Hubble çok şaşırtıcı, neden onu gezegenlerin yüzeyini gözlemlemek için kullanmayasınız?
Soru: Hubble teleskopu evrenimizdeki uzak ve çok uzaktaki görüntüleri neden algılayabilir, ancak onu gezegenimizin yüzeyini gözlemlemek için kullanmıyoruz, ancak birçok özel görev uzay aracı ve Voyager'ı farklı gezegenlere gönderiyoruz?
Cevap: Çözünürlük ve görünüm boyutu.
NASA / Avrupa Uzay Ajansı Hubble Uzay Teleskobu'nun açısal çözünürlüğü yay saniyesinin yaklaşık 1 / 20'si kadardır. İnsan gözünün çözünürlüğünün yaklaşık 1 arkdakika (60 arkdakika = 1 arkdakika) ulaşabileceğini düşünüyorsanız, bu harika olur. Bu çözünürlük bize Mars, Jüpiter ve Satürn gibi bant içi gezegenlerin çarpıcı görüntülerini sağlamak için yeterlidir.
Geçtiğimiz sekiz yıl içinde, Mars'ın Dünya'ya en yakın olması avantajını kullanan gökbilimciler, uzay gözlemevinden kızıl gezegenin en net görüntüsünü elde etmek için Hubble Teleskobu'nu kullandılar. 27 Nisan'dan 6 Mayıs 1999'a kadar, Mars Dünya'dan 87 milyon kilometre uzakta iken, Hubble Teleskobu bu fotoğrafları çekti. Bu mesafeden Mars'ın teleskopun gözlemleyebildiği özellikleri yalnızca 19 kilometre genişliğindedir.
Jüpiter'in bu resmi, gezegen Dünya'dan 670 milyon kilometre uzaktayken çekildi. NASA / Avrupa Uzay Ajansı Hubble Teleskopu, farklı enlemlerde şeritler halinde dağıtılan Jüpiter bulutlarının karmaşık ve incelikli güzelliğini ortaya çıkardı. Bu bantlar, havanın farklı enlemlerde farklı yönlerde akmasıyla oluşturulur. Daha açık renk alanına, havanın yükseldiği yüksek basınç alanı olan bölge denir. Daha karanlık olan düşük basınç alanı, havanın battığı bölge olarak adlandırılır. Normalde, bu zıt doğudan batıya ve batıdan doğuya hava akımları etkileştiğinde, fırtına havası gelecektir. Gezegenin "ticari markası" olan Büyük Kırmızı Leke, Dünya'nınkine benzer bir çapa sahip, uzun ömürlü bir fırtınadır. Daha küçük fırtınalar, beyaz veya kahverengi oval şekiller olarak görünür. Bu fırtınalar birkaç saat sürebilir veya yüzyıllar sürebilir.
Bu kompozit görüntü 6 Haziran 2018'de NASA / Avrupa Uzay Ajansı Hubble Teleskobu tarafından çekildi. Resimde halkalı gezegen Satürn'ü ve adı verilen 62 uydusundan altısını görebilirsiniz. Soldan sağa resimde görülen uydular Enceladus, Enceladus, Enceladus, Enceladus, Enceladus ve Enceladus'tur.
Güneş sistemindeki gezegenlerle karşılaştırıldığında, Hubble'ın derin uzayda gözlemlediği nesneler, yalnızca gerçek boyutlarında değil, aynı zamanda görünen boyutlarında da çok büyük. Jüpiter'in gece gökyüzündeki çapı yaklaşık 60 ark saniyedir (dünyaya göre konumuna bağlı olarak). Messiye 100 Bulutsusu'nun merkezi kısmı aşağıda gösterildiği gibi 2.4 ark dakikalık bir çapa sahiptir!
Kırınım, ışık nesnenin kenarına çarptığında meydana gelir. A ve B görüntülerinde mercek ve aynada kırınım olgusunun nasıl gerçekleştiğini, C görüntüsünde ise karışan dalgaların birbirini nasıl güçlendirdiğini (kırmızı) veya zayıflattığını (mavi) görüyoruz. Resim D'de kesinlikle mükemmel bir yıldız görüntüsü görüyoruz. Gökbilimciler D resmini görmekten çok mutlu olacaklar, çünkü bu onun optik sisteminin mükemmel olduğu anlamına geliyor.
Dünyanın atmosferi de sorunlara neden olabilir, ancak aslında artık sorunların çoğunu ortadan kaldırabiliriz. Işığın kırınımı, ışığın dalga doğasına dayanır. Montgomery Scott'ın sözleriyle, "Fizik kanunlarını değiştireceğim."
Kırınımı durdurmak için bir tür perde veya bölme kullanabilir miyiz? Lütfen inan bana, bu konuda girişimler oldu. Başarılıysanız, lütfen bir patent için başvurun ve Nobel Ödülü'nü almak için Stockholm'e uçun.
Lensin ayrıntıları ne ölçüde ayırt edebildiği (lensin çözünürlüğü), temel hesaplama formülü 12 saniyenin santimetre cinsinden açıklığa (veya 5 bölü inç cinsinden açıklığa) bölünmesidir. Bir yay saniyesi, üç milin çeyreği olan 200.000 çaptaki bir nesnenin görünen boyutunu görebilir.
Bu nedenle, çapı (maksimum) 1 cm olan bir insan gözünün çözünürlüğü 12 ark saniyedir. Bu aslında 2-3 ark dakikadan çok daha azdır, çünkü gözlerimizdeki koni ve çubuk sayısı sınırlıdır.
Altı inçlik (15 cm) bir aynaya sahip tipik bir amatör teleskop, küçük nesneleri bir ark saniyelik çözünürlükle tanımlayabilir. Ay'da 400.000 kilometre uzakta, bu, görebileceği en küçük detayın iki kilometre genişliğinde olduğu anlamına gelir. Bu nedenle Apollo pankartını göremezsiniz.
Bu nedenle on metre çapında bir teleskop yapılırsa çözünürlük 12/1000 veya 0.0012 ark saniyedir. Bu, çapının 16,7 milyon katı nesneleri görebileceği anlamına gelir. Böylelikle ayda 24 metrelik bir açıklık görülebiliyor ancak yine de Apollo pankartını görmek yeterli değil.
Bu nedenle, Jüpiter'in 500 milyon mil uzaktaki uydularında, 30 kilometre mesafedeki nesneleri görebilirsiniz. On kat daha uzak olan Plüton'da fark edilebilir mesafeniz 300 kilometredir. Bunların hepsi geliştirilmekte olan en büyük teleskopa bağlıdır.
Alfa Yay bizden yaklaşık 40 trilyon kilometre uzakta. Bu, süper teleskopumuzun 2,5 milyon kilometre menzili görebileceği anlamına gelir. Bu, güneşin iki katı çaptır. Süper bir teleskopa rağmen, birçok yıldız hala parlak noktalar gibi görünüyor.
Buna karşılık, New Horizons teleskobunun açıklığı yaklaşık 8 inç (20 cm). Bu, ortalamanın biraz üzerinde bir arka bahçe teleskopudur. 0.6 ark saniyeyi ayırt edebilir. Teun Meerkel'in aşağıdaki fotoğrafları Plüton'daki 766.000 kilometre genişliğindeki detayları gösteriyor. Bu mesafede, New Horizons teleskopu 2 kilometreden fazla bir menzili ayırt edebilir. Bu Pluto'dan gelen en iyi resim değil. Dünya Süper Teleskobu, 300 kilometrelik bir menzil içinde önemli ilerleme kaydedebilir.
Mars'ın kutuplarına bakmak gibi şeyleri konuşmadık bile. Görmek için oraya şahsen gitmelisiniz.
Casus uydular, temelde 2 metre (200 cm) diyafram açıklığı, örneğin 500 kilometre eğim aralığı ve 0,06 ark saniye çözünürlüğü ile aşağı bakan uzay teleskoplarıdır. 500 kilometrelik bir mesafede yerden yaklaşık 15 cm (6 inç) yükseklikte ayrım yapabilir, bu da silahların görülmesini ve tanımlanmasını kolaylaştırır. Bu bir filmde parmak izi göstermek gibi mi (gizli bir işlem olduğunu düşünüyorum)? imkansız.
