Зодиакальный свет — слабое свечение, наблюдающееся вскоре после захода или перед восходом Солнца (сразу по окончании или непосредственно перед началом астрономических сумерек ). Назван так ввиду постоянной видимости в зодиакальных созвездиях .

Форма и условия наблюдения

Зодиакальный свет имеет форму диффузного светлого треугольника, вытянутого вдоль плоскости эклиптики (откуда и название — по устаревшему названию эклиптики — «зодиакальный круг») и расширяющегося по направлению к Солнцу . Яркость зодиакального света падает с увеличением углового расстояния от Солнца ( элонгации ). При элонгациях в 90—100° зодиакальный свет почти неразличим, и только при очень хороших условиях иногда возможно наблюдать небольшое увеличение яркости неба вдоль эклиптики — зодиакальную полосу . При элонгации в 180°, в области неба, противоположной Солнцу, яркость зодиакальной полосы несколько повышается, и здесь можно наблюдать небольшое светящееся диффузное пятно диаметром ~10° — противосияние , открытое в 1854 году Брорзеном .

Зодиакальный свет лучше всего наблюдается в безлунные ночи в низких ( приэкваториальных ) широтах Земли в течение всего года, в средних же широтах — в периоды, близкие к точкам равноденствия , когда эклиптика пересекает горизонт под максимальным углом, т. е. вечером весной или в конце ночи осенью . Этот угол в такие дни года и время суток близок к максимальной угловой высоте Солнца над горизонтом для данной географической широты (т.е. угловой высоте Солнца над горизонтом в истинный полдень летнего солнцестояния ). Противосияние наблюдается также на безлунном небе, но желательно, чтобы оно не проецировалось на полосу Млечного Пути .

Природа зодиакального света

Зодиакальный свет возникает вследствие рассеяния солнечного света на линзообразном скоплении частиц пыли, лежащего в плоскости эклиптики . Такое объяснение для зодиакального света было предложено в 1683 году Кассини , который дал первое научное описание явления. С того времени гипотеза Кассини о природе зодиакального света неоднократно детализировалась и в настоящее время является общепринятой теорией.

Так, спектр зодиакального света совпадает со спектром солнечного, линии Фраунгофера не размыты допплеровским уширением , что наблюдалось бы при томсоновском рассеянии света на быстро движущихся электронах плазмы солнечного ветра.

Происхождение пылевых частиц, вызывающих зодиакальный свет, долгое время было неясно: поскольку небольшие частицы пыли должны либо выметаться из Солнечной системы давлением солнечного света, либо вследствие эффекта Робертсона — Пойнтинга тормозиться и падать на Солнце, то необходим источник пополнения пылевого облака. В качестве такого источника называются процесс разрушения астероидов и комет и постепенного дробления их остатков, вынос пыли кометами из облака Оорта и пылевая составляющая солнечной короны (F-корона).

9 марта 2021 года NASA опубликовало новую информацию о происхождении пылевых частиц, полученную с помощью аппарата Юнона . Пылевое облако имеет круговую форму с шириной от внешней границы земной орбиты до внешней орбиты Марса . Таким образом, источником пыли является Марс. Компьютерное моделирование подтвердило этот расчёт в совокупности с данными аппарата Юнона. По всей видимости, пыль покидает Марс во время пылевых бурь благодаря разреженной атмосфере и слабой гравитации.

Интересные факты

На изучении распределения скоростей в зодиакальном пылевом облаке построена кандидатская диссертация Брайана Мэя , который вернулся к научной карьере после почти 30-летнего перерыва, обусловленного успешной музыкальной карьерой .

Примечания

Литература

• J. D. Cassini , Mem. Acad. Sci. (Paris) 8, 121 (1730).
• Ларинский Н. Н. Что такое зодиакальный свет // Наука и Жизнь : журнал. — 1945. — Февраль—март ( № 2—3 ). — С. 47, 48 .
• Стратонов В. В. Зодиакальный свет (Зодіакальный свѣтъ) // Природа и люди . — 1915. — № 34—35 . — С. 529—531, 552, 554 .
• П. А. Бакулин, Э. В. Кононович, В. И. Мороз . Курс общей астрономии. М.: Наука, 1983.

Ссылки

• // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907.
• Reach, W. T. (1997). . Diffuse Infrared Radiation and the IRTS. ASP Conference Series. 124 , 33-40