חקר תחום שבתאי עם אפליקציות אסטרונומיה ניידות

אפליקציית SkySafari 5

אפליקציית SkySafari 5 מאפשרת לך להסתובב מעל פני השטח של אובייקטים רבים במסד הנתונים שלה ולאחר מכן לתמרן את העיבוד התלת -ממדי המציאותי באמצעות צביטה, זום וסיבוב מחוות. בתצוגה זו של שבתאי מוצגים חמישה מתוך שבעת הירחים העיקריים. אתה יכול לראות את הירחים בפעולה על ידי הפעלת תפריט זרימת הזמן. הקווים הצבעוניים מציינים את מסלוליהם של כוכבי הלכת האחרים, כולל פלוטו, בצבע סגול. (אשראי תמונה: אפליקציית SkySafari )



כוכב הלכת שבתאי לוכד את הדמיון בעזרת הטבעות המדהימות שלו מבחינה ויזואלית. תצוגות תקריב משליחינו הרובוטיים חשפו מבני טבעות קלועות, מערכות מזג אוויר דינאמיות הכוללות משושה קוטבי ענק ומשפחת ירחים מגוונת-כל אחת בעלת מראה ייחודי. אחד הירחים, טיטאן, כולל נופים המזכירים את כדור הארץ - אך עם טוויסט.



הקיץ, שבתאי יושב מעל עקרב בשמי הערב הדרומיים, שם הוא ממוקם בצורה נוחה מאוד לתצפית. במהדורה זו של אסטרונומיה ניידת, נחקור את שבתאי - כמטרה לטלסקופ שלך, כמעבדת מדע פלנטרית וכשראה למסע שלך לאסטרונומיה. נבליט גם כמה היבטים מעניינים של שבתאי שתוכלו להדגים באמצעות אפליקציות אסטרונומיה ניידות.

קצת מדע שבתאי

שבתאי דומה מאוד לצדק. שניהם ענקי גז המורכבים בעיקר ממימן והליום - אם כי רק במעטפת החיצונית הדקה נמצאים אותם יסודות במצב הגזי שלהם. הירידה אל פנים כדור הארץ, לחץ עצום דוחס את החומרים תחילה לנוזלים, ולאחר מכן מוצקים מתכתיים המוליכים זרמים, היוצרים שדות מגנטיים גדולים. [ 10 אפליקציות החלל הטובות ביותר ביקום ]



שבתאי ידועה בעיקר בזכות מערכת הטבעות המפוארת שלה. בעוד שלכל כוכבי הלכת הגדולים יש טבעות, אלה של שבתאי מורכבים בעיקר משברי קרח מים בגדלים הנעים מחלקיקים עדינים ועד נתחים בגודל הבית. אלה משקפים את אור השמש ביעילות וגורמים לטבעות לזרוח בעוצמה. מערכות הטבעת של כוכבי הלכת האחרות הן לרוב אבק וסלע, מה שהופך אותן לרפלקטיביות גרועות.

ציר הסיבוב של שבתאי הוא מוטה 26.73 מעלות (כמה מעלות יותר מהטיה של 23.5 מעלות כדור הארץ) מהמטוס של מסלולו. אם זה לא היה המצב, לא היינו יכולים לראות את הטבעות של שבתאי מכאן. למרבה הפלא, העובי של הטבעות הוא כ -20 מטר בלבד, אך הן נפרשות למרחק של 4,100 עד 75,000 מיילים (6,598 עד 120,700 קילומטרים) מכוכב הלכת - שטח כה גדול, עד שמספר ירחים קטנים מסתובבים בתוכם. , גילוף פערים בטבעות.

לשבתאי יש מספר עצום של ירחים. הירח הגדול ביותר שלו, טיטאן, גדול מכוכב הלכת מרקורי (אך בהיר בהרבה, בגלל תכולת הקרח הגבוהה שלו). שבתאי מארחת גם עוד שישה ירחים בגודל טוב ועשרות ירחי בית בגודל הבית. אתה יכול לראות את טיטאן בקלות דרך טלסקופ בחצר האחורית, בתוספת שלושה או ארבעה מהגדולים הבאים, תלוי בצמצם הטלסקופ. מכיוון שהירחים מסתובבים במישור הטבעת המוטה של ​​שבתאי, תמצא אותם מעל, מתחת או משני צדי כדור הארץ.



כדי לזהות את הירחים באמצעות אפליקציית תרשימי שמיים כמו SkySafari 5 , כוכב הליכה אוֹ Stellarium Mobile , מרכז את שבתאי והתקרב עד שתראה את הירחים המוצגים. אם זמן האפליקציה מוגדר ל- Now, הוא יתאים למה שאתה רואה בטלסקופ שלך, למעט כל תמונה שהופכת או משקפת את האופטיקה של הטלסקופ שלך. הקש על הפינה הימנית העליונה של התצוגה של אפליקציית SkySafari כדי להציג דיאלוג המאפשר לך להפוך את התצוגה אופקית, אנכית או שניהם. (אל תשכח לחזור ל'אין 'בסיום.)

ה שבתאי ירחים ו ענקי הגז אפליקציות ל- iOS נועדו לספק תצוגות מציאותיות של כדור הארץ וירחים בכל עת שתבחרו. הם משלבים לחצנים כדי להפוך את הנוף כך שיתאים לאופטיקה של הטלסקופ שלך. ה הליכה סולארית האפליקציה מציגה את המיקומים הנכונים של כוכב הלכת והירחים באמצעות משטחים פוטוריאליסטיים אטרקטיביים וממשק תלת -ממדי שניתן לסובב ולהתקרב, אך לא ניתן להפוך את התצוגה. ה יקום Pocket האפליקציה מאפשרת לך לבחור את כוכב הלכת, להקיש פעם נוספת למידע נוסף ושוב על תוספות בכדי להעלות ממשק מיקום ירח, כולל אפשרויות הפניית תצוגה.

אפליקציית Gas Giants מציגה את המיקומים היחסיים של ירחי ארבעת כוכבי הלכת ענק הגז, צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון. הסידור המוצג כאן לשבתאי, בשעה 23:00. EDT ב -15 ביולי 2016 יתאים לנוף כפי שהוא נראה דרך טלסקופ בחצר האחורית באותה תקופה, למעט כל היפוך או שיקוף של תמונות שהטלסקופ מציג.



אפליקציית Gas Giants מציגה את המיקומים היחסיים של ירחי ארבעת כוכבי הלכת ענק הגז, צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון. הסידור המוצג כאן לשבתאי, בשעה 23:00. EDT ב -15 ביולי 2016 יתאים לנוף כפי שהוא נראה דרך טלסקופ בחצר האחורית באותה תקופה, למעט כל היפוך או שיקוף תמונה שהציג האופטיקה של הטלסקופ. תפריט ההגדרות מאפשר לך להפוך את התצוגה כך שתתאים לטלסקופ שלך, וגם מאפשר לך לבחור מתוך מגוון רחב של טווחים ועיניות נפוצות כדי לדמות באופן מדויק יותר את ההגדלה ושדה הראייה בציוד שלך. המחוון בתחתית מאפשר לך להתקדם ולהפוך את הזמן לאחור.(אשראי תמונה: תוכנת ביסק )

ירחי שבתאי הם עולמות בפני עצמם - מסיביים מספיק בכדי להיות בעלי פעילות גיאולוגית, שטח מעניין, אוקיינוסים מלוחים נוזלים מתחת לפני השטח ואפילו אטמוספרות. ה שבתאי אטלס app עבור iOS, מספק גלובוסים עם תוויות לכל ירח, הכולל תמונות ברזולוציה גבוהה ורשתות מתואמות. [ האוקיינוס ​​על ירח שבתאי אנצ'לדוס חשוד מתחת לקרח (וידאו) ]

מציאת והתבוננות בשבתאי

אסטרונומים יוונים קדומים טבעו את המונח 'planētēs', כלומר 'נודד', מכיוון שכאשר הם הסתכלו על כוכבי הלכת שנראו לעין בלתי מזוינת, הם הבחינו כי כוכבי הלכת האלה נעים בין הכוכבים הקבועים. הם גם הבינו שכוכבי הלכת, השמש והירח נעים בתוך רצועה צרה של השמים שאוכלסה בכוכבי המזלות. כעת אנו יודעים שכוכבי הלכת עושים זאת מכיוון שמסלולם, המגדיר את המטוס של מערכת השמש, עוקב אחר המעגל האקליפטי הגדול במערכות הכוכבים האלה.

מערכת השמש כולה מסתובבת נגד כיוון השעון כאשר היא מתבוננת מלמעלה. מנקודת המבט שלנו על כדור הארץ, כוכבי הלכת החיצוניים נעים מזרחה, או מתקדמים, כשהם מקיפים את השמש. ככל שכוכב הלכת רחוק יותר מהשמש, כך לוקח יותר זמן להשלים מסלול אחד (השנה שלו). שנתו של שבתאי מקיפה 29.5 שנות כדור הארץ שלנו, כך שבכל שנה, כאשר שבתאי חוזר לשמי הלילה שלנו, היא זזה מזרחה בכ -12 מעלות, או קבוצת כוכבים אחת כל 2.5 שנים.

בשל מהירות המסלול המהירה יותר של כדור הארץ, הוא עובר את כוכבי הלכת החיצוניים במסלול הפנימי מדי שנה. בזמן שכדור הארץ עוקף אותם, כוכבי הלכת נראה שהופך את המהלך ולנוע מערבה במה שאסטרונומים כינו לולאה רטרוגרדית.

השנה, שבתאי הוא מדרדר לאחור ממרץ עד אוגוסט. אתה יכול להדגים את דרכו השנתית של הפלנטה, עם לולאות רטרוגרדיות, ב- SkySafari. בתפריט קואורדינטות, שנה את ברירת המחדל אופק לאקליפטי. (זה יהפוך את מסלולו של כוכב הלכת לרוחב.) אפשר את האפשרות נתיב אובייקט נבחר ויצא מתפריט ההגדרות. בחר ומרכז את שבתאי. מסלולו בן השנתיים בשמיים יופיע, המסומן בתאריכים במרווחי זמן. אם השביל סתום, כבה את הקרקע. מרכז לולאה רטרוגרדית עולה בקנה אחד עם היום שבו כדור הארץ הכי קרוב לכוכב הלכת, המכונה גם אופוזיציה. השנה, זה היה ב -3 ביוני. נסה להגדיר את זה כתאריך. (אל תשכח לחזור להגדרת קואורדינטות אופק מאוחר יותר.)

להפגנה דינאמית יותר, כבה את נתיב האובייקט, בחר בקואורדינטות אקליפטיות, השבת את האפשרות הצג אור יום והסתיר את הקרקע. בחר ומרכז את שבתאי, ולאחר מכן פתח את פקדי זרימת הזמן והגדר את התוספת ליום. צעד או זרימת זמן קדימה ואחורה יחשפו את תנועות הפלנטה. יתרה מכך, בחר ומרכז כוכב קבוע, כגון אנטארס, וצפה בשבתאי ובכוכבי הלכת האחרים נסחפים בין הכוכבים. זה כיף! [ ראשית מאדים, אחר כך ה - זו מפלגת אופוזיציה! (וִידֵאוֹ) ]

כפי שנראה מכדור הארץ, כוכבי הלכת החיצוניים נעים מזרחה על פני כוכבי הרקע הרחוקים כשהם מסתובבים במסלולם הארוך סביב השמש. אחת לשנה, כדור הארץ עובר אותם על המסלול הפנימי, וגורם להם להיראות כיוון הפוך לזמן מה. אפליקציות האסטרונומיה הטובות יותר מאפשרות לך לשרטט את התבנית המוצגת כאן עבור שבתאי מאוקטובר 2015 דרך התנגדות ב -3 ביוני 2016 והלאה. שַׁבְתַאִי

כפי שנראה מכדור הארץ, כוכבי הלכת החיצוניים נעים מזרחה על פני כוכבי הרקע הרחוקים כשהם מסתובבים במסלולם הארוך סביב השמש. אחת לשנה, כדור הארץ עובר אותם על המסלול הפנימי, וגורם להם להיראות כיוון הפוך לזמן מה. אפליקציות האסטרונומיה הטובות יותר מאפשרות לך לשרטט את התבנית המוצגת כאן עבור שבתאי מאוקטובר 2015 דרך התנגדות ב -3 ביוני 2016 והלאה. מיקומו של שבתאי בשמיים לקיץ 2017 יהיה מחוץ למסך משמאל, בלב שביל החלב.(אשראי תמונה: אפליקציית SkySafari )

טבעות נעלמות

הטלסקופים הראשונים שאנשים השתמשו בהם כדי לצפות בשבתאי היו מוגבלים ביותר, עם אופטיקה בקושי טובה יותר מאשר במשקפת הקטנה ביותר כיום. כשגלילאו כיוון את הטלסקופ הצנוע שלו לשבתאי בשנת 1610, הוא הכין סקיצה המציגה את הגלובוס הראשי של כוכב הלכת בסוגר של זוג ירחים קטנים תואמים. (לאחר ניסיונו עם יופיטר בשנה הקודמת, הוא היה רגיל לחשוב על כוכבי לכת שיש להם ירחים.) לאחר מכן הוא צפה בשבתאי עם טלסקופים טובים יותר, הוא התרשם כי לשבתאי יש זוג ידיות. כמו כל אסטרונום טוב, גלילאו הסתכל שוב מדי פעם. תארו לעצמכם את הפתעתו כאשר בקיץ 1612 'הידיות' נעלמו! כאשר כוכב הלכת חזר לשמיו בקיץ שלאחר מכן, הם חזרו. מה קרה?

עשרות שנים לאחר מכן השתפרה טכנולוגיית הטלסקופ. בשנת 1659, האסטרונום ההולנדי כריסטיאן הויגס גילה מה קורה. כשסטורן מקיף את השמש, ציר הסיבוב המוטה שלו מצביע בכל הזמן לאותו כיוון. (מבחינת כדור הארץ, נקודה זו נמצאת בקרבת פולריס.) במהלך היפוך הקיץ של שבתאי, הנקודה הזו בשמים יושבת מעבר לשמש, כך שבתאי מוטה לכיוון השמש. מנקודת המבט שלנו, שנמצאת יחסית לשמש, שבתאי מוטה גם כלפי כדור הארץ - כך שאנו רואים את הטבעות, מלמעלה, בהרחבה ביותר. ביום שישי החורף של שבתאי, 14.73 שנים לאחר מכן, הוא נטה ישירות מכדור הארץ, ואנו רואים את הטבעות מלמטה, שוב בהיקפן הרחב ביותר. באמצע הדרך בין היחסים, בשווי השוויון של שבתאי, הוא נוטה שמאלה או ימינה, והטבעות הדקות נעלמות לנו במשך כמה שבועות או יותר.

הפעם הבאה שזה יקרה היא בסביבות 23 במרץ 2025, אך אתה יכול לראות זאת בעצמך כעת באמצעות אפליקציית האסטרונומיה האהובה עליך. מצא את שבתאי ומרכזו, ולאחר מכן קבע את התאריך ל -23 במרץ 2025. (אם שבתאי נמצא מתחת לאופק, התאם את השעה עד שתעלה.) הטבעות יצטמקו לקו דק. תוכל גם לנסות את יוני 1612, או מופע אחר באמצעות המרווח של 14.73 שנים. הדגמה זו פועלת גם באפליקציות Gas Giants ו- Saturn Moons. [ תמונות: הטבעות המפוארות של שבתאי מקרוב ]

שַׁבְתַאִי

הטיה הצירית של שבתאי אחראית לנופים עוצרי הנשימה של הטבעות שלה, אבל זה גם אומר שהם משתנים בפתיחות כשהקוטב של הכוכב מסתובב לעברנו ומתרחקים ממנו בכמויות שונות במהלך מסלולו בן 30 השנים. בשווי השוויון של שבתאי כל 14.73 שנים, הוא נוטה לצד, מיישר את קצה הטבעות אלינו וגורם לכולן להיעלם לכמה חודשים. סדרת התמונות השאפתנית הזו של הדמות הפלנטרית המחוננת דמיאן פיץ 'לוכדת את התופעה לאורך 11 שנים.(אשראי תמונה: דמיאן אפרסק , נאס'א APOD )

משימת קאסיני-הויגנס

בשנת 2004, חללית Cassini-Huygens נכנסה למסלול סביב שבתאי במשימה של ארבע שנים לחקור את כוכב הלכת והירחים בפירוט. המשימה המוצלחת ביותר הורחבה מספר פעמים, כשהחללית מסתובבת במטוס הטבעת ומצלמת תמונות מעופפות של הירחים העיקריים, מתנודדות מעל הטבעות וכוכב הלכת כדי ללכוד פרטים בטבעות וירחים זעירים מוטבעים החולפים פערים פנימה אותם, והדמיה של המשושה הקוטבי ודפוסי מזג אוויר אחרים.

בתחילת המשימה, בדיקה בשם הויגנס התנתקה מקסיני וירדה במצנח דרך האטמוספירה העבה והאטומה של טיטאן, והנחיתה מעבדת מדע קטנה על פני השטח. בדרך למטה הוא צילם נופים דמויי כדור הארץ להפליא עם הרים, נהרות, אגמים וים. כל כך רחוק מחום השמש, כל מי השטח קפואים מוצקים. במקום זאת, המחזור ההידרולוגי של טיטאן משתמש בגז טבעי נוזלי ובפחמימנים אחרים: אותם חומרים יורדים גשם מהעננים, חורצים תעלות ניקוז וזורמים לים. אנשים הקצו שמות יצירתיים לגיאוגרפיה החדשה. לדוגמה, ההרים נקראים על שם אלה בספרי 'שר הטבעות', והאגמים נקראים על שם אגמי כדור הארץ המפורסמים. בחר טיטאן באפליקציית האסטרונומיה שלך כדי לקבל מידע נוסף על הירח השני בגודלו של מערכת השמש.

מאז 2004, החללית קאסיני מיפה את פני השטח של שבתאי

מאז 2004, החללית קאסיני מיפה את פני השטח של ירח שבתאי טיטאן על ידי הציצה באטמוספירה העבה שלה באורכי גל אינפרא אדום. הגלובוס הזה נוצר משלושה מעופפים. הדפוסים מייצגים שטחים שונים, כולל מצבורי שטח וולקניים ואזורי קרח קפואים. מוקדם יותר צילם הנחיתה של הויגנס תמונות של גיאוגרפיה דמויית כדור הארץ מפני השטח של טיטאן.(אשראי תמונה: JPL-Caltech )

ביום שישי, 19 ביולי, 2013, נמצאה חללית קאסיני בצד הרחוק של שבתאי, מול השמש ושאר כוכבי הלכת הפנימיים. בשעה 17:30. EDT, נאס'א עודדה את כולם על פני כדור הארץ לפנות לכיוון שבתאי ולנופף בברכה מהנקודה הכחולה החיוורת שלנו - בזמן שהיא צילמה את הסלפי הרחוק ביותר שצולם אי פעם! בתמונה בצבע האמיתי שהתקבל, האטמוספירה והטבעות של שבתאי מוארות באופן דרמטי בפירוט מעולה, בעוד שבעה ירחי שבתאי יושבים בקרבת מקום. ברקע מאדים, ונוס, ומימין למטה, פיקסל כחול זעיר המייצג את כדור הארץ והירח. [ כדור הארץ משבתאי: קאסיני מצלם אותנו (וידאו) ]

תוכל ליצור מחדש את האירוע באופן חלקי באמצעות אפליקציית SkySafari. בחר שבתאי, פתח את פקדי הזמן, הגדר את התאריך והשעה שיתאימו לתמונה (אל תדאג אם שבתאי ייעלם), ולאחר מכן הקש על סמל המסלול. סובב את כוכב הלכת בתלת-ממד עד שהשמש וכוכבי הלכת הפנימיים נמצאים במרחק הרקע. אם ישנם קווי מסלול העומסים את התצוגה, תוכל לכבות אותם בתפריט הגדרות/מערכת סולארית/מסלולים. לא תוכל להתקרב רחוק מדי לפני שבתאי ימלא את המסך, אך תקבל את הרעיון.

ב- 19 ביולי 2013 תפסו חלליות קאסיני מכלול זה של 141 תמונות רחבות, המראות את שבתאי והטבעות שלה עם תאורה אחורית, עם כמה ירחים בקרבת מקום. השמש, סמויה על ידי כוכב הלכת, זורחת דרך שבתאי

ב- 19 ביולי 2013 תפסו חלליות קאסיני מכלול זה של 141 תמונות רחבות, המראות את שבתאי והטבעות שלה עם תאורה אחורית, עם כמה ירחים בקרבת מקום. השמש, סמויה על ידי כוכב הלכת, זורחת דרך האטמוספירה של שבתאי והטבעות. כוכבי הלכת הפנימיים ונוס ומאדים יושבים בפינה השמאלית העליונה של שבתאי, בעוד כדור הארץ והירח נלכדים בפיקסל כחול זעיר ממש מתחת לטבעות מימין למטה. נאס'א עודדה את אנשי כדור הארץ לפנות ולפנות ברכות לקסיני.(אשראי תמונה: נאס'א )

הזול קאסיני HD app for iOS כולל אוסף של עובדות על מערכת שבתאי וגלריית תמונות נרחבת מהמשימה. כל התוכן הוא נחלת הכלל, אך חובבי שבתאי עדיין עשויים ליהנות מהכוכב האהוב עליהם בכיס. שַׁבְתַאִי עבור iOS היא עוד אפליקציה מקיפה ומסוגננת המציגה תמונות ונתונים של מערכת שבתאי בסגנון 'מסע בין כוכבים'.

משימת קאסיני אמורה להסתיים בשנת 2017, כאשר היא תסלול את המסלול לתוך שבתאי כדי למנוע כל אפשרות של זיהום אנושי של ירחי שבתאי. אנו מאמינים כי לאנצ'לדוס הקטנה יש אוקיינוס ​​עולמי של מי מלח נוזל מתחת לקרום הקרח - סביבה שבה החיים היו יכולים להתפתח. למעשה ראינו את המים מתפרצים לחלל דרך מאות סדקים על פני השטח, ואנו מצפים שהם מגדילים את טבעות שבתאי.

לפני שהוא ייקח את החרטום האחרון שלו, קאסיני יופיע ניסוי דרמטי אחרון , משנה את מסלולו לצלול בין צמרות העננים של הפלנטה לבין הטבעות. על ידי כך, נקבל תמונות תקריב ללא תחרות של שניהם, ונשתמש בהפרעות כבידה על החללית כדי למדוד את מסת הטבעות בפעם הראשונה.

הולך מעבר

שבתאי נודע כמעורר תשוקה לכל החיים לאסטרונומיה בקרב אנשים שצפו בו לראשונה, אפילו באמצעות טלסקופ בחצר האחורית. בשנת 2010, חבר אמן שלי כל כך התרגש מלראות את שבתאי דרך טלסקופ, 400 שנה אחרי שגלילאו עשה את אותו הדבר, עד שהפכה לאסטרונומית חובבת ויצאה לפרויקט של 30 שנה לעקוב אחריו ולצלם אותו באחד מלא מסלול סביב השמש - מיזוג אמנות ומדע. הרעיון הראשוני שלה הוליד פרויקטים קשורים, כולל מיצב אמנותי רב -רכיבי בעל זכויות יוצרים הדמיית שבתאי וכן א בלוג המכסה אסטרונומיה, אמנות ועוד. אולי זה יעורר גם אותך השראה.

במהדורה הבאה שלנו לאסטרונומיה ניידת, נבחן כיצד להפעיל את הטלסקופ שלך מרחוק באמצעות הטלפון החכם או הטאבלט שלך, ונבליט כמה טלסקופים עם חיבורי Wi-Fi מובנים. עד אז תמשיך להרים עיניים!

הערת העורך:כריס ווהן הוא מומחה ללימודי ציבור וחינוך לאסטרונומיה, ומפעיל טלסקופ היסטורי של 1.88 מטר דוד דונלאפ. אתה יכול להגיע אותו באמצעות המייל , ועקוב אחריו בטוויטר כ @astrogeoguy , כמו גם על פייסבוק ו טאמבלר .

מאמר זה סופק על ידי תוכנית לימוד סימולציה , המוביל בפתרונות תכנית הלימודים של מדעי החלל ויוצרי SkySafari אפליקציה לאנדרואיד ו- iOS. עקוב אחר SkySafari בטוויטר @SkySafariAstro . עקוב אחרינו @Spacedotcom , פייסבוק ו Google+ . מאמר מקורי בנושא demokratija.eu .