Солнечная корона: описание, особенности, яркость и интересные факты. Загадки солнечной короны Прохождение звезд через солнечную корону
Как наблюдение солнечных затмений помогает нам открывать новые планеты
Те, кто видел полное затмение Солнца, никогда его не забудет, хотя и длиться это событие не больше 2 – 3 минут. Во время затмения Солнца температура на Земле может упасть на 15 градусов. Хотя это пустяки по сравнению с температурой в космосе. Насколько холодно во Вселенной? Нам под лучами Солнца на Земле тепло. Но в космосе температура всего на 1,5 градуса выше абсолютного нуля. А абсолютный ноль – это минус 273°С. Очень холодно.
Древние люди не понимали физической природы затмения. Они просто видели, что Солнце меркнет, как будто боги или драконы пожирали его. Тогда они пугались и старались умилостивить богов. В течение тысяч лет древние астрономы наблюдали за движениями планет, Луны и Солнца на небосводе. Со временем они поняли, что когда Луна проходит прямо перед Солнцем, то именно из-за этого происходит затмение. Позже ученые научились их предсказывать. Уже вавилоняне открыли так называемый цикл затмений более 20 веков тому назад. Он проходит каждые 223 месяца, то есть замыкается примерно раз в 18 лет.
Грекам было известно об открытии вавилонян. Мы узнали об этом благодаря древнему устройству, найденному на затонувшем судне в Средиземном море 1901 году. Это замечательный механизм, который вначале приняли за причудливые часы. Потом стало понятно, что это своеобразный греческий астрономический таймер – очень сложный прибор с многочисленными внутренними механизмами. По сути это механический компьютер для расчета фаз луны и прочих астрономических феноменов.
В 2008 году при помощи 3-мерных рентгеновских лучей и сканирования было установлено, что вавилонский цикл встроен в устройство. На обратной стороне диска были выгравированы спиралевидные фигуры с делениями, которые соответствовали положению Луны в вавилонском цикле. А зачем, как не для определения даты затмений нужно было это устройство?
Полное солнечное затмение , которое можно увидеть с Земли, происходит в среднем каждые 16 месяцев . Сегодня их предсказание – это очень точная наука. Но мы сегодня умеем не только предсказывать дату затмений до секунды, но и место, где его можно будет увидеть по всей Земле.
Солнечное затмение – удивительное явление. И если понимать, почему именно оно происходит, то оно становится еще удивительнее. Луна находится на расстоянии 400 тыс. км от Земли. Она имеет точно такой диаметр, что закрывая Солнце, она закрывает его полностью. Если бы она была чуть меньше, то она не смогла бы полностью закрывать Солнце, оставалась бы солнечная кайма по краям. Но удивительное кроется в том, что Луна именно такого размера, чтобы закрыть Солнце, ни больше, ни меньше.
При солнечном затмении на Земле есть области полного затмения, откуда видно, что Луна полностью закрывает Солнце. А есть области полутени, где наблюдают только неполное затмение. Поскольку Луна движется по орбите, то ее тень движется по Земле и таким образом люди в разных точках Земли, где проходит лунная тень, могут наблюдать затмение. Лунная тень как бы очерчивает некую широкую линию по поверхности Земли. Она имеет ширину около 150 км. Так что если хотите увидеть полное солнечное затмение, нужно точно выбрать место, где будет проходить полоса полного затмения .
Феномен затмения касается не только Солнца или Луны. Это случается повсюду во Вселенной. Практически на всех планетах, где есть спутники, происходят солнечные затмения. Как в нашей Солнечной системе, так и в других системах космоса. В нашей Солнечной системе затмения не происходят только на Меркурии и Венере, потому что у них нет спутников. На данный момент нам известно 170 спутников в нашей системе, вращающихся по орбитам вокруг планет, при этом у Сатурна и Юпитера имеется минимум 60 спутников у каждого. Правда, в большинстве случаев эти спутники слишком малы, чтобы вызвать полное солнечное затмение, поэтому, можно сказть, что с Луной нам сильно повезло.
Другой вид затмений дал возможность определить, что Земля не плоская, а круглая. Это происходит во время Лунного затмения . Это явление мы наблюдаем постоянно на небе. Луна ведь круглая, но на небе можно видеть лунный рожок – Земля закрывает собой солнечный свет, падающий на Луну. Таким образом, мы видим Луну и тень на ней от нашей же планеты Земли. А тень-то изогнута! Значит, Земля имеет вид сферы. Когда Земля полностью закрывает Луну – это полное лунное затмение. В период полного лунного затмения Луна выглядит красно-оранжевой. Хотя она закрыта Землей, свет от Солнца проходит через атмосферу Земли. Свет, проходя большое расстояние через нашу атмосферу, становится красным. Точно также, как свет при закате Солнца.
В 1915 году Эйнштейн опубликовал свое предположение, что гравитация заставляет пространство изгибаться, и свет следует по этой кривой. Значит, если звезда окажется близко от Солнца в небе, свет будет изогнут гравитацией Солнца. Проверить теорию Эйнштейна можно было только во время солнечного затмения, когда Солнце затемнено, а ближайшие звезды видны. Это решил проверить Эдингтон. Он знал точное местоположение звезды, которая будет закрыта Солнцем и если гравитация Солнца изогнет свет звезды, то окажется, будто она в другом месте. Эдингтон все точно измерил и увидел, что теория Эйнштейна подтвердилась.
Есть еще одна польза от затмения Солнца – в этот момент мы отчетливо видим корону Солнца, то есть внешние слои его атмосферы. Их Луна уже не закрывает. На незатемненном Солнце корону различить просто невозможно, она засвечена солнечным светом, который в миллионы раз ярче своей короны. Без солнечного затмения мы бы так и не узнали, что на Солнце есть такая раскаленная атмосфера, которая простирается до нас с Вами и далее, до краев Солнечной системы. Фактически, мы с Вами погружены в солнечную атмосферу, то есть в солнечную корону, которая имеет высокую температуру только возле Солнца.
Оказывается, можно делать искусственное солнечное затмение – закрыть диск Солнца подходящим по размеру кружочком. Получится прототип коронографа , который используется для изучения короны солнца и окружающих звезд. Коронографы были изобретены в 1939 году и сначала устанавливались на телескопы. Лучше всего они работали на высоте, где рассеивание солнечного света в атмосфере было минимальным, а также за пределами атмосферы Земли, что достигается, естественно, только установкой их на исследовательские космические аппараты, такие как SOHO и STEREO.
Зачем так много и часто фотографировать корону Солнца? Мы видим все изменения в структуре короны: протуберанцы, вспышки и прочее. Также можно видеть так называемые царапающие Солнце кометы – они подлетают к Солнцу, едва не врезаясь в него. При обычных условиях они были бы не видны, но при затмении диска Солнца они становятся ясно видны.
В 1971 году спутник НАСА с коронографом сделал удивительные снимки короны Солнца. Там виден взрыв на короне, который раньше никто никогда не видел. Было открыто, что на Солнце иногда происходят выбросы так называемой коронарной массы , порождая в солнечной атмосфере взрывы невиданной мощности. При этом происходит выброс заряженных солнечных частиц, и именно они, достигнув Земли, создают полярные сияния .
Еще более интересные затмения можно наблюдать из космоса, когда Земля закрывает Солнце, или, как сделал это спутник “STEREO”, показав нам нашу Луну издалека, в тот момент, когда она проходила по солнечному диску. Зачем делать такие снимки, если мы итак прекрасно знаем о существовании Луны?
А затем, что после, на основе собранных данных, мы научились открывать новые планеты или экзопланеты (планеты, вращающиеся вокруг других звезд). Обычно их не видно даже в самые мощные телескопы, но зато они отлично видны, когда проходят на фоне какой-нибудь звезды. Хотя размер “экзопланет” не сопоставим с размерами их “солнц”, мы, используя имеющийся у нас опыт, можем разглядеть слабое изменение светимости тех самых звезд, в момент прохода экзопланеты по их дискам, то есть, фактически, наблюдая (хоть и в меньших масштабах) те самые “солнечные затмения”.
3 532
С древних тысячелетий люди считали, что Земля, как и другие планеты, является живым организмом с костной структурой и другими органами жизнедеятельности. При этом температура внутри планет и звёзд находится в пределах 300-350°C.
Астроном Вильям Гершель в 1795 году писал о том, что звёзды – это большие планеты, но с ярким свечением.
Согласно преданиям Востока около 40 тысяч лет назад планета Солнце стало звездой вместо Юпитера, который, утратив яркость свечения, стал планетой.
Сейчас известно, что Солнце имеет форму шара с твёрдой поверхностью, многослойной атмосферой (аурой), радиационным и геомагнитным поясами. Яркое свечение вокруг Солнца образуется в верхних слоях его атмосферы – короне. Поверхность самого Солнца защищена от температуры короны многослойностью его атмосферы, толщина которой равна более 40 тыс. километров.
Нашими исследованиями последних лет удалось приблизиться к разгадке процесса образования высокотемпературного свечения в короне Солнца, чего нет у других планет, в том числе и у Юпитера (считавшегося ранее звездой). Одну из первых попыток объяснить повышенную энергетику Солнца сделал в 1842 году астроном Майер, который предположил, что звезда пополняется падающими на него необычными метеоритами. Подтверждением этому может являться падение на Солнце в феврале 1994 г. гигантской глыбы материального тела, которое внедрилось в поверхность звезды без какого-либо выброса грунта. Из газет известно, что в конце июля того же года на Юпитер упало громадное тело, тоже без выброса грунта. Через несколько месяцев в газетах появилось сообщение о появлении у поверхности Сатурна огромного тела, которое перед падением разделилось на несколько частей и поочередно внедрялось в поверхность Сатурна в течение 4-х дней; как бы выбирая место падения.
По легендам Востока известно, что корабли Больших Строителей Космической Цивилизации бороздят Космос, доставляя (транспортируя) различные материалы для создания и функционирования необходимых объектов на звёздах и планетах.
Упавшее на Солнце в 1994 году материальное тело было внедрено в поверхность коры у западной гряды известных белых и чёрных пятен.
Установлено давно, что белые пятна обладают положительным, а чёрные пятна — отрицательным магнитным полем.
Эта гряда заглублена в поверхность звезды и простирается с запада на восток более чем на 40 тысяч км. Она является южным энергоисточником, участвующим в образовании яркого коронного свечения звезды. Другой заглублённый энергоисточник находится в северной части Солнца на месте видимых спланированных геометрических форм неприродного происхождения. Между южным и северным энергоисточниками имеются тоннельные коммуникации. В районе экватора от этих тоннелей вверх (в атмосферу) уходит мощный поток энергии, возбуждающий свечение в слоях короны (см. рис.).
Можно предположить, что подобный энергопоток с энергоцентрами был также и на Юпитере. Не исключено, что подобные сооружения имеются также и на других звёздах Вселенной.
Яркое коронное свечение вокруг Солнца происходит на высоте внутреннего радиационного пояса, разделённого дискообразным энергослоем (ДЭС) на северную и южную части. Именно по этому ДЭС идут основные жизненные энергопотоки между Солнцем и Космосом в обоих направлениях.
Оказывается, что ранее древние цивилизации могли создавать яркое внешнее свечение в малых и больших шаровых светильниках. Такие светильники имелись до новой эры в храмах Египта, Римской империи, Ближнего Востока.
Исследователь полковник П.Х. Фосетт в начале XX века писал, что в Бразилии, в недоступных лесах бассейна р. Амазонка находились шаровые светильники, освещавшие весь город. Эти светильники обладали внешним ореолом свечения, в то время как сами слоистые шары могли быть непрозрачными. Ранее на Земле подобные светильники имели разные конструктивные решения больших и малых размеров.
Любопытно, что подобная «вечная лампа» была продемонстрирована в 1845 году в зале в Вольного экономического общества Петербурга изобретателем Ф.И. Борщевским. В заявке своего изобретения автор сообщал, что в стеклянном шаре находятся два острых кусочка плавикового шпата (флюорита) из гранитных гор Сибири. Эти кусочки плавикового шпата ярко светятся от гальванической батареи, не плавятся и работают вечно, потребляя небольшой ток. Об этом сообщается в книге Д.Тихого «Эстафета великого открытия» (Советская Россия, М., 1971). В устройствах экваториальной части энергоканала на Солнце наверняка тоже имеются материалы флюорита.
Затмения относятся к числу самых зрелищных астрономических явлений. Однако никакие технические средства не могут в полной мере передать ощущения, возникающие при этом у наблюдателя. И все же в силу несовершенства человеческого глаза ему видно далеко не все сразу. Ускользающие от взгляда детали этой чудесной картины способна выявить и запечатлеть только специальная техника фотографирования и обработки сигналов. Многообразие затмений далеко не исчерпывается явлениями в системе Солнце-Земля-Луна. Относительно близко расположенные космические тела регулярно отбрасывают друг на друга тени (нужно лишь, чтобы неподалеку был какой-нибудь мощный источник светового излучения). Наблюдая за этим космическим театром теней, астрономы получают множество интересных сведений об устройстве Вселенной. Фото Вячеслав Хондырев
На болгарском курорте Шабла 11 августа 1999 года был самый обычный летний день. Голубое небо, золотой песок, теплое ласковое море. Но на пляже никто не заходил в воду — публика готовилась к наблюдениям. Именно здесь стокилометровое пятно лунной тени должно было пересечь берег Черного моря, а длительность полной фазы, согласно расчетам, достигала 3 минут 20 секунд. Отличная погода вполне соответствовала многолетним данным, но все с тревогой поглядывали на облако, висящее над горами.
На самом деле затмение уже шло, просто его частные фазы мало кого интересовали. Иное дело — полная фаза, до начала которой оставалось еще полчаса. Новенькая цифровая зеркалка, специально купленная для этого случая, стояла в полной готовности. Все продумано до мелочей, каждое движение отрепетировано десятки раз. Погода испортиться уже не успеет, и все же беспокойство почему-то нарастало. Может, дело в том, что света заметно поубавилось и резко похолодало? Но так и должно быть с приближением полной фазы. Впрочем, птицам этого не понять — все способные летать пернатые поднялись в воздух и с криками выписывали круги над нашими головами. С моря задул ветер. С каждой минутой он крепчал, и тяжелая фотокамера начинала дрожать на штативе, который еще недавно казался таким надежным.
Делать нечего — за несколько минут до расчетного момента, рискуя все испортить, я спустился с песчаного холма к его подножию, где кусты гасили ветер. Несколько движений, и буквально в последний момент техника вновь настроена. Но что это за шум? Лают и воют собаки, блеют овцы. Кажется, все животные, способные издавать звуки, делают это как в последний раз! Свет меркнет с каждой секундой. Птиц в потемневшем небе уже не видно. Все разом стихает. Нитевидный солнечный серпик освещает морской берег не ярче, чем полная Луна. Вдруг и он гаснет. Кто следил за ним в последние секунды без темного фильтра, в первые мгновения наверняка ничего не видит.Мое суетливое волнение сменилось настоящим шоком: затмение, о котором я мечтал всю жизнь, уже началось, летят драгоценные секунды, а я даже не могу поднять голову и насладиться редчайшим зрелищем — фотосъемка прежде всего! По каждому нажатию кнопки фотокамера автоматически делает серию из девяти снимков (в режиме «брекетинг»). Еще одну. Еще и еще. Пока камера щелкает затвором, все же отваживаюсь оторваться и взглянуть на корону в бинокль. От черной Луны во все стороны разбрелось множество длинных лучей, образуя жемчужную корону с желтовато-кремовым оттенком, а у самого края диска вспыхивают ярко-розовые протуберанцы. Один из них необычно далеко отлетел от края Луны. Расходясь в стороны, лучи короны постепенно бледнеют и сливаются с темно-синим фоном неба. Эффект присутствия такой, будто не на песке стою, а лечу в небе. А время словно исчезло...
Вдруг по глазам ударил яркий свет — это выплыл из-за Луны краешек Солнца. Как же быстро все кончилось! Протуберанцы и лучи короны видны еще несколько секунд, и съемка продолжается до последнего. Программа выполнена! Несколько минут спустя вновь разгорается день. Птицы сразу позабыли испуг от внеочередной скоротечной ночи. Но моя память вот уже много лет хранит ощущение абсолютной красоты и величия космоса, чувство сопричастности к его тайнам.
Как впервые измерили скорость светаЗатмения происходят не только в системе Солнце-Земля-Луна. Например, четыре крупнейших спутника Юпитера, открытых еще Галилео Галилеем в 1610 году, сыграли важную роль в развитии мореплавания. В ту эпоху, когда еще не было точных морских хронометров, по ним можно было вдали от родных берегов узнавать гринвичское время, необходимое для определения долготы судна. Затмения спутников в системе Юпитера происходят почти каждую ночь, когда то один, то другой спутник входит в тень, отбрасываемую Юпитером, или скрывается от нашего взгляда за диском самой планеты. Зная из морского альманаха предварительно вычисленные моменты этих явлений и сравнивая их с местным временем, получаемым из элементарных астрономических наблюдений, можно определить свою долготу. В 1676 году датский астроном Оле Кристенсен Рёмер заметил, что затмения спутников Юпитера немного отклоняются от предвычисленных моментов. Юпитерианские часы то уходили вперед на восемь с небольшим минут, то потом, спустя около полугода, на столько же отставали. Рёмер сопоставил эти колебания с положением Юпитера относительно Земли и пришел к выводу, что все дело в задержке распространения света: когда Земля ближе к Юпитеру, затмения его спутников наблюдаются раньше, когда дальше — позже. Разница, составлявшая 16,6 минуты, соответствовала времени, за которое свет проходил диаметр земной орбиты. Так Рёмер впервые измерил скорость света.
Встречи в небесных узлах
По удивительному совпадению видимые размеры Луны и Солнца почти одинаковы. Благодаря этому в редкие минуты полных солнечных затмений можно увидеть протуберанцы и солнечную корону — самые внешние плазменные структуры солнечной атмосферы, постоянно «улетающие» в открытый космос. Не будь у Земли такого большого спутника, до поры до времени никто бы и не догадался об их существовании.
Видимые пути по небу Солнца и Луны пересекаются в двух точках — узлах, через которые Солнце проходит примерно раз в полгода. Именно в это время и становятся возможны затмения. Когда Луна встречается с Солнцем в одном из узлов, наступает солнечное затмение: вершина конуса лунной тени, упираясь в поверхность Земли, образует овальное теневое пятно, которое с большой скоростью смещается по земной поверхности. Только попавшие в него люди увидят лунный диск, полностью перекрывающий солнечный. Для наблюдателя полосы полной фазы затмение будет частным. Причем вдали его можно даже не заметить — ведь когда закрыто менее 80—90% солнечного диска, уменьшение освещенности почти неощутимо для глаза.
Ширина полосы полной фазы зависит от расстояния до Луны, которое из-за эллиптичности ее орбиты меняется от 363 до 405 тысяч километров. При максимальном расстоянии конус лунной тени немного не дотягивается до поверхности Земли. В этом случае видимые размеры Луны оказываются немного меньше Солнца и вместо полного затмения происходит кольцеобразное: даже в максимальной фазе вокруг Луны остается яркий ободок солнечной фотосферы, мешающий увидеть корону. Астрономов, разумеется, в первую очередь интересуют полные затмения, при которых небо темнеет настолько, что можно наблюдать лучистую корону.
Лунные затмения (с точки зрения гипотетического наблюдателя на Луне они будут, разумеется, солнечными) происходят во время полнолуния, когда наш естественный спутник проходит узел, противоположный тому, где находится Солнце, и попадает в конус тени, отбрасываемой Землей. Внутри тени нет прямых солнечных лучей, но свет, преломившийся в земной атмосфере, все же попадает на поверхность Луны. Обычно он окрашивает ее в красноватый (а иногда буро-зеленоватый) цвет из-за того, что в воздухе длинноволновое (красное) излучение поглощается меньше, чем коротковолновое (синее). Можно представить себе, какой ужас наводил на первобытного человека внезапно помрачившийся зловеще красный диск Луны! Что уж говорить о солнечных затмениях, когда с неба вдруг начинало исчезать дневное светило — главное божество для многих народов?
Неудивительно, что поиск закономерностей в распорядке затмений стал одной из первых сложных астрономических задач. Ассирийские клинописные таблички, относящиеся к 1400—900 годам до н. э., содержат данные о систематических наблюдениях затмений в эпоху вавилонских царей, а также упоминание о замечательном периоде в 65851/3 суток (саросе), в течение которого повторяется последовательность лунных и солнечных затмений. Греки пошли еще дальше — по форме тени, наползающей на Луну, они сделали вывод о шарообразности Земли и о том, что Солнце намного превосходит ее по размерам.
Как определяют массы других звезд
Александр Сергеев
Шесть сотен «исходников»
С удалением от Солнца внешняя корона постепенно тускнеет. Там, где на фотоснимках она сливается с фоном неба, ее яркость в миллион раз меньше яркости протуберанцев и окружающей их внутренней короны. На первый взгляд невозможно сфотографировать корону на всем ее протяжении от края солнечного диска до слияния с фоном неба, ведь хорошо известно, что динамический диапазон фотографических матриц и эмульсий в тысячи раз меньше. Но снимки, которыми иллюстрирована эта статья, доказывают обратное. Задача имеет решение! Только идти к результату нужно не напролом, а в обход: вместо одного «идеального» кадра нужно сделать серию снимков с разной экспозицией. Разные снимки будут выявлять области короны, находящиеся на разных расстояниях от Солнца.
Такие снимки сначала обрабатываются отдельно, а потом совмещаются друг с другом по деталям лучей короны (по Луне снимки совмещать нельзя, ведь она быстро движется относительно Солнца). Цифровая обработка фотоснимков не так проста, как кажется. Однако наш опыт показывает, что свести воедино можно любые снимки одного затмения. Широкоугольные с длиннофокусными, с малой и большой экспозицией, профессиональные и любительские. В этих снимках частицы труда двадцати пяти наблюдателей, фотографировавших затмение 2006 года в Турции , на Кавказе и в Астрахани.
Шесть сотен исходных снимков, претерпев множество преобразований, превратились всего лишь в несколько отдельных изображений, но зато каких! Теперь на них есть все мельчайшие детали короны и протуберанцев, хромосфера Солнца и звезды до девятой величины. Такие звезды даже ночью видны только в хороший бинокль. Лучи короны «проработались» до рекордных 13 радиусов солнечного диска. И еще цвет! Все, что видно на итоговых изображениях, имеет реальную окраску, совпадающую с визуальными ощущениями. И достигнуто это не искусственным подкрашиванием в «Фотошопе», а с помощью строгих математических процедур в программе обработки. Размер каждого снимка приближается к гигабайту — можно сделать отпечатки шириной до полутора метров без всякой потери детализации.
Как уточняют орбиты астероидов
Затменно-переменными звездами называют тесные двойные системы, в которых две звезды обращаются вокруг общего центра масс так, что орбита повернута к нам ребром. Тогда две звезды регулярно затмевают друг друга, а земной наблюдатель видит периодические изменения их суммарного блеска. Самая известная затменно-переменная звезда — Алголь (бета Персея). Период обращения в этой системе составляет 2 суток 20 часов и 49 минут. За это время на кривой блеска наблюдается два минимума. Один глубокий, когда небольшая, но горячая белая звезда Алголь А полностью скрывается позади тусклого красного гиганта Алголя B. В это время совокупная яркость двойной звезды падает почти в 3 раза. Менее заметный спад блеска — на 5—6% — наблюдается, когда Алголь А проходит на фоне Алголя В и немного ослабляет его блеск. Тщательное изучение кривой блеска позволяет узнать много важных сведений о звездной системе: размеры и светимости каждой из двух звезд, степень вытянутости их орбиты, отклонение формы звезд от шарообразной под действием приливных сил и самое главное — массы звезд. Без этих сведений было бы трудно создать и проверить современную теорию строения и эволюции звезд. Звезды могут затмеваться не только звездами, но и планетами. Когда 8 июня 2004 года планета Венера прошла по диску Солнца, мало кому пришло в голову говорить о затмении, поскольку на блеске Солнца крошечное темное пятнышко Венеры почти не сказалось. Но если бы на ее месте оказался газовый гигант типа Юпитера, он заслонил бы примерно 1% площади солнечного диска и на столько же снизил бы его блеск. Это уже можно зарегистрировать современными инструментами, и на сегодня уже есть случаи таких наблюдений. Причем некоторые из них выполнены любителями астрономии. Фактически «экзопланетные» затмения — это единственный доступный любителям способ наблюдать планеты у других звезд.
Александр Сергеев
Панорама в лунной тени
Необыкновенная красота солнечного затмения не исчерпывается сверкающей короной. Ведь есть еще заревое кольцо по всему горизонту, которое создает в момент полной фазы уникальное освещение, как будто закат происходит сразу со всех сторон света. Вот только мало кому удается оторвать взгляд от короны и посмотреть на удивительные цвета моря и гор. И тут на помощь приходит панорамная фотосъемка. Несколько соединенных вместе снимков покажут все, что ускользнуло от взгляда или не врезалось в память.
Приведенный в этой статье панорамный снимок — особенный. Его охват по горизонту — 340 градусов (почти полный круг), а по вертикали — почти до зенита. Только на нем мы позже рассмотрели перистые облака, которые едва не испортили нам наблюдения — они же всегда к перемене погоды. И действительно, дождь начался уже через час после того, как Луна сошла с диска Солнца. Видимые на снимке инверсионные следы двух самолетов на самом деле не обрываются в небе, а просто уходят в лунную тень и из-за этого становятся невидимыми. Справа на панораме затмение в самом разгаре, а на левом краю снимка полная фаза только что закончилась.
Правее и ниже короны расположен Меркурий — он никогда не уходит далеко от Солнца, и увидеть его удается далеко не всем. Еще ниже сверкает Венера , а по другую сторону от Солнца — Марс . Все планеты расположены вдоль одной линии — эклиптики — проекции на небо плоскости, вблизи которой обращаются все планеты. Только во время затмения (и еще из космоса) можно вот так с ребра увидеть нашу планетную систему, окружающую Солнце. В центральной части панорамы видны созвездия Ориона и Возничего. Яркие звезды Капелла и Ригель белые, а красный сверхгигант Бетельгейзе и Марс получились оранжевыми (цвет виден при увеличении). Сотням людей, наблюдавшим затмение в марте 2006-го, теперь кажется, что все это они видели своими глазами. А ведь им панорамный снимок помог — он уже выставлен в Интернете.
Как нужно фотографировать?29 марта 2006 года в поселке Кемер на средиземноморском побережье Турции в ожидании начала полного затмения опытные наблюдатели делились секретами с начинающими. Самое главное на затмении — не забыть открыть объективы. Это не шутка, такое действительно случается. А еще не стоит дублировать друг друга, делая одинаковые кадры. Пусть каждый снимает то, что именно с его аппаратурой может получиться лучше, чем у других. Для наблюдателей, вооруженных камерами с широкоугольной оптикой, главная цель — внешняя корона. Надо постараться сделать серию ее снимков с разной выдержкой. Владельцы телеобъективов могут получить детальные изображения средней короны. А если у вас есть телескоп, то надо фотографировать область у самого края лунного диска и не тратить драгоценные секунды на работу с другой аппаратурой. И призыв тогда был услышан. А сразу после затмения наблюдатели стали свободно обмениваться файлами со снимками, чтобы собрать комплект для дальнейшей обработки. Позже это привело к созданию банка оригинальных снимков затмения 2006 года. Каждый теперь понимал, что от исходных снимков до детального изображения всей короны еще очень-очень далеко. Времена, когда любой резкий снимок затмения считался шедевром и окончательным результатом наблюдений, безвозвратно прошли. По возвращении домой всех ждала работа за компьютером.
Активное Солнце
Солнце, как и другие похожие на него звезды, отличается периодически наступающими состояниями активности, когда в его атмосфере в результате сложных взаимодействий движущейся плазмы с магнитными полями возникает множество неустойчивых структур. В первую очередь это солнечные пятна, где часть тепловой энергии плазмы переходит в энергию магнитного поля и в кинетическую энергию движения отдельных плазменных потоков. Солнечные пятна холоднее окружающей среды и выглядят темными на фоне более яркой фотосферы — слоя солнечной атмосферы, из которого к нам приходит большая часть видимого света. Вокруг пятен и во всей активной области атмосфера, дополнительно нагреваемая энергией затухающих магнитных полей, становится ярче, и возникают структуры, называемые факелами (видимые в белом свете) и флоккулами (наблюдаемые в монохроматическом свете от дельных спектральных линий, например, водорода).
Над фотосферой располагаются более разреженные слои солнечной атмосферы толщиной 10—20 тысяч километров, называемые хромосферой, а над ней на многие миллионы километров простирается корона. Над группами солнечных пятен, а иногда и в стороне от них часто возникают протяженные облака — протуберанцы, хорошо заметные во время полной фазы затмения на краю солнечного диска в виде ярких розовых дуг и выбросов. Корона — самая разреженная и очень горячая часть атмосферы Солнца, которая как бы испаряется в окружающее пространство, образуя непрерывный поток удаляющейся от Солнца плазмы, называемый солнечным ветром. Именно он придает солнечной короне лучистый вид, оправдывающий ее название.
По движению вещества в хвостах комет выяснилось, что скорость солнечного ветра постепенно увеличивается с удалением от Солнца. Удалившись от светила на одну астрономическую единицу (величина радиуса земной орбиты), солнечный ветер «летит» со скоростью 300—400 км/с при концентрации частиц 1—10 протонов на кубический сантиметр. Встречая на своем пути препятствия в виде планетных магнитосфер, поток солнечного ветра образует ударные волны, которые влияют на атмосферы планет и межпланетную среду. Наблюдая солнечную корону, мы получаем информацию о состоянии космической погоды в окружающем нас космическом пространстве.Самыми мощными проявлениями солнечной активности являются плазменные взрывы, называемые солнечными вспышками. Они сопровождаются сильным ионизующим излучением, а также мощными выбросами горячей плазмы. Проходя через корону, потоки плазмы заметно влияют на ее структуру. Например, в ней образуются шлемовидные образования, переходящие в длинные лучи. По сути, это вытянутые трубки магнитных полей, вдоль которых с большими скоростями распространяются потоки заряженных частиц (в основном это энергичные протоны и электроны). Фактически видимая структура солнечной короны отражает интенсивность, состав, структуру, направление движения и другие характеристики солнечного ветра, постоянно воздействующего на нашу Землю. В моменты вспышек его скорость может достигать 600—700, а иногда и более 1000 км/с.
В прошлом корона наблюдалась только во время полных солнечных затмений и исключительно вблизи Солнца. В совокупности накопилось около часа наблюдений. С изобретением внезатменного коронографа (специального телескопа, в котором устраивается искусственное затмение) стало возможным постоянно следить с Земли за внутренними областями короны. Также всегда можно регистрировать радиоизлучение короны, причем даже сквозь облака и на больших расстояниях от Солнца. Но в оптическом диапазоне внешние области короны по-прежнему видны с Земли только в полной фазе солнечного затмения.
С развитием внеатмосферных методов исследований появилась возможность непосредственно получать изображение всей короны в ультрафиолетовых и рентгеновских лучах. Наиболее впечатляющие снимки регулярно поступают с космической Солнечной орбитальной гелиосферной обсерватории SOHO, запущенной в конце 1995 года совместными усилиями Европейского космического агентства и NASA. На снимках SOHO лучи короны очень длинные, да и звезд видно много. Однако в середине, в области внутренней и средней короны, изображение отсутствует. Искусственная «луна» в коронографе великовата и заслоняет гораздо больше, чем настоящая. Но иначе нельзя — слишком уж ярко светит Солнце. Так что съемка со спутника не заменяет наблюдений с Земли. Зато космические и земные снимки солнечной короны идеально дополняют друг друга.
SOHO также постоянно наблюдает за поверхностью Солнца, причем затмения ей не помеха, ведь обсерватория находится вне пределов системы Земля-Луна. Несколько ультрафиолетовых изображений, сделанных SOHO в моменты около полной фазы затмения 2006 года, были собраны воедино и помещены на место изображения Луны. Теперь видно, какие активные области в атмосфере ближайшей к нам звезды связаны с теми или иными особенностями в ее короне. Может показаться, что некоторые «купола» и зоны турбулентности в короне ничем не вызваны, но в действительности их источники просто скрыты от наблюдения на другой стороне светила.
«Русское» затмение
Очередное полное солнечное затмение в мире уже называют «русским», поскольку главным образом оно будет наблюдаться в нашей стране. Во второй половине дня 1 августа 2008 года полоса полной фазы протянется от Северного Ледовитого океана почти по меридиану до Алтая, пройдя точно через Нижневартовск, Новосибирск, Барнаул, Бийск и Горно-Алтайск — прямо вдоль федеральной трассы M52. Кстати, в Горно-Алтайске это будет уже второе затмение за два с небольшим года — именно в этом городе пересекаются полосы затмений 2006 и 2008 годов. Во время затмения высота Солнца над горизонтом составит 30 градусов: этого достаточно для фотографирования короны и идеально для панорамной съемки. Погода в Сибири в это время обычно хорошая. Еще не поздно приготовить пару фотоаппаратов и купить билет на самолет.
Это затмение никак нельзя пропустить. Следующее полное затмение будет видно в Китае в 2009 году, а потом хорошие условия для наблюдений сложатся только в США в 2017 и 2024 годах. В России же перерыв продлится почти полвека — до 20 апреля 2061-го.
Если соберетесь, то вот вам хороший совет: наблюдайте группами и обменивайтесь полученными снимками, присылайте их для совместной обработки в Цветочную обсерваторию: www.skygarden.ru . Тогда кому-то обязательно повезет с обработкой, и тогда все, даже оставшиеся дома, благодаря вам увидят затмение Солнца — увенчанную короной звезду.
Я не любитель гравитационных волн. Видимо, это ещё одно из предсказаний ОТО.
Первое предсказание ОТО об искривлении пространства гравитационным телом было обнаружено в 1919г по отклонению лучей света далёких эвёзд при прохождении света рядом с Солнцем.
Но такое отклонение лучей света объясняется обычным преломлением лучей света в прозрачной атмосфере Солнца. И не надо искривлять пространство. Земля тоже иногда "искривляет" пространство - миражи.
Гравитационные волны, видимо, из этой же серии открытий. Но какие перспективы открываются перед человечеством, даже телепортация.
Эйнштейн уже вводил в свою теорию антигравитационную поправку или лямда - член, но потом передумал и признал этот лямда - член одной из самых больших ошибок. А какие перспективы открылись бы с этой антигравитацией. Положил этот лямда - член в рюкзак и...
P. S. Геофизики уже давно обнаружили гравитационные волны. Выполняя наблюдения с гравиметрами, мы иногда обнаруживаем гравитационные волны. Гравиметр в одном и том же месте вдруг показывает то увеличение, то уменьшение гравитации. Это землетрясения возбуждают "гравитационные" волны. И не надо искать эти волны в далёкой Вселенной.
Рецензии
Михаил, мне стыдно за вас и за тех, кто вам тут поддакивает. У половины из них с грамматикой-то дело плохо, а уж с физикой, вероятно, и подавно.
А теперь - по делу. Визги ваших подельников о том, что-де при измерении гравитационных волн будут обнаружены вполне земные воздействия, а вовсе не гравитационный сигал, несостоятельны. Во-первых, сигнал ищется на вполне определенных частотах; во-вторых- вполне определенной формы; в-третьих - обнаружение проводится не одним интерферометром, а по крайней мере двумя, расположенными в сотнях километров друг от друга, и в расчет принимаются только сигналы, одновременно возникшие в обоих приборах. Впрочем, вы можете и сами погуглить технологию этого дела. Или же вам проще сидеть и бурчать, не пытаясь вникнуть?
А с какого перепуга вы вдруг заговорили о какой-то телепортации в связи с гравиволнами? Это кто вам пообещал телепортацию? Эйнштейн?
Едем дальше. Поговорим о светопреломлении в солнечной атмосфере.
Зависимость показателя преломления газов от температуры и давления может быть представлена в форме n=1+AP/T (уравнение 3 в http://www.studfiles.ru/preview/711013/) Здесь Р – давление, Т – температура, А – постоянная. Для водорода при температуре 300 К и давлении 1 атм. (т.е. 100 тысяч паскаль) показатель преломления составляет 1,000132. Это позволяет найти постоянную А:
AP/T =0.000132, A=0.000132*T/P=0.000132*293/100000 = 3,8*10^-6
В хромосфере солнца температура достигает 20000 градусов, а концентрация газа 10^-12 г/см куб. – т.е. 10^-6 г/м куб. Рассчитаем давление, используя уравнение Клапейрона-Менделеева для моля газа: PV=RT. Сначала рассчитаем объем, полагая что газ – водород с мольной массой 1 (т.к. при этой температуре газ полностью атомарный). Расчет простой: 10^-6 г занимают объем 1 м куб., а 1 г – 10^6 м куб. Отсюда находим давление: P=RT/V= 8,3*20000/10^6=0,166 Па. Совсем не густо!
Теперь можно вычислить показатель преломления солнечной хромосферы:
n=1+3,8*10^-6*0,166 /(2*10^4)=1+0,315*10^-10, т.е. слагаемое после единицы меньше, чем у водорода в нормальных условиях в (1,32^-4/0,315*10^-10)=4.2*10^6 раз. В четыре миллиона раз – и это в хромосфере!
Измерение же отклонения проводилось не в хромосфере, примыкающей к самой поверхности солнца, к его фотосфере, а в его короне – но там температура составляет уже миллионы градусов, а давление еще в сотни раз меньше, т.е. второе слагаемое уменьшится еще по меньшей мере на четыре порядка! Ни каким прибором не получится обнаружить преломление в короне Солнца!
Включайте голову хоть чуть-чуть.
"Расстояния между телами измеряются в угловых единицах? Это что-то новенькое. Ну-ка, поведайте, сколько угловых единиц между землей и луной, будет очень интересно. Вы заврались, господа. Продолжайте заниматься взаимным удовлетворением в том же духе. Вы - интеллектуальные онанисты, и плодовитость ваша такая же, как у онанистов."
Опять перевираешь! Я ж тебе говорил, что размеры небесных тел и расстояния между ними на небосводе измеряются в угловых единицах. Забей в поисковике "Угловой размер Солнца и Земли". Их размер примерно одинаков - 0,5 угловых градуса, что особенно хорошо заметно при полных солнечных затмениях..
Просто баран умнее в сто крат, чем баран учёный.
В одной точке земного шара полное солнечное затмение можно наблюдать в среднем раз в 350 лет. Владимир Алексеев сумел попасть в переполненный Шпицберген и увидеть чудо своими глазами.
Полное солнечное затмение – одно из красивейших явлений природы, ради которых имеет смысл ехать на край света. 20 марта 2015 года жителям Фарерских островов и архипелага Шпицберген посчастливилось более двух минут наблюдать закрытое Луной Солнце. Заполярное полное солнечное затмение в день весеннего равноденствия, с солнцем, зависшим необычно низко – в 10 градусах над горизонтом, – явление исключительное. При всей уникальности этого события, основную проблему наблюдения и съемки представляют обычные для этих широт порывистый ветер, низкие температуры, дымка и постоянно меняющиеся погодные условия. Невероятное природное совпадение состоит в том, что диаметр Солнца в 400 раз больше диаметра Луны – и в то же самое время в 400 раз дальше от Земли, чем Луна. Это делает два небесных тела одинаковыми по размеру при наблюдении с поверхности, позволяя нам видеть невероятно красивую симметрию полного солнечного затмения. Но так как Луна движется вокруг Земли по эллипсу, ее расстояние до нас в перигее и апогее бывает, соответственно, большим или меньшим. Когда Луна находится на максимальном удалении от Земли, наблюдателям ее диаметр кажется меньше диаметра Солнца: Луна не может полностью закрыть диск нашей звезды, оставляя видимым яркое узкое кольцо. Но разглядеть это кольцо можно только через очень темные фильтры, специальные проекционные солнечные телескопы, или коронографы. Без специальных устройств люди даже не заметят такое затмение. Точно так же невозможно без подобных фильтров рассмотреть самый простой тип солнечного затмения – когда центры Луны и Солнца не совпадают на небе, и Солнце перекрывается Луной не полностью. В этом случае принято говорить о частном затмении. Именно такое затмение и наблюдали 20 марта жители европейской части России. А вот сказочную солнечную корону можно увидеть лишь во время полного затмения, наблюдение за которым, к слову, постоянно предоставляет науке новые сведения. В дни затмения цены на Шпицбергене, который и так дешевым местом не назовешь, просто зашкаливали – здешние отели и хостелы не могли вместить и половины желающих посетить архипелаг. Весь номерной фонд, составляющий немногим более 1000 мест, был раскуплен еще год назад, притом что желающих увидеть полное солнечное затмение 20 марта 2015 года со всего мира набралось более 2000 человек. Неожиданно откликнулся руководитель экспедиционного центра при тресте «Арктик-уголь» из российского шахтерского поселка Баренцбург Тимофей Рогожин: он предложил разместиться в законсервированном поселке Пирамида, примерно в 120 километрах от норвежского Лонгьира, местного административного центра. Пирамида – застывший объект советской индустриальной культуры, был отстроен в 1960–1980-е годы по последним требованиям тогдашней архитектурной моды, а вскоре после развала СССР, оставленный людьми, был «заморожен» с сохранением всей инфраструктуры и внутренней «начинки» зданий. Правда, в единственной функционирующей в поселке гостинице, расконсервированной в 2012 году, было очень холодно – приходилось спать не только в одежде, но и в шапках, несмотря на то что здание отапливается местной котельной, работающей на запасах угля, добытого еще в советские времена. Говорят, этих запасов должно хватить на 10 лет.
Погода не радовала. Небо все время было затянуто тяжелыми тучами, и непрерывно мело. Но утром 20 марта произошло настоящее чудо. Проснувшись пораньше и взглянув на небо, я не обнаружил там ни единого облачка! Совершенно невероятно! На Фарерских островах наблюдавшим повезло меньше – полная фаза затмения была видна в просвет между облаками считанные секунды! Температура опустилась до минус 24 градусов, а сильный ветер по ощущениям добавлял еще градусов десять, так что без перчаток руки отмерзали за минуту. Перед завтраком нам сказали, что в 50 километрах от Пирамиды на одного из европейских туристов напал белый медведь, и зверя пришлось убить… Место для съемки выбрано в десятке километров от Пирамиды, вблизи ледника Норденштельд. Нашу группу из пяти человек сопровождали два гида с карабинами на случай, если появится медведь. На Шпицбергене на 3000 жителей приходится 4000 белых медведей – почти полтора медведя на человека! И действительно, выезжая на снегоходах из Пирамиды, мы заметили на льду трех бело-снежных песцов – это был верный знак: где-то неподалеку медведь совсем недавно отобедал нерпой, песцы всегда приходят за остатками пиршества. Звенящая тишина, только слышно, как ветер, слегка шурша, перегоняет снег, вокруг ни единой души. Но вот в течение каких-то считанных секунд внезапно наступает ночь, и в арктическом небе вспыхивает, как по щелчку, солнечная корона! Глядя на эту невероятную красоту, понимаешь, почему ради нее тысячи людей со всего мира готовы идти в прямом смысле слова на край Земли, чтобы увидеть это собственными глазами!
