§ 37. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРИОДА ВРАЩЕНИЯ ПЛАНЕТЫ

Периоды вращения Марса, Юпитера и Сатурна можно определить из непосредственных наблюдений прохождения одних и тех же деталей через центральный меридиан планеты. Период вращения Марса определен достаточно точно и не подвержен заметным изменениям, поэтому его определение не представляет особого интереса и может производиться лишь для практики. Определение же периодов вращения Юпитера и Сатурна представляет несомненный интерес ввиду различия скоростей вращений для различных зон и даже в пределах одной и той же зоны — для различных деталей.

Поскольку периоды вращения обеих планет порядка 10 час., можно даже за короткое время наблюдать перемещение деталей по диску планеты. Так, на Юпитере деталь, находящаяся на середине между краем диска и центральным меридианом, уже через 50 мин. пройдет центральный меридиан.

Если имеется ряд наблюдений прохождений через центральный меридиан одной и той же детали (или деталей), то вычислить период вращения не представляет труда. Нужно только рассчитать число оборотов, которое сделала планета между наблюдениями (по приближенному значению периода, взятому из календаря), и разделить интервал между наблюдениями на это число. В результате мы получим так называемый синодический период вращения планеты (по отношению к Земле).

Для перехода к сидерическому периоду вращения (по отношению к звездам) нужно придать к полученному периоду поправку, равную

где — разность геоцентрических долгот Юпитера, соответствующих датам наблюдений. Следует посмотреть, изменяется ли период той или иной детали и какой характер носит его изменение: растет он или убывает, или изменяется периодически.

Прохождения хорошо заметных деталей через центральный меридиан, однако, наблюдать удается не всегда (из-за непогоды, захода планеты, отсутствия времени у наблюдателя и т. д.).

Несмотря на это, можно определить период вращения по имеющимся наблюдениям деталей, если эти наблюдения охватывают промежуток времени в несколько дней.

Мы уже говорили выше (§ 36) об определении собственного движения деталей. Зная собственное движение к, можно легко найти поправку, которую нужно придать к величине периода, соответствующего основной системе координат (в которой определялись долготы данной детали), чтобы получить период вращения детали.

Действительно, за один оборот планеты вокруг оси деталь передвинется по долготе на величину к, где Р — период вращения основной системы координат, выраженный в часах и их долях. Планета повернется на такой угол за время

Подставляя числовые значения, получаем:

Значения поправок здесь получаются в секундах и будут иметь тот же знак, что и значения к. Величина к выражается в градусах за сутки.

Определение периодов вращения деталей таким способом возможно лишь в том случае, если деталь наблюдалась не менее трех раз, так как иначе ошибки наблюдений могут сильно исказить значение k, особенно если интервал между днями наблюдений невелик.

Средний период вращения детали за большой промежуток времени хорошо определить путем сравнения карт, вычислив среднее собственное движение детали за это время. Для этого надо разделить разность долгот детали на обеих картах на разность их эпох.

Периоды вращения Урана и Нептуна можно найти из фотометрических наблюдений.