گزارش گذر سیاره عطارد از مقابل خورشید 20اردیبهشت1395
گروه رصدی تخصصی دختران تیانا
زمان:
روز دوشنبه 20 اردیبهشت 1395 ساعت 10 صبح الی 19 بعدازظهر
مکان ثبت رصد:
ایران، اصفهان، خیابان سعادت آباد، جنب ورزشگاه امین، شهر علم اصفهان با مختصات جهانی:
UTM ZONE : 39 32°37'N 51°40'E
وضعیت هوا:
ساعاتی قبل و بعد از گذر، گاه هوا صاف و با اندکی ابر در پهنه ی آسمان و گاه هوا کاملا ابری بود. اما در هنگام ثبت تماس اول و دوم گذر، هوا صاف بود.
اعضای گروه:
ندا توکلی، فرزانه ابطحی، صبا واثقی، پرنیان همتی، سارا سرشوق، سپیده ثقفی فر، فاطمه سادات میرلوحیان
ابزار مورد استفاده :
1 عدد تلسکوپ هیدروژن آلفا با مقر EQ5 موتوردار وچشمی 7 میلی متر، 1 عدد تلسکوپ اسکای واچر 8 اینچ با فیلتر مایلار و مقر EQ5 وچشمی 25 میلی متر، 1 عدد دوربین عکاسی 50D جهت عکس برداری از خورشید.
طلاعاتی در خصوص گذر سیاره عطارد از مقابل خورشید در 20 اردیبهشت 1395
در اثر حرکت انتقالی زمین به دور خورشید به نظر می رسد که خورشید مسیری را در بین ستارگان در طول سال طی می کند. این مسیر را دایره البروج می گویند. از آنجا که همه سیارات در حرکت مداری خود به دور خورشید تقریبا در یک صفحه قرار می گیرند، منطقه ای را که سیارات از دید ناظر زمینی، ظاهرا در آسمان طی می کنند منطقه البروج می گویند. دو سیاره ناهید و تیر به عنوان سیارات داخلی نیز در منطقه البروج حرکت می کنند. اگر زمین و سیارات داخلی دقیقا در یک صفحه قرار می گرفتند ما در هر دوره چرخش یک سیاره شاهد یک اختفای سیاره در پشت خورشید و یک پدیده گذر از مقابل آن بودیم. اما صفحه مداری دو سیاره تیر و ناهید اندکی با صفحه دایره الیروج زاویه می سازد. بنابراین فقط در مواردی که پدیده گذر یا اختفا در نقطه گره مداری این دو سیاره و دایره البروج باشد این پدیده از روی کره زمین قابل مشاهده است.
ما از روی کره زمین بطور متوسط می توانیم شاهد 13 گذر سیاره تیر از روبروی خورشید در هر قرن باشیم. گذرهای سیاره تیر معمولا در ماههای اردیبهشت و آبان رخ می دهد. در گذرهای اردیبهشت سیاره تیر از گره نزولی عبور می کند. درصورتی که در هنگام ماه آبان این سیاره از گره صعودی در حال عبور است. مدار سیاره تیر چندان هم بصورت بیضی بسته نیست و پیچیدگی زیادی دارد. عبور سیاره از گره نزولی هنگامی رخ می دهد که سیاره از خورشید فاصله بیشتری داشته و به ناظران زمینی نزدیکتر است. اما در هنگام عبور از گره صعودی که فعلا در ابان ماه رخ میدهد، سیاره به خورشید نزدیکتر بوده و از ناظران زمینی دورتر است. بنابراین اندازه ظاهری آن کوچکتر است.
اندازه ظاهری سیاره در گذرهای اردیبهشت حدود 12 ثانیه قوسی است. اما در گذرهایی که در آبان رخ می دهد اندازه ظاهری سیاره حدود 10 ثانیه قوسی بیشتر نیست. از طرفی احتمال مشاهده گذر در گره نزولی (در اردیبهشت ) تقریبا نصف حالتی است که گذر در گره صعودی و در آبان رخ می دهد.
بنابراین گذر سیاره تیر در 20 اردیبهشت 1395 در حالتی رخ می دهد که سیاره به ما نزدیکتر و رصد آن جالب تر است. چراکه اندازه ظاهری آن حدود 12 ثانیه قوسی و واضح تر است.
گذرهای بعدی سیاره تیر در آبان 1398 ، 1411 ، 1418 و اردیبهشت 1428 رخ می دهد. اما آنچنان که گفته شده پس از گذر زیبای اردیبهشت 1395 گذر مشابه بعدی در اردیبهشت 1428 رخ خواهد داد. بنابراین گذر نقطه نزولی اردیبهشت 1395 فرصتی است که تا 33 سال دیگر تکرار نمی شود.
نخستین لحظه قرار گرفتن نخستین بخش سیاره تیر در مقابل خورشید ( تماس اول )، نخستین لحظه قرار گرفتن کامل سیاره تیر در مقابل خورشید ( تماس دوم )، لحظه میانی گذر ( میانه گذر )، آخرین لحظه قرار گرفتن کامل سیاره تیر در مقابل خورشید ( تماس سوم )، لحظه گذر آخرین بخش سیاره تیر از مقابل خورشید ( تماس چهارم ) نام دارند. کل مدت گذر حدود 7 ساعت و 29 دقیقه است.
شرح پروژه:
گروه تخصصی دختران تیانا، با هدف ارتقای سطح علمی و انجام پروژه ی ثبت گذر عطارد از مقابل خورشید، ساعت 10 صبح در محل پشت بام شهر علم اصفهان، مستقر شدند.
به منظور ثبت گذر عطارد و انجام پروژه هاى زمان سنجى و محاسبه ى ارتفاع کروموسفر خورشید فعالیت هاى زیر توسط گروه رصدى تخصصى دختران مرکز نجوم ادیب(تیانا) انجام شد.
پس از استقرار ابزار بر روى پشت بام شهر علم، ابتدا مقر EQ5 قطبى و الاین (شرح الاین در روز در پیوست) گردید. سپس با تقسیم وظایف که از قبل انجام شده بود، حدود ساعت 15:30 همه ى اعضای گروه آماده ى ثبت رویداد شدند. هدف، ثبت دقیق ساعت تماس اول و تماس دوم به صورت جداگانه توسط دو فیلتر هیدروژن-آلفا و مایلار و سپس برآورد اختلاف این دو زمان براى محاسبه ى ارتفاع کروموسفر خورشید بود. به همین منظور سارا سرشوق با تلسکوپ اسکاى واچر و فیلتر مایلار و پرنیان همتى با تلسکوپ هیدروژن-آلفا به منظور رصدِ تماس ها پشت تلسکوپ مستقر شدند و فرزانه ابطحی و صبا واثقی به ثبت زمان رویدادها، که با استفاده از زمانِ مبنا (شرح روش دزفولى در پیوست) انجام مى شد، پرداختند. سرانجام در ساعت 15:40:14 تماس اول با فیلتر هیدروژن-آلفا و پس از آن در ساعت 15:41:13 تماس اول با فیلتر مایلار ثبت شد. کمى بعد در ساعت 15:43:26 تماس دوم با فیلتر هیدروژن-آلفا و پس از آن در ساعت 15:44:23 تماس دوم با فیلتر مایلار اعلام شد. پرنیان همتى قطره ى سیاه (یا black drop شرح در پیوست) را نیز مشاهده کرد.
بلافاصله پس از زمان سنجى با اتصال دوربین عکاسى بر روى تلسکوپ هیدروژن-آلفا، ندا توکلی، سپیده ثقفی فر و فاطمه سادات میرلوحیان، عکاسى گذر عطارد از مقابل خورشید را آغاز کردند. )عکس در پیوست(
تلاش اعضای گروه تا ساعاتى پس از ثبت تماس ها ادامه داشت که با ابرى شدن هوا حدود ساعت 17:30، فعالیت ها خاتمه یافت. حدود ساعت 19 بعدازظهر ،به دلیل ابری شدن کامل آسمان، ابزار و وسایل جمع آوری شد و اطلاعات ثبت شده توسط اعضا گردآوری گردید.
| تلسکوپ هیدروژن آلفا | تلسکوپ اسکای واچر(با فیلتر مایلار) | |
| ثبت تماس اول | 15:40:14 | 15:41:13 |
| ثبت تماس دوم | 15:43:26 | 15:44:23 |
هدف پروژه: محاسبه ضخامت رنگین سپهر(کروموسفر)خورشید
نوری که در حالت عادی از خورشید مشاهده می شود، از لایه شید سپهر(فوتوسفر) خورشید می باشد. عمده ی تابش لایه دوم خورشید (رنگین سپهر)، در طول موج هیدروژن آلفا است. این لایه حدود 2000 کیلومتر بالاتر از لایه شید سپهر قرار دارد و دارای چگالی بسیار پایینی است. به طوری که در گرفت های کامل توسط اپتیک های نوری معمولی قابل مشاهده است. در حالت عادی به دلیل تابش و نور بالای شید سپهر، لایه رنگین سپهر قابل رویت نمی باشد.
با در اختیار داشتن تلسکوپ هیدروژن آلفا، رصدگر لایه کروموسفر، مماس خارجی عطارد با خورشید(تماس اول) را زودتر از رصدگر لایه فوتوسفر با فیلتر مایلار مشاهده می کند. کافیست با استفاده از شیوه زمان سنجی مناسب، اختلاف زمانی بین تماس های اول مشاهده شده توسط دو رصدگر ثبت شود. سپس با در دست داشتن سرعت نسبی عطارد، ضخامت کروموسفر خورشید قابل محاسبه است.
پیوست1: روش الاین در روز
در روز گذر، تنظیم مقر تلسکوپ با استفاده از روش الاین در روز به شرح زیر انجام شد:
با استفاده از قطب نمایی که قبلا به روش آزمون و خطا، خطای شبکه و دیگر خطا های آن گرفته شده است ، مقر دقیقا به سمت شمال جغرافیایی (نقطه صفر سمت ) قرار داده شد. با روش الاین سه ستاره بدون هیچ تغییری در مکان های پیشنهادی تلسکوپ ، تلسکوپ الاین شد (به دلیل اینکه ستاره های مورد نظر در روز قابل رویت نیستند)
سپس با استفاده از مختصات استوایی خورشید ، مکان قرار گیری خورشید مشخص می شود. (که البته مکان درست آن را نشان نمیدهد ) سپس با از کار انداختن انکدر ها و قرار دادن دقیق تلسکوپ در مکان واقعی آن ، الاین مقر تکمیل میشود و خورشید را دنبال میکند.
(پس از تنظیم طول و عرض جغرافیایی مکان، زمان و تاریخ، زمان آن میرسد که شما باید به روش 7 ستاره مقر خودرا الاین کنید. با پدید آمدن گزینه الاین کردن، شما گزینه الاین 7ستاره را انتخاب کنید و هر ستاره ای که کنترلر به شما پیشنهاد داد همان را تائید کنید و صبر کنید تا مقر آن ستاره را بیاورد به همین روش اجازه دهید تا مقرتمام ستاره های پیشنهادی را بیاورد و با اتمام کار پیام Alignment Successful ظاهر میشود بعد از آن شما باید به وسیله کابل اتصال، مقر را به کامپیوتر متصل کنید و در کنترلر قسمت Utility Func گزینه PC Direct Mode را انتخاب کنید که دستگاه SynScan به کامپیوتر متصل شود. پس از آن باید به سراغ نرم افزار بروید .نرم افزاری که در این مقاله از آن برای الاین در روز استفاده میشود نرم افزار stellarium میباشد. در قسمت پیکره بندی نرم افزار میرویم ) configuration ( و گزینه افزونه های تلسکوپ را انتخاب میکنیم ) plugins ( و سپس گزینه کنترل تلسکوپ را انتخاب کنید ) telescope control ( ) اگر این گزینه فعال نبود آن را فعال کنید و از نرم افزار خارج شوید و مجدد وارد شوید ( پس از آن وارد قسمت کنترل تلسکوپ بشوید و در نوار ابزار پائین گزینه اد ) add ( را بزنید، پنجره ای باز میشود در قسمت بالایی گزینه اول را انتخاب کنید و در قسمت دوم نام پورتی که تلسکوپ به آن متصل است را از تنظیمات سیستم خود پیدا کنید و نام آن را در مکان نام پورت بنویسید در همان قسمت گزینه هایی برای دستگاه جستجوگر به شما پیشنهاد می دهد که شما باید نوع کنترلر خود را از آن بیابید و انتخاب کنید. پس از تنظیمات این قسمت گزینه تائید را میزنید و مجدد به پنجره قبلی باز میگردید، بر روی گزینه ساخته شده کلیک کنید و در قسمت تب پنجره گزینه استارت را بزنید تا اتصال برقرارکانکت شود سپس یک جرم درخشان مانند خورشید را از نرم افزار انتخاب کنید و در قسمت نوار ابزار پائین نرم افزار به آن دستور دهید که تلسکوپ بر روی آن جرم برود، مسلما سمتی که تلسکوپ میرود کاملا اشتباه است شما در این قسمت باید قفل های بعد و میل مقر را باز کرده و خورشید را به صورت دستی بیاورید و مجدد آن را قفل کنید....)برای توضیحات بیشتر به مقاله تنظیم مقر های موتوردار، الاین در شب و روز نوشته ی عرفان احمدی، سینا رضایی، حامد لاله زار مراجعه شود.
پیوست 2: زمان سنجی به روش دزفولی
مراحل زمانسنجی رویداد:
مرحله اول بدست آوردن زمان دقیق هماهنگ شده جهانی (UTC) از طریق اینترنت http://Time.is برای به حداقل رساندن میزان خطا یک ساعت قبل از رویداد مجددا زمان را با زمان جهانی چک میکنیم. (ضمن اینکه از قبل میزان خطای لپ تاپ و کرنومتر مورد استفاده را چک میکنیم).
مرحله دوم رصدگر رویداد در هنگام مشاهده رویداد، عدد یک را گفته و دستیار بلافاصله کرنومتر را روشن میکند.
مرحله سوم(گرفتن زمان مبنا)؛ مدت زمانی بعد از وقوع رویداد(حدودا 1 دقیقه ،ترجیحا یک زمان کامل مثلا وقتی ثانیه شمار ساعت لپ تاب عدد60(00) را نشان داد ) کرنومتر رااز شمارش نگه می دارم و زمان راثبت میکنیم،دقیقا زمانی را که کرنومتر را متوقف کرده ایم به عنوان زمان مبنا در نظر گرفته و یادداشت میکنیم. زمانی که کرنومتر را نگه داشته ایم برابر با زمانی که ساعت لپ تاپ به عنوان زمان مبنا در نظر گرفته شده است.این زمان را ثبت میکنیم.
در مرحله چهارم زمان ثبت شده ی کرنومتر را از زمان مبنای گرفته شده کم میکنیم و به این صورت زمان دقیق رویداد مورد نظر به زمان جهانی (UTC) بدست می آید. (میزان خطای لپ تاپ تصحیح شده است.)
زمان مبنا - زمان کرنومتر ثبت شده = زمان محاسبه شده
پیوست 3: black drop( قطره سیاه)
در هر گذر چهار برخورد وجود دارد که صفحه گذرنده از روی صفحه روشن تر زمینه، در طی گذر خود ایجاد خواهد کرد. در طول گذر زهره قرن 18 میلادی، مشاهده شد که لحظاتی پس از برخورد دوم و لحظاتی قبل از برخورد سوم، یک قطره اشک سیاه به وجود می آمد که صفحه زهره را به لبه خورشید متصل میکرد. این موضوع باعث شد تا تلاش ها برای اندازه گیری دقیق واحد نجومی با شکست مواجه شود.
قطره سیاه تا مدت های مدیدی به جو زهره ربط داده می شد و در حقیقت اولین شاهد برای وجود جو در این سیاره بود. با اندازه گیری های دقیق انجام گرفته در طول گذر عطارد در سال های 1999 و 2003 میلادی که خارج از جو انجام گرفته است، مشاهده شد که با وجود فقدان جو در عطارد، این پدیده در طول گذرهای عطارد نیز به مقدار کمتر دیده می شود.
نظریات مختلفی برای این موضوع وجود دارد و هرکدام دلایل خاص خود را دارند، اما مواردی که امروزه بیش از هر چیزی مطرح هستند، پدیده های درخشش در وسیله اپتیکی(و نظریات با عملکرد مشابه مانند عمل گر نقطه گذر و seeing) و تاریکی لبه در خورشید هستند. همانطور که در پدیده درخشش قرص ظاهری خورشید بیشتر از قطر واقعی آن دیده می شود، همان نور پخش شده بر روی صفحه سیاه سیاره در حال گذر نیز تاثیر گذاشته و قرص ظاهری سیاره را به دلیل اینکه تاریک تر از صفحه خورشید است، کمتر نشان می دهد. با توجه به این که مقدار کوچک شدن تصویر ظاهری در طی گذر مستقل از قطر است، بنابراین در اجرامی با یک سوم اندازه ظاهری عطارد(در حد چند ثانیه قوسی) با نور گسترده شده ی خورشید پوشیده شده و صفحه ای برای دیدن بوجود نخواهد آمد. مشاهده می شود که قطره سیاه با فرضیات قبلی ما، لحظه ای بوجود می آید که صفحه واقعی سیاره به لبه خورشید رسیده است و مانع از ادامه درخشش و کمتر شدن اندازه ظاهری قرص سیاره می شود. برخلاف گفته های منجمان پیشین، قبل از شناخته شدن این پدیده که آن را مانع از اندازه گیری دقیق زمان های برخورد می دانستند، اندازه گیری زمان ایجاد قطره سیاه در مدل هایی که برای آن ها از محاسبات قرص خورشید مربوط به کسوف ها و به طور دقیق استفاده شده بود، بهتر پاسخ می دهد. این شناخت بهتر از پدیده قطره سیاه، در جهت مزیتی برای زمان سنجی می باشد. با این همه اگر تمامی این اثر نیز از بین برود یا به طریق ریاضی اصلاح شود، پدیده قطره سیاه به دلیل اتمسفر سیاره و تاریکی لبه خورشید همچنان به مقدار کم به وجود خواهد آمد.
حدود سه دقیقه طول میکشد که عطارد به صورت کامل وارد قرص خورشید شود در لحظه ای که نقطه شرقی آن با لبه شرقی خورشید مماس میشود، تماس دوم نام دارد. نکته ای که وجود دارد این است که لحظه تماس اول و دوم به دلیل ایجاد پدیده ی قطره سیاه، برای منجمان بسیار اهمیت دارد. درواقع زمانی که عطارد از لبه خورشید جدا شود به شکل بادامی شکل و قطره مانند است که با تلسکوپ و چشمی قوی قابل رویت می باشد.
پیوست 4: عکس برداری انجام شده
منابع:
• Www.nakedeyeplanets.com
• IOTA-MEnwsletter16.pdf
• تنظیم مقر های موتوردار، الاین در شب و روز نوشته ی عرفان احمدی، سینا رضایی، حامد لاله زار
