli dolne: Merkury i Wenus) przebywając zawsze w pobliżu Słońca, wykonują ruchy innego typu. Ich tory zawierają jednak także odcinki ruchu wstecznego, pętle i zygzaki. Dodatkowo, oglądane przez teleskop, pokazują fazy podobne do faz Księżyca.

LORNETKA

Zanim podejmie się decyzję o zakupie teleskopu, dobrze jest zaopatrzyć się w lornetkę. To jeden z najbardziej wszechstronnych instrumentów do podpatrywania natury. Od ptaków na jeziorze, poprzez zawody sportowe na stadionie aż po dalekie gwiazdy na czarnym niebie.

Nawet niedroga lornetka daje w astronomii zupełnie nowe możliwości. Ma również tę zaletę, że pozwala na użycie obojga oczu, podczas gdy większość teleskopów wyposażona jest w okulary dla jednego oka. Spójrz przez lornetkę na Drogę Mleczną, a przekonasz się, że nie jest to jednorodna poświata, lecz setki i tysiące słabych gwiazd. Obserwuj planety, a zauważysz, że ich pozycja na tle słabych gwiazd zmienia się z dnia na dzień. Poszukaj w konstelacjach swoich własnych wzorów i kształtów, po których będziesz je poźniej rozpoznawać. Niedaleko Albireo, u podstawy krzyża w Łabędziu znajdziesz ciekawy układ gwiazd w kształcie wieszaka na ubranie. Zbyt słaby dla oka nieuzbrojonego, zbyt duży, by zmieścić się w niewielkim polu widzenia teleskopu, stanowi idealny obiekt do obserwacji przez lornetkę. Posługując się nią, możesz odkryć wiele innych ciekawych wzorów na niebie.

Chociaż w zasadzie każda lornetka nadaje się do obserwacji astronomicznych, warto polecić typ 7 x 50. Symbol ten oznacza lornetkę o średnicy soczewek 50 mm i siedmiokrotnym powiększeniu - parametry optymalne do tego rodzaju zastosowań, choć oczywiście dobre również do innych celów. Obserwacje astronomiczne wymagają jednak optyki i konstrukcji wyższej jakości. Jeśli chce się tylko zajrzeć w okno sąsiadów, nie trzeba oczywiście zwracać uwagi, czy jest to lornetka polowa, z dwoma równoległymi zestawami soczewek, czy też bardziej nowoczesna, pryzmatyczna, ze skomplikowanym układem soczewek i pryzmatów. Nie ma też znaczenia, czy jest wykonana w stylu "niemieckim", z pokrywkami na obie strony, czy "amerykańskim" - z pokrywką tylko na okulary i o bardziej wydłużonym kształcie. Jeśli obserwowane obiekty czy ludzie przemieszczają się szybko, wygodniej posługiwać się lornetką z jednym pokrętłem do ustawiania ostrości umieszczonym w środku, niż taką, która ma oddzielne ustawianie ostrości dla każdego oka. Tym bardziej że większość lornetek z centralnym ogniskowaniem ma możliwość korekcji w jednym z okularów różnic w ostrości wzroku. Być może Twoje astronomiczne zainteresowania zmuszą Cię do tego, by skonstatować dla lornetki podpórkę, dzięki której obrazy obserwowanych gwiazd będą stabilniejsze.

WYBÓR DOBREJ LORNETKI

Jak poznać, czy lornetka jest dobrej jakości? Wysokość ceny stanowi pewną wskazówkę, ale to za mało. Powszechna dostępność w sklepach nie oznacza, że łatwo jest wybrać coś naprawdę dobrego. Większość tanich oraz, niestety, wiele droższych lornetek jest wykonanych wadliwie i nie nadaje się do użycia w obserwacjach astronomicznych. Jedynym sposobem na dokonanie dobrego wyboru jest przetestowanie kilku egzemplarzy w sklepie.

Zanim dokona się zakupu, należy koniecznie sprawdzić kilka podstawowych elementów składających się na lornetkę dobrej jakości. Po pierwsze, czy obraz na skraju pola widzenia nie jest zamazany, nawet gdy w części centralnej jest ostry i wyraźny? Jeśli obserwujemy ten efekt w przypadku odległych budynków, drzew lub gór, tym wyraźniejszy okaże się, gdy skierujemy lornetkę ku gwiazdom. Po drugie, jak precyzyjne jest ogniskowanie: czy obraz pozostaje w miarę ostry przy obróceniu pokrętła o pół lub więcej obrotu, czy też staje się bardzo ostry tylko w jednym określonym położeniu? Jeśli zachodzi ten drugi przypadek, lornetka dostarcza obrazu dobrej jakości.

Należy również sprawdzić wyjustowanie (ustawienie optyczne). Obrazy w obu okularach powinny być identyczne. Aby się o tym przekonać, najlepiej umieścić lornetkę na statywie, a jeśli to niemożliwe - oprzeć ją mocno o ścianę lub dach samochodu. Następnie należy spojrzeć na odległy przedmiot, na przykład tablicę rejestracyjną samochodu na końcu ulicy, zamykając raz jedno, raz drugie oko. Oba obrazy powinny być identyczne - jednakowo ustawione i zorientowane w polu widzenia. Jeśli obrazy są jednakowe w środku pola, ale nie na brzegach, prawdopodobnie powiększenia okularów nie są identyczne. W żadnym wypadku nie należy takiej lornetki kupować. Jeżeli różnica jest niewielka, mózg będzie się starał ją skompensować, co zazwyczaj kończy się bólem głowy.

Zazwyczaj im droższy model, tym lepsza jakość. Mimo to należy wykonać testy. Tanie lornetki są przeważnie marnej jakości, ale widywałem i bardzo drogie, które również nie były dobre. Zawsze należy poświęcić chwilę na sprawdzenie. Jeśli sprzedawca robi trudności, lepiej zrezygnować z zakupów w tym sklepie.

Na rynku znajduje się wiele lornetek dużej mocy (na przykład 20 x 80). Niestety, wśród takich lornetek nie spotkałem ani jednej dobrze wyjustowanej. Należy też wystrzegać się sprzedaży wysyłkowej: jakość jest w tym wypadku problematyczna, a zwrot zazwyczaj utrudniony lub wręcz niemożliwy.

ZAPIS OBSERWACJI

Obserwacje astronomiczne składają się z dwóch nierozdzielnie związanych ze sobą faz: obserwacji właściwej oraz zapisu jej wyników. Obserwacje, których rezultat pozostaje jedynie w pamięci obserwatora, są niewiele warte. Od samego początku kariery astronoma-obserwatora należy wyrobić w sobie nawyk zapisywania tego, co się widzi. Sam sposób zapisu nie jest najważniejszy - niektórzy używają fiszek, inni notatników, jeszcze inni komputera.

Obserwacje notuje się dla siebie, dla innych i dla potomności. Dla siebie - by móc w każdj chwili przypomnieć sobie, co się obserwowało. Dla innych - by dzielić się swymi wynikami w raportach obserwacyjnych przygotowywanych dla stowarzyszeń amatorskich czy nawet dla zawodowych astronomów. Przyszłe pokolenia mogą także być odbiorcą naszych zapisków, choć zwykle nie zdajemy sobie z tego sprawy. [...]

Na początek dobry jest każdy rodzaj zapisków, które obserwator może później odczytać. Zwykły notatnik wystarczy, by zarejestrować wszystko, co potrzeba: co i kiedy się widziało i jakie to zrobiło wrażenie. Jeśli notatki mają służyć nie tylko samemu obserwatorowi, należy prowadzić je tak, by również inna osoba potrafiła je odczytać. Zapiski muszą być czytelne i kompletne. Jeśli używa się skrótów, powinny one zostać wyjaśnione. Należy mieć zawsze na uwadze, że nie można z góry przewidzieć, kiedy i komu nasze notatki okażą się przydatne. Informacja o jasnym bolidzie może na przykład być istotna, jeśli ktoś odnajdzie jego fragmenty na ziemi.

Ja sam używam notatników - zapisałem już 15 w ciągu 25 lat. Zawierają zapiski z ponad 7600 sesji obserwacyjnych. Oto kilka przykładów:

6418R. Śr, paźdz. 5/6/0440-0530/10-f/JM4/Miranda/-/CN3 0h30m E.

Znaczenie: "Nad ranem (R) z 5 na 6 października zacząłem sesję nr 6418 o godz. 4:40 czasu lokalnego. Obserwacje trwały do godz. 5:30. Niebo było idealnie czyste, bez śladu mgły czy nawet cienkich cirrusów. Obserwacje prowadziłem ze stacji nr 4 Obserwatorium Jarnac, używając Mirandy - mojego 40-centymetrowego teleskopu o światłosile f/5 ze standardowym okularem Erfle'a 32 mm. Bezskutecznie poszukiwałem komet we wschodniej części nieba przez pół godziny". (CN3 to oznaczenie mojego programu poszukiwania komet. Kiedy go rozpoczynałem w 1965 roku, sądziłem, że obejmie on również gwiazdy nowe i nazwa CN już pozostała). [...]

Skracając nazwy oraz używając różnych kodów, można oszczędzić wiele czasu i wysiłku koniecznego do prowadzenia dobrych zapisków. Oznaczenie "10" w powyższych notatkach to część mojego własnego kodu do oznaczania warunków pogodowych. Wymyśliłem go wiele lat temu i używam do dziś:

0 deszcz lub inny opad

1 całkowite zachmurzenie

2 duże zachmurzenie

3 częściowe zachmurzenie

4 niebo silnie zamglone

5 niebo zamglone

6 niebo lekko zamglone

7 niebo czyste, w pobliżu miasta

8 wyjątkowo dobra "podmiejska"
widoczność - Droga Mleczna
dostrzegalna w Łabędziu metodą
"zerkania"

9 czyste "wiejskie" niebo - widoczna
Droga Mleczna i M31

10 idealnie czyste niebo - bez śladu
mgły czy cirrusów.

Pewnej nocy, gdy obserwacje prowadziłem na brzegu Wielkiego Kanionu, zapisałem "11". Niebo było tak znakomite, że mogłem zobaczyć gołym okiem gwiazdę jasności 7,3m - 2,5 razy słabszą od gwiazd normalnie dostrzeganych bez pomocy teleskopu.

KSIĘŻYC

W październiku 1960 roku po raz pierwszy znalazłem się w Obserwatorium Królewskiego Kanadyjskiego Towarzystwa Astronomicznego w Montrealu. Zamierzałem zostać miłośnikiem astronomii i oczekiwałem, że dostanę wiele materiałów, map i wykresów. Okazało się jednak, że otrzymałem tylko jedną mapę Księżyca, na której zaznaczono ponad 300 elementów jego powierzchni. Poradzono mi, żebym wziął tę mapę do domu i spróbował odszukać wszystkie te księżycowe szczegóły przez teleskop.

Odręczna mapa Księżyca przygotowana przez Davida H. Levy'ego.

Jak się później okazało, było to niezwykle użyteczne ćwiczenie obserwacyjne. Zaowocowało własnoręcznie wykonaną mapą Księżyca, na której wszystkie szczegóły (było ich w sumie 326) zaznaczałem dopiero wówczas, gdy je zobaczyłem przez teleskop. Takie obserwacje ćwiczą znakomicie dyscyplinę i staranność. A ponieważ każdy krater ma swój sprzyjający obserwacjom czas w ciągu miesiąca księżycowego, uczą także planowania i cierpliwości. Mnie identyfikacja wszystkich tych obiektów na Księżycu zajęła ponad rok. Uproszczoną wersję mojej mapy z 1964 roku przedstawia rycina poniżej.

Stanowczo doradzam, by poważne obserwacje rozpocząć od tego typu ćwiczenia. Poszczególne obiekty są najlepiej widoczne, gdy znajdują się blisko terminatora. Następny paragraf zawiera wskazówki, co można dostrzec w pobliżu terminatora podczas każdej z 28 nocy cyklu księżycowego. Wskazówki dotyczą tylko niektórych obiektów, pozostawiając początkującemu obserwatorowi wiele innych do samodzielnego "odkrycia".

Przed rokiem 1961 kierunki wschodu i zachodu zaznaczane na mapach Księżyca odpowiadały temu, co widzimy obserwując go z Ziemi. W miarę wzrostu zainteresowania Księżycem jako ciałem niebieskim możliwym do osiągnięcia przez człowieka, Międzynarodowa Unia Astronomiczna postanowiła te kierunki odwrócić. Obecnie wschód znajduje się tam, gdzie na Księżycu wschodzi Słońce, a zachód tam, gdzie ono zachodzi - tak jak na Ziemi. Używając starych map, należy na to zwrócić uwagę.

KSIĘŻYC DZIEŃ PO DNIU

Dzień 1: W szczególnych okolicznościach możliwe jest niekiedy dostrzeżenie na niebie Księżyca, którego wiek wynosi mniej niż jeden dzień. 15 czerwca 1988 roku, kiedy wraz z Brianem Skiffem prowadziłem obserwacje za pomocą 15-centymetrowego reflektora na Kitt Peak, zauważyłem niezwykle cienki sierp Księżyca zaledwie 17 godzin po nowiu. Zaobserwowanie Księżyca młodszego niż 24 godziny jest możliwe przez krótką chwilę tuż przed wschodem lub tuż po zachodzie Słońca, jeżeli Księżyc znajduje się "nad" nim. Na jednodniowym Księżycu można zobaczyć krater Humboldt (na południu) oraz Morze Humboldta (Mare Humboldtianum) na północy - oba te obiekty w postaci ciemnych kresek. Ponieważ widać je tuż przy krawędzi tarczy, oglądane z Ziemi są pozornie silnie wydłużone.

Dzień 2: Pokazuje się po raz pierwszy piękna równina, zwana Morzem Przesileń (Mare Crisium); księżycowe morza to wielkie równiny bazaltowe, na których próżno by szukać wody. Kiedy Słońce zaczyna oświetlać wschodnią część Morza Przesileń, można podziwiać wspaniałe cienie na okalających je górach. Z większych kraterów są widoczne: Langrenus i Petavius. Zwłaszcza Petavius jest atrakcyjny ze swoim kompleksem szczytów centralnych, sięgających ponad 2600 m powyżej dna krateru.

Dzień 3: Morze Przesileń, które poprzedniej nocy było zaledwie widoczne, teraz jaśnieje w pełnym blasku. Czy uda Ci się na nim dostrzec tzw. kratery-widma, czyli stare kratery częściowo zalane późniejszymi erupcjami lawy? Na południu pojawia się Morze Żyzności (Mare Fecunditatis). Chociaż znacznie większe od Morza Przesileń, prezentuje się nie tak okazale, ponieważ nie ma równie wysokich górskich brzegów. Morze Żyzności sięga kraterów Vendelinus i Petavius. Po raz pierwszy tej nocy możemy też zobaczyć łańcuch kraterów; tworzą go: duży Cleomedes, niewielki, ale wysoki Burckhardt, Geminus i trudniejszy do zidentyfikowania krater Messala.

JOWISZ

Pewnego letniego dnia 1964 roku próbowałem wieczorem obserwować Jowisza za pomocą 20-centymetrowego teleskopu zwierciadlanego. Planeta właśnie wschodziła nad domem mojego sąsiada. Pora nie była dobra na obserwacje, gdyż gorące powietrze unoszące się nad dachem domu rozmazywało obraz Jowisza. Dlatego też planowałem, że tylko rzucę okiem na planetę i pójdę spać.

Lśniący Jowisz musiał jednak przykuć moją uwagę bardziej niż się spodziewałem, ponieważ minęła dłuższa chwila, zanim zauważyłem wóz policyjny zaparkowany przed domem. Dwóch policjantów właśnie z niego wysiadło i kierowało się w moją stronę. Wyglądało to bardzo poważnie. Podeszli do teleskopu i zatrzymali się przy nim. Popatrzyłem na nich, a oni na mnie.

W końcu jeden z nich przerwał milczenie i powiedział: "Przepraszam, czy miałby Pan coś przeciwko temu, żeby dwóch wścibskich policjantów popatrzyło sobie na Jowisza?"

Wspólnie więc przyglądaliśmy się tego wieczoru planecie, która zdumiewała starożytnych. Nosi ona imię najważniejszego boga rzymskiego, odpowiednika greckiego Zeusa, i rzeczywiście można ją uważać za władcę planet. Naszą dyskusję o planetach rozpoczynamy właśnie od Jowisza, ponieważ zwykle najłatwiej odnaleźć go na niebie, a jego obserwacje przynoszą bardzo efektowne rezultaty. Pozostałe planety omówię w kolejności, która odpowiada temu, jak trudno odnaleźć je na niebie i obserwować - od sprawiających najmniej kłopotów po bardzo trudne do zaobserwowania.

Rysunek tarczy Jowisza wykonany 29 lipca 1989 roku przez Stephena Jamesa O'Mearę oraz zdjęcie planety zrobione 23 maja 1995 roku

Zdolność dostrzegania drobnych szczegółów na powierzchni dalekiej planety jest swego rodzaju sztuką. William Herschel pisał o tym ponad 200 lat temu:

Patrzenie jest do pewnego stopnia sztuką, której trzeba się nauczyć. Sprawić, by jakaś osoba widziała z taką mocą, to tak, jak gdyby zażądać od kogoś, by zagrał na organach fugę Händla. Praktykowałem patrzenie w ciągu wielu nocy i byłoby dziwne, gdybym dzięki stałym ćwiczeniom nie nabrał pewnej zręczności.1

Żeby zobaczyć rzeczywiste szczegóły nawet największej planety Układu Słonecznego, potrzeba dobrego refraktora o średnicy przynajmniej 10 cm lub reflektora o średnicy 15 cm. Obserwacje planet wymagają także stabilnej, wolnej od turbulencji atmosfery. Nie bez znaczenia jest też dobry wzrok pozwalający dostrzegać detale na granicy widoczności. [...]

Wygląd tarczy Jowisza zmienia się szybko. Jeśli chcemy ją narysować, musimy się spieszyć. Jeden dzień na Jowiszu trwa niecałe 10 godzin a planeta jest wielokrotnie większa od Ziemi. Jowisz obraca się tak szybko, że jest wyraźnie spłaszczony na biegunach, co można dostrzec nawet za pomocą małego teleskopu. Poszczególne twory na powierzchni przesuwają się w sposób zauważalny w okresach krótszych niż 10 minut.

Na tarczy Jowisza obserwuje się szereg ciemnych pasów i oddzielających je jaśniejszych stref, ułożonych równolegle do równika planety. Ciemne pasy są niekiedy połączone "mostami", widoczne są też inne, nieregularne twory wewnątrz pasów i stref. W początkowej fazie obserwacji można rozpoznać zazwyczaj dwa główne ciemne pasy, znane jako północny i południowy pas równikowy. Po kilku minutach koncentracji oko zaczyna odkrywać także inne, słabiej widoczne pasy oraz mniejsze detale. Pasy równikowe są najbardziej aktywne i tam przede wszystkim należy szukać ciemnych wypustek i mostów. Przy bardzo dobrej pogodzie można niekiedy zauważyć pewne szczegóły wewnątrz pasów: przerwy, smugi czy plamy. Staranny przegląd tarczy Jowisza powinien trwać co najmniej 10-15 minut.

Mechanizmy napędzające te wspaniałe zjawiska są niezwykle skomplikowane. Przypuszcza się, że jaśniejsze strefy są obszarami prądów wznoszących, a ciemniejsze pasy - prądów zstępujących w turbulentnej atmosferze Jowisza. Nie wiadomo, czy źródłem energii tych ruchów jest Słońce, tak jak w wypadku wiatrów na Ziemi, czy też wewnętrzne, niemałe zapasy ciepła samego Jowisza. Gdyby w czasie tworzenia się tej planety z obłoku wodorowego jego masa była tylko 10 razy większa, zamiast planety powstałaby gwiazda - czerwony karzeł. Mamy nadzieję, że na te i inne pytania odpowiedzą badania przeprowadzone przez sondę Galileo, która w grudniu 1995 roku dotarła do Jowisza; szczegółowe badania planety potrwają dwa lata.

Najbardziej efektownym obiektem na tarczy Jowisza jest niewątpliwie Wielka Czerwona Plama - owalny, czerwonawobrązowy twór widniejący w pobliżu południowego bieguna planety (tj. u góry tarczy widzianej w odwracającym teleskopie przez obserwatora na północnej półkuli Ziemi). Jest to olbrzymi cyklon, dorównujący wielkością Ziemi; trwa on już ponad 300 lat. Widoczność Czerwonej Plamy zmienia się dość znacznie, tak więc nie ma gwarancji, że będzie łatwo ją odnaleźć w każdym sezonie. Na początku lat siedemdziesiątych kolory plamy zaczęły blednąć. Obrazy z sondy kosmicznej Voyager ukazywały efektowną czerwień, należy jednak pamiętać, że kolory tych zdjęć zostały sztucznie wzmocnione. Jeśli Czerwona Plama jest słabo widoczna, można poprawić kontrast obrazu stosując filtry niebieskie (na przykład Wratten 80A lub 82A) albo zielone (Wratten 58).

Typowy układ pasów i stref na Jowiszu jest następujący:

Strefa równikowa to jasny, wielobarwny obszar wzdłuż równika planety: biały, pomarańczowy lub żółty, często pokryty ciemniejszymi mostami i wypustkami sąsiednich ciemnych pasów.

Pasy równikowe: północny i południowy, to ciemne pasma otaczające strefę równikową - najbardziej złożone twory na powierzchni Jowisza. Bardziej aktywny jest zazwyczaj pas południowy, składający się z dwóch części przedzielonych jaśniejszą południową strefą równikową. Najbardziej interesującym przejawem aktywności w tym obszarze jest potężna burza, występująca w nieregularnych odstępach czasu.

Zbliżającą się burzę sygnalizuje zazwyczaj pojawienie się jasnej plamy. Kilka dni później powstaje mała ciemna plama, która następnie rozszerza się w poskręcane włókno przerywane niekiedy małymi pętlami lub białymi owalami. W miarę dalszego rozwoju sztorm może objąć większą część południowego pasa równikowego; maksimum intensywności osiąga po kilku tygodniach, po czym powoli zanika.

Dalej od równika położone są tzw. pasy umiarkowane, znacznie mniej efektowne od obiektów równikowych. I one jednak zawierają sporo szczegółów widocznych przy dobrej pogodzie przez teleskop o średnicy lustra 20 cm lub większej. Północny pas umiarkowany dzieli się niekiedy na dwie części, odseparowane od siebie wąską strefą i połączone licznymi mostami. Południowy pas umiarkowany może czasami powiększyć się do rozmiarów przewyższających nawet pasy równikowe, zwykle jednak jest znacznie od nich węższy i nie tak wyraźnie zaznaczony.

W rejonie południowego pasa umiarkowanego i przylegającej do niego południowej strefy umiarkowanej pojawiają się od czasu do czasu białe owalne plamy. Trzy takie plamy powstały tam w 1939 roku i przetrwały aż do dziś.

Przy dobrej pogodzie można także czasem wyróżnić obszary biegunowe: północny i południowy, rzadko jednak pojawiają się w nich tak interesujące twory, jak w obszarach położonych bliżej równika.

TORY GWIAZD

Istotę największego nawet teleskopu stanowi cieniutka warstwa aluminium - grubości ułamka milimetra - położona na płycie szklanej zwierciadła, oraz równie cienka warstewka emulsji lub elementów elektronicznych, na której ogniskuje się obraz dalekiego obiektu. Cała reszta - masywne pręty stalowe, blachy, fundamenty - służy tylko temu, by utrzymać te dwie warstwy w odpowiedniej odległości, skierowane zawsze we właściwą stronę.

Jeśli więc wszystko to wygląda tak prosto, także astrofotografia powinna być łatwa. I tak rzeczywiście jest! Na początek warto spróbować uwiecznić tory gwiazd na niebie. W tym celu wystarczy znaleźć ciemne miejsce, włożyć do aparatu film o wysokiej czułości, umieścić go na stole lub na dachu samochodu obiektywem ku górze i otworzyć migawkę, najlepiej za pomocą wężyka spustowego, na około 30 minut.

Rezultat będzie bardzo efektowny: koncentryczne, jasne łuki; różnobarwne, jeśli używaliśmy kolorowego filmu.

To, co widać na zdjęciu, to efekt ruchu obrotowego Ziemi. Gdy naświetlaliśmy kliszę, Ziemia się obracała. W rezultacie gwiazdy zatoczyły na kliszy fragmenty łuków swojego dobowego ruchu. Kolorowe zdjęcie dowodzi także, że gwiazdy mają różne barwy, co wiąże się z temperaturą ich powierzchni. Gwiazdy czerwone są znacznie chłodniejsze od niebieskich. Mówiliśmy o tym w rozdziale 1.

Teraz spróbujmy porównać zdjęcia torów gwiazd wykonane w różnych rejonach nieba - w pobliżu bieguna niebieskiego oraz przy równiku, na przykład w okolicy gwiazdozbioru Oriona. Przy takim samym czasie ekspozycji długość łuków zatoczonych przez gwiazdy jest zupełnie inna: na zdjęciu okolic bieguna ślady są tak krótkie, że można wciąż rozpoznać układ gwiazd widoczny na niebie. Dzieje się tak dlatego, że przy biegunie, w pobliżu osi obrotu Ziemi, dobowy tor gwiazdy jest tylko małym kółkiem, podczas gdy na równiku stanowi wielkie koło obejmujące całą sferę. Warto też zauważyć, że na zdjęciu okolic równika widać dwie grupy śladów mających dwa różne wspólne środki - jeden na południu, drugi na północy.

Droga Mleczna na letnim niebie

Jeśli dysponujemy filmem o bardzo wysokiej czułości (na przykład Kodak T-Max 3200), na zdjęciu o długim czasie ekspozycji otrzymamy prześwietlone obrazy jasnych gwaizd. Na takiej kliszy można w ciągu 10 sekund, otrzymać piękny obraz nieba z licznymi gwiazdami w postaci punktów świetlnych; tak krótka ekspozycja ich nie rozmaże.

Trzeci etap fotografowania śladów gwiazd może polegać na robieniu zdjęć wybranych rejonów nieba. Pięciominutowa ekspozycja da w rezultacie ślady gwiazd na tyle krótkie, że na zdjęciu będzie można łatwo zidentyfikować poszczególne gwiazdy oraz gwiazdozbiory. Najpierw można sfotografować Wielki Wóz i Oriona. W miarę jak będzie przybywać zdjęć, można sobie sporządzić własny atlas nieba, pomocny w identyfikacji gwiazd i gwiazdozbiorów.

Warto robić zdjęcia tych samych rejonów nieba, używając różnych rodzajów klisz fotograficznych. Im wyższa czułość, tym więcej gwiazd widać na zdjęciu. Oprócz filmów barwnych, negatywowych i slajdów można także swobodnie poeksperymentować z błonami czarno-białymi.

Ciekawym doświadczeniem będzie staranne przyjrzenie się wywołanym kliszom przez silne szkło powiększające. Filmy o wysokiej czułości oglądane przez lupę ukazują wyraźnie ziarnistą strukturę, podczas gdy filmy mniej czułe sprawiają wrażenie gładszych i bardziej naturalnych. Jest to efekt związany z technologią produkcji błon fotograficznych, które zbudowane są z maleńkich ziaren emulsji, tym większych, im wyższa czułość filmu.

Głównym celem fotografowania dużych obszarów nieba bez użycia teleskopu jest polowanie na meteory i sztuczne satelity Ziemi. Szanse na uchwycenie śladu jasnego meteoru rosną w tych okresach roku, gdy Ziemia napotyka na swojej drodze duże roje meteorów (rozdział 3), na przykład Taurydy w listopadzie. Szczególną radość może sprawić uchwycenie na zdjęciu wyjątkowo jasnego meteoru - bolidu. Należy jednak pamiętać, że jasność meteoru musi wynosić co najmniej 0m, aby dał się on zarejestrować na kliszy, nawet w przypadku błon o wysokiej czułości.

Fotografia wykonana na początku lub pod koniec nocy może zarejestrować ślad sztucznego satelity Ziemi. Zazwyczaj dość łatwo rozpoznać na zdjęciu, czy był to satelita czy meteor. Ślady satelitów są zwykle dłuższe i przebiegają przez całe pole widzenia. Jeśli znikają lub wyłaniają się z cienia Ziemi, ich ślad stopniowo zmienia jasność. Meteory to zjawiska gwałtowniejsze: ślady na początku cienkie, stopniowo grubieją i w końcu znikają; są też przeważnie bardziej nieregularne od śladów pozostawianych przez satelity. Blask niektórych jasnych satelitów zmienia się na skutek ich rotacji.

Przełożył MICHAŁ SZYMAŃSKI

Wszystkie barwne fotografie pochodzą z prac nadesłanych na ubiegłoroczny konkurs astronomiczny.

1 W. Hoyt: Planets X and Pluto, s. 12. University of Arizona Press, Tucson 1980.