Яркий Юпитер, украшавший небосклон зимними ночами, на мартовском небе прекрасно виден по вечерам. В течение весны период видимости планеты будет стремительно сокращаться — с 10 часов в марте до 1 часа в конце мая. Перед тем как скрыться в лучах Солнца планета подарит нам несколько красивых картин сближения с Луной на вечернем небе. Ближайшее соединение Луны и Юпитера состоится 10 марта, а сегодня наступила другая интересная дата: Юпитер находится в стоянии.

Юпитер и его спутник

Юпитер и один из галилеевых спутников, отбрасывающий тень на планету. © Damian Peach

Что это значит? Если бы мы внимательно наблюдали за планетой в течение нескольких месяцев, то заметили бы, что Юпитер был отнюдь не неподвижен. Он медленно перемещался на фоне звезд с востока на запад в январе и феврале, пока к началу марта не замедлил движение почти до полной остановки. Наконец, сегодня, 6 марта, Юпитер полностью остановился. Такое положение планеты (вернее, краткий момент) называется стоянием. Уже завтра Юпитер продолжит движение на фоне созвездий, но не с востока на запад, а с запада на восток. Астроном бы сказал, что планета сменила попятное движение на прямое.

Со звездами таких коллизий не происходит. Как известно, звездные рисунки не меняются в течение тысячелетий. То, что планеты, в отличие от звезд, постоянно блуждают по небу, люди знают с глубокой древности. Собственно, само слово «планета» переводится с древнегреческого, как «блуждающая», намекая на основное свойство планет на нашем небе.

Планеты от звезд уверенно отличали уже в Древнем Шумере 5 тысяч лет назад. Правда, случались и забавные казусы: те же Шумеры, например, полагали, что Утренняя и Вечерняя звезда — это две разные планеты, тогда как в обоих случаях мы имеем дело с Венерой (в западной или восточной элонгации).

Примерно тогда же древние астрономы заметили, что движение планет на фоне звезд неравномерно. Большую часть времени планеты двигаются «справа налево» — то есть, с запада на восток, в одном направлении с годичным движением Солнца. Но иногда планета может вдруг остановиться на небе (то самое стояние, в котором сегодня находится Юпитер), а затем пойти «вспять», на запад. Такое движение продолжается в течение нескольких месяцев, а затем планета вновь начинает двигаться с запада на восток. В результате траектория движения планеты описывает на небе петлю.

движение Юпитера в 2014 году

Движение Юпитера на фоне звезд в течение 2014 года. Вплоть до 6 марта планета двигается по созвездию Близнецов попятно, однако затем меняет движение на прямое. Схема взята из Астрономического календаря на 2014 год. Источник: Александр Козловский

Эти «петли» не давали астрономам покоя в течение столетий. Неравномерное движение планет пытались объяснить многие античные и средневековые астрономы. В их представлении Земля находилась в центре Вселенной, а Солнце, Луна, планеты и звезды вращались вокруг нее по круговым орбитам. Чтобы объяснить, почему планеты петляют, была предложена хитроумная идея: планеты-де вращались не по самим орбитам, а по эпициклам, то есть по «орбитам вокруг орбит». Другими словами, планеты вращались по маленьким орбитам, центр которых лежал на больших орбитах (или деферентах) вокруг Земли.

Согласно идее эпициклов, по орбитам вокруг Земли вращались не сами планеты, а эпициклы, маленькие орбиты, на которых находились планеты. Большие или главные орбиты назывались деферентами.

эпициклы

Странное поведение планет древние ученые пытались объяснить тем, что планеты, двигаясь вокруг Земли, находятся не на орбитах, а на эпициклах, которые в свою очередь, «привязаны» к орбитам. Чем больше было эпициклов, тем точнее геоцентрическая теория описывала видимое движение планет. В результате эпициклы начали множиться, как грибы после дождя, достигая в некоторых теориях многих десятков. Рисунок: vzgljadnamir.narod.ru

Если для каждой планеты подобрать правильный эпицикл и скорость движения, то можно объяснить ее видимое движение по небу следующим образом. (Сейчас будет немного сложно!) Когда направление движения планеты по эпициклу совпадает с направлением движения центра эпицикла по деференту, то планета на небе двигается прямо, с запада на восток. Когда же планета двигается по эпициклу в обратном направлении, то несмотря на то что ее деферент продолжает вращаться прямо, прямое движение планеты сменяется на попятное.

Такая схема неплохо описывала движение планет и даже позволила предсказывать положение планет на будущее. Но по мере совершенствования техники наблюдений стало ясно, что планеты не желают укладываться в предложенную схему, а их положение на небе с течением времени все больше отклоняется от рассчитанного. Множество астрономов пыталось усовершенствовать систему, вводя дополнительные эпициклы — иногда в количестве нескольких десятков. В результате теория движения планет стала настолько громоздкой и сложной, что многие стали сомневаться в ее справедливости: разве Бог настолько глуп, что не мог придумать более изящное и простое решение, вопрошали средневековые астрономы.

Первым, кто правильно объяснил существование петель, был великий польский астроном XVI века Николай Коперник. В своем труде «О вращении небесных сфер» он дал гораздо более простое объяснение неравномерностям в движении планет, раз и навсегда избавив астрономию от нагромождения деферентов и эпициклов. Но для этого сделать радикальный шаг и предположить, что Земля не покоится, а вращается по орбите вокруг Солнца вместе с другими планетами — причем, по орбите меньшего радиуса и быстрее, чем «петляющие» планеты Марс, Юпитер и Сатурн (Уран и Нептун открыли позже).

Эпициклоида возникает, когда Земля догоняет и обгоняет планету на круг. Либо — в случае с внутренними планетами, Меркурием и Венерой, — когда планета обгоняет на круг Землю.

В полном соответствии с описанной Коперником картиной (правильнее сказать, в почти полном, так как планеты двигаются вокруг Солнца не по окружностям, как полагал Коперник, а по эллипсам), Юпитер уже завтра начнет двигаться на фоне звезд в одном направлении с Солнцем, причем довольно скоро он будет двигаться гораздо быстрее, чем во время совершения петли. Уже в первой половине июня планета покинет созвездие Близнецов и войдет в созвездие Рака, а в конце сентября переместится в созвездие Льва, где в конце года остановится и начнет описывать следующую петлю на нашем небе…

Но до этого момента еще не скоро. Пока Юпитер еще хорошо виден по вечерам, не пренебрегайте возможностью наблюдать его в телескоп. О том, что можно увидеть на диске Юпитера, мы описали в статье «Наблюдаем Юпитер в противостоянии 6 января 2014 года и после».