Η γήινη ζωή οφείλει την καταγωγή της ουράνιο σώμα. Ζεσταίνει και φωτίζει τα πάντα στην επιφάνεια του πλανήτη μας. Δεν είναι περίεργο ότι η λατρεία του Ήλιου και η αναπαράστασή του ως μεγάλου ουράνιου θεού αντικατοπτρίστηκε στις λατρείες των πρωτόγονων λαών που κατοικούσαν στη Γη.
Έχουν περάσει αιώνες, χιλιετίες, αλλά η σημασία του στην ανθρώπινη ζωή έχει αυξηθεί. Είμαστε όλοι παιδιά του Ήλιου.
Τι είναι ο Ήλιος;
Ένα αστέρι από τον Γαλαξία του Γαλαξία, με το γεωμετρικό του σχήμα, που αντιπροσωπεύει μια τεράστια, καυτή, αέρια μπάλα, που ακτινοβολεί συνεχώς ροές ενέργειας. Η μόνη πηγή φωτός και θερμότητας στο αστροπλανητικό μας σύστημα. Τώρα ο Ήλιος βρίσκεται στην εποχή ενός κίτρινου νάνου, σύμφωνα με τη γενικά αποδεκτή ταξινόμηση των τύπων των αστεριών στο σύμπαν.
Χαρακτηριστικά του Ήλιου
Ο ήλιος έχει τις εξής ιδιότητες:
- Ηλικία -4,57 δισεκατομμύρια χρόνια.
- Απόσταση από τη Γη: 149.600.000 km
- Μάζα: 332.982 μάζες γης (1,9891 103⁰ kg).
- Η μέση πυκνότητα είναι 1,41 g / cm³ (αυξάνεται 100 φορές από την περιφέρεια προς το κέντρο).
- Η τροχιακή ταχύτητα του Ήλιου είναι 217 km/s.
- Ταχύτητα περιστροφής: 1.997 km/s
- Ακτίνα: 695-696 χιλιάδες χλμ.
- Θερμοκρασία: από 5.778 K στην επιφάνεια έως 15.700.000 K στον πυρήνα.
- Θερμοκρασία κορώνας: ~1.500.000 K;
- Ο ήλιος είναι σταθερός στη φωτεινότητά του, βρίσκεται στο 15% των φωτεινότερων αστεριών του γαλαξία μας. Εκπέμπει λιγότερες υπεριώδεις ακτίνες, αλλά έχει μεγαλύτερη μάζα σε σύγκριση με παρόμοια αστέρια.
Από τι είναι φτιαγμένος ο ήλιος;
Με τον δικό μου τρόπο χημική σύνθεσηΤο αστέρι μας δεν διαφέρει από τα άλλα αστέρια και περιέχει: 74,5% υδρογόνο (κατά μάζα), 24,6% ήλιο, λιγότερο από 1% άλλες ουσίες (άζωτο, οξυγόνο, άνθρακας, νικέλιο, σίδηρος, πυρίτιο, χρώμιο, μαγνήσιο και άλλες). Μέσα στον πυρήνα, υπάρχουν συνεχείς πυρηνικές αντιδράσεις που μετατρέπουν το υδρογόνο σε ήλιο. Η συντριπτική πλειοψηφία της μάζας του ηλιακού συστήματος - 99,87% ανήκει στον Ήλιο.
Ήδη αυτό το Σάββατο, 11 Αυγούστου 2018, μια νέα αποστολή για τη μελέτη του Ήλιου - το Parker Solar Probe (ή το Parker solar probe) θα πάει στο διάστημα. Σε λίγα χρόνια, η συσκευή θα έρθει πιο κοντά στον Ήλιο από ό,τι έχει καταφέρει να κάνει οποιοδήποτε ανθρωπογενές αντικείμενο. Σύνταξης Ν+1Με τη βοήθεια του Sergei Bogachev, επικεφαλής ερευνητή στο Εργαστήριο Ηλιακής Αστρονομίας ακτίνων Χ στο Ινστιτούτο Φυσικής Ακτινοβολίας Lebedev, αποφάσισε να ανακαλύψει γιατί οι επιστήμονες στέλνουν τη συσκευή σε ένα τόσο ζεστό μέρος και ποια αποτελέσματα αναμένονται από αυτήν.
Όταν κοιτάμε τον νυχτερινό ουρανό, βλέπουμε μεγάλο ποσόΤα αστέρια είναι η πιο πολυάριθμη κατηγορία αντικειμένων στο Σύμπαν που είναι διαθέσιμη για παρατήρηση από τη Γη. Είναι αυτές οι τεράστιες αστραφτερές μπάλες αερίου που παράγονται στους θερμοπυρηνικούς «καμίνους» τους από πολλούς χημικά στοιχείαβαρύτερο από το υδρογόνο και το ήλιο, χωρίς τα οποία ο πλανήτης μας, και όλη η ζωή σε αυτόν, και εμείς οι ίδιοι δεν θα υπήρχαν.
Τα αστέρια βρίσκονται σε μεγάλες αποστάσεις από τη Γη - η απόσταση από το πλησιέστερο από αυτά, το Proxima Centauri, υπολογίζεται σε αρκετά έτη φωτός. Αλλά υπάρχει ένα αστέρι του οποίου το φως χρειάζεται μόνο οκτώ λεπτά για να φτάσει σε εμάς - αυτός είναι ο Ήλιος μας και η παρατήρησή του μας βοηθά να μάθουμε περισσότερα για άλλα αστέρια στο Σύμπαν.
Ο ήλιος είναι πολύ πιο κοντά μας από όσο φαίνεται με την πρώτη ματιά. Κατά μια ορισμένη έννοια, η Γη βρίσκεται μέσα στον Ήλιο - πλένεται συνεχώς από τη ροή του ηλιακού ανέμου που προέρχεται από το στέμμα - το εξωτερικό μέρος της ατμόσφαιρας του άστρου. Είναι τα ρεύματα σωματιδίων και ακτινοβολίας από τον Ήλιο που ελέγχουν τον «διαστημικό καιρό» κοντά στους πλανήτες. Η εμφάνιση σέλας και διαταραχών στις μαγνητόσφαιρες των πλανητών εξαρτάται από αυτά τα ρεύματα, ενώ οι ηλιακές εκλάμψεις και οι στεφανιαίες εκτοξεύσεις μάζας απενεργοποιούν τους δορυφόρους, επηρεάζουν την εξέλιξη των μορφών ζωής στη Γη και καθορίζουν το φορτίο ακτινοβολίας στις επανδρωμένες διαστημικές αποστολές. Επιπλέον, παρόμοιες διεργασίες συμβαίνουν όχι μόνο στο ηλιακό σύστημα, αλλά και σε άλλα πλανητικά συστήματα. Επομένως, η κατανόηση των διεργασιών στο ηλιακό στέμμα και την εσωτερική ηλιόσφαιρα μας επιτρέπει να πλοηγηθούμε καλύτερα στη συμπεριφορά του «ωκεανού» πλάσματος που περιβάλλει τη Γη.
Δομή του Ήλιου
Wikimedia Commons
«Λόγω της απόστασης του Ήλιου, λαμβάνουμε σχεδόν όλες τις πληροφορίες για αυτόν μέσω της ακτινοβολίας που παράγει. Ακόμη και κάποιες απλές παράμετροι, όπως η θερμοκρασία, που μπορούν να μετρηθούν στη Γη με ένα συνηθισμένο θερμόμετρο, καθορίζονται πολύ περισσότερο για τον Ήλιο και τα αστέρια. με περίπλοκο τρόπο- ανάλογα με το φάσμα της ακτινοβολίας τους. Αυτό ισχύει και για πιο σύνθετα χαρακτηριστικά, όπως το μαγνητικό πεδίο. Το μαγνητικό πεδίο είναι σε θέση να επηρεάσει το φάσμα ακτινοβολίας, χωρίζοντας τις γραμμές σε αυτό - αυτό είναι το λεγόμενο φαινόμενο Zeeman. Και ακριβώς λόγω του γεγονότος ότι το πεδίο αλλάζει το φάσμα ακτινοβολίας του αστεριού μπορούμε να το καταγράψουμε. Εάν δεν υπήρχε μια τέτοια επιρροή στη φύση, τότε δεν θα γνωρίζαμε τίποτα για το μαγνητικό πεδίο των αστεριών, αφού δεν υπάρχει τρόπος να πετάξουμε απευθείας σε ένα αστέρι », λέει ο Sergey Bogachev.
«Αλλά αυτή η μέθοδος έχει επίσης περιορισμούς - λάβετε τουλάχιστον το γεγονός ότι η απουσία ακτινοβολίας μας στερεί πληροφορίες. Αν μιλάμε για τον Ήλιο, τότε ο ηλιακός άνεμος δεν εκπέμπει φως, επομένως δεν υπάρχει τρόπος να προσδιοριστεί εξ αποστάσεως η θερμοκρασία, η πυκνότητα και άλλες ιδιότητές του. Δεν εκπέμπει φως ή μαγνητικό πεδίο. Ναι, στα κατώτερα στρώματα της ηλιακής ατμόσφαιρας, οι μαγνητικοί σωλήνες είναι γεμάτοι με φωτεινό πλάσμα και αυτό καθιστά δυνατή τη μέτρηση του μαγνητικού πεδίου κοντά στην επιφάνεια του Ήλιου. Ωστόσο, ήδη σε απόσταση μιας ηλιακής ακτίνας από την επιφάνειά του, τέτοιες μετρήσεις είναι αδύνατες. Και υπάρχουν πολλά τέτοια παραδείγματα. Πώς να βρεθείτε σε μια τέτοια κατάσταση; Η απάντηση είναι πολύ απλή: πρέπει να εκτοξεύσεις ανιχνευτές που μπορούν να πετάξουν απευθείας στον Ήλιο, να βυθιστούν στην ατμόσφαιρά του και στον ηλιακό άνεμο και να κάνουν μετρήσεις απευθείας επί τόπου. Τέτοια έργα είναι ευρέως διαδεδομένα, αν και λιγότερο γνωστά από τα έργα διαστημικά τηλεσκόπιαπου κάνουν απομακρυσμένες παρατηρήσεις και παρέχουν πολύ πιο θεαματικά δεδομένα (όπως φωτογραφίες) από ανιχνευτές που συνοδεύονται από βαρετές ροές αριθμών και γραφημάτων. Αλλά αν μιλάμε για επιστήμη, τότε, φυσικά, λίγες απομακρυσμένες παρατηρήσεις μπορούν να συγκριθούν σε δύναμη και πειστικότητα με τη μελέτη ενός αντικειμένου που βρίσκεται κοντά », συνεχίζει ο Bogachev.
Μυστήρια του Ήλιου
Έκτοτε έχουν γίνει παρατηρήσεις του Ήλιου Αρχαία Ελλάδακαι στο Αρχαία Αίγυπτοςκαι τα τελευταία 70 χρόνια, περισσότεροι από δώδεκα διαστημικοί δορυφόροι, διαπλανητικοί σταθμοί και τηλεσκόπια, που κυμαίνονται από το Sputnik-2 έως τα διαστημικά παρατηρητήρια που λειτουργούν σήμερα, όπως το SDO, το SOHO ή το STEREO, έχουν παρακολουθήσει στενά (και παρακολουθούν) τη συμπεριφορά του όσο πιο κοντά μας τα αστέρια και το περιβάλλον του. Ωστόσο, οι αστρονόμοι εξακολουθούν να έχουν πολλά ερωτήματα σχετικά με τη δομή του Ήλιου και τη δυναμική του.
Για παράδειγμα, για περισσότερα από 30 χρόνια, οι επιστήμονες αντιμετωπίζουν το πρόβλημα των ηλιακών νετρίνων, το οποίο συνίσταται στην έλλειψη καταχωρημένων ηλεκτρονίων νετρίνων που παράγονται στον πυρήνα του Ήλιου ως αποτέλεσμα πυρηνικών αντιδράσεων, σε σύγκριση με τον θεωρητικά προβλεπόμενο αριθμό τους. Ένα άλλο μυστήριο σχετίζεται με την ανώμαλη θέρμανση του κορώνα. Αυτό το εξώτατο στρώμα της ατμόσφαιρας του αστεριού έχει θερμοκρασία μεγαλύτερη από ένα εκατομμύριο βαθμούς Κέλβιν, ενώ η ορατή επιφάνεια του Ήλιου (η φωτόσφαιρα), πάνω από την οποία βρίσκονται η χρωμόσφαιρα και η κορώνα, θερμαίνεται μόνο στους έξι χιλιάδες βαθμούς Κέλβιν. Αυτό φαίνεται περίεργο, γιατί λογικά, τα εξωτερικά στρώματα του αστεριού θα πρέπει να είναι πιο κρύα. Η άμεση μεταφορά θερμότητας μεταξύ της φωτόσφαιρας και του στέμματος είναι ανεπαρκής για να παρέχει αυτές τις θερμοκρασίες, πράγμα που σημαίνει ότι άλλοι μηχανισμοί στεφανιαίας θέρμανσης λειτουργούν εδώ.
Το στέμμα του Ήλιου κατά την ολική έκλειψη ηλίου τον Αύγουστο του 2017.
Κέντρο διαστημικών πτήσεων Goddard της NASA/Gopalswamy
Υπάρχουν δύο βασικές θεωρίες που εξηγούν αυτή την ανωμαλία. Σύμφωνα με την πρώτη, τα μαγνητοακουστικά κύματα και τα κύματα Alfven είναι υπεύθυνα για τη μεταφορά θερμότητας από τη συναγωγική ζώνη και τη φωτόσφαιρα του Ήλιου στη χρωμόσφαιρα και στο στέμμα, τα οποία, διασκορπισμένα στο στέμμα, αυξάνουν τη θερμοκρασία του πλάσματος. Ωστόσο, αυτή η έκδοση έχει πολλά μειονεκτήματα, για παράδειγμα, τα μαγνητοακουστικά κύματα δεν μπορούν να εξασφαλίσουν τη μεταφορά μιας αρκετά μεγάλης ποσότητας ενέργειας στο στέμμα λόγω της σκέδασης και της ανάκλασης πίσω στη φωτόσφαιρα, και τα κύματα Alfven μετατρέπουν σχετικά αργά την ενέργειά τους σε θερμική ενέργειαπλάσμα αίματος. Επιπλέον, για μεγάλο χρονικό διάστημα δεν υπήρχαν απλώς άμεσες ενδείξεις διάδοσης των κυμάτων μέσω του ηλιακού στέμματος - μόλις το 1997 το διαστημικό παρατηρητήριο SOHO κατέγραψε για πρώτη φορά μαγνητοακουστικά ηλιακά κύματα σε συχνότητα ενός millihertz, τα οποία παρέχουν μόνο το δέκα τοις εκατό του ενέργεια που απαιτείται για τη θέρμανση του στέμματος στις παρατηρούμενες θερμοκρασίες.
Η δεύτερη θεωρία συσχετίζει την ανώμαλη θέρμανση του κορώνα με μικροεκλάμψεις που εμφανίζονται συνεχώς, που προκύπτουν από τη συνεχή επανασύνδεση μαγνητικών γραμμών σε τοπικές περιοχές. μαγνητικό πεδίοστη φωτόσφαιρα. Αυτή η ιδέα προτάθηκε τη δεκαετία του 1980 από τον Αμερικανό αστρονόμο Eugene Parker, του οποίου το όνομα είναι ο ανιχνευτής και ο οποίος προέβλεψε επίσης την παρουσία του ηλιακού ανέμου, ενός ρεύματος φορτισμένων σωματιδίων υψηλής ενέργειας που εκπέμπονται συνεχώς από τον Ήλιο. Ωστόσο, ούτε η θεωρία των μικροεκρήξεων έχει ακόμη επιβεβαιωθεί. Είναι πιθανό και οι δύο μηχανισμοί να λειτουργούν στον Ήλιο, αλλά αυτό πρέπει να αποδειχθεί, και για αυτό είναι απαραίτητο να πετάξουμε μέχρι τον Ήλιο σε αρκετά κοντινή απόσταση.
Ένα άλλο μυστικό του Ήλιου συνδέεται με το στέμμα - ο μηχανισμός σχηματισμού του ηλιακού ανέμου, ο οποίος γεμίζει ολόκληρο ηλιακό σύστημα. Από αυτόν εξαρτώνται τέτοια φαινόμενα διαστημικού καιρού όπως το βόρειο σέλας ή οι μαγνητικές καταιγίδες. Οι αστρονόμοι ενδιαφέρονται για τους μηχανισμούς προέλευσης και επιτάχυνσης του αργού ηλιακού ανέμου, που γεννιέται στο στέμμα, καθώς και για τον ρόλο των μαγνητικών πεδίων σε αυτές τις διεργασίες. Και εδώ, επίσης, υπάρχουν αρκετές θεωρίες με αποδείξεις και ελαττώματα, και αναμένεται ότι ο ανιχνευτής Parker θα βοηθήσει να σηκωθούν τα i.
«Γενικά, επί του παρόντος, υπάρχουν αρκετά ανεπτυγμένα μοντέλα του ηλιακού ανέμου που προβλέπουν πώς θα αλλάξουν τα χαρακτηριστικά του καθώς απομακρύνεται από τον Ήλιο. Η ακρίβεια αυτών των μοντέλων είναι αρκετά υψηλή σε αποστάσεις της τάξης της γήινης τροχιάς, αλλά δεν είναι ξεκάθαρο με πόση ακρίβεια περιγράφουν τον ηλιακό άνεμο σε κοντινές αποστάσεις από τον Ήλιο. Ίσως ο Πάρκερ μπορεί να βοηθήσει σε αυτό. Μια άλλη αρκετά ενδιαφέρουσα ερώτηση είναι η επιτάχυνση των σωματιδίων στον Ήλιο. Μετά από εκλάμψεις, ρεύματα μεγάλου αριθμού επιταχυνόμενων ηλεκτρονίων και πρωτονίων έρχονται στη Γη. Ωστόσο, δεν είναι απολύτως σαφές εάν η επιτάχυνσή τους συμβαίνει απευθείας στον Ήλιο και στη συνέχεια απλώς κινούνται προς τη Γη με αδράνεια ή εάν αυτά τα σωματίδια επιταχύνονται επιπλέον (και ίσως εντελώς) στο δρόμο τους προς τη Γη από το διαπλανητικό μαγνητικό πεδίο. Ίσως, όταν τα δεδομένα που συλλέγονται από ένα ανιχνευτή κοντά στον Ήλιο φτάνουν στη Γη, αυτό το ζήτημα μπορεί επίσης να αντιμετωπιστεί. Υπάρχουν πολλά άλλα παρόμοια προβλήματα που μπορούν να λυθούν με τον ίδιο τρόπο - συγκρίνοντας παρόμοιες μετρήσεις κοντά στον Ήλιο και στο επίπεδο της τροχιάς της Γης. Γενικά, η αποστολή στοχεύει στην επίλυση τέτοιων ζητημάτων. Μπορούμε μόνο να ελπίζουμε ότι η συσκευή θα είναι επιτυχημένη», λέει ο Sergey Bogachev.
Κατευθείαν στην κόλαση
Ο καθετήρας Parker θα εκτοξευθεί στις 11 Αυγούστου 2018 από το συγκρότημα εκτόξευσης SLC-37 στην αεροπορική βάση Cape Canaveral, θα εκτοξευτεί στο διάστημα από ένα βαρύ όχημα εκτόξευσης Delta IV Heavy - αυτός είναι ο πιο ισχυρός πύραυλος σε λειτουργία. μπορεί να εκτοξεύσει σε χαμηλή τροχιά σχεδόν 29 τόνους φορτίου. Όσον αφορά τη μεταφορική ικανότητα, ξεπερνιέται μόνο, αλλά αυτός ο μεταφορέας βρίσκεται ακόμα στο στάδιο της δοκιμής. Για να φτάσετε στο κέντρο του ηλιακού συστήματος, είναι απαραίτητο να σβήσετε την πολύ υψηλή ταχύτητα που έχει η Γη (και όλα τα αντικείμενα πάνω της) σε σχέση με τον Ήλιο - περίπου 30 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Εκτός από έναν ισχυρό πύραυλο, αυτό θα απαιτήσει μια σειρά βαρυτικών ελιγμών κοντά στην Αφροδίτη.
Σύμφωνα με το σχέδιο, η διαδικασία προσέγγισης του Ήλιου θα διαρκέσει επτά χρόνια - με κάθε νέα τροχιά (υπάρχουν 24 συνολικά), η συσκευή θα έρχεται πιο κοντά στο αστέρι. Το πρώτο περιήλιο θα περάσει την 1η Νοεμβρίου, σε απόσταση 35 ηλιακών ακτίνων (περίπου 24 εκατομμύρια χιλιόμετρα) από το αστέρι. Στη συνέχεια, μετά από μια σειρά επτά βαρυτικών ελιγμών κοντά στην Αφροδίτη, η συσκευή θα πλησιάσει τον Ήλιο σε απόσταση περίπου 9-10 ηλιακών ακτίνων (περίπου έξι εκατομμύρια χιλιόμετρα) - αυτό θα συμβεί στα μέσα Δεκεμβρίου 2024. Αυτό είναι επτά φορές πιο κοντά από το περιήλιο της τροχιάς του Ερμή, δεν έχει γίνει ακόμα από τον άνθρωπο. διαστημόπλοιοδεν έφτασε τόσο κοντά στον Ήλιο (το τρέχον ρεκόρ ανήκει στη συσκευή Helios-B, η οποία πλησίασε το αστέρι στα 43,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα).
Σχέδιο πτήσης προς τον Ήλιο και οι κύριες τροχιές εργασίας του ανιχνευτή.
Τα κύρια στάδια εργασίας σε κάθε τροχιά.
Η επιλογή μιας τέτοιας θέσης για παρατηρήσεις δεν είναι τυχαία. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των επιστημόνων, σε απόσταση δέκα ακτίνων από τον Ήλιο βρίσκεται το σημείο Alfven - η περιοχή όπου ο ηλιακός άνεμος επιταχύνεται τόσο πολύ που φεύγει από τον Ήλιο και τα κύματα που διαδίδονται στο πλάσμα δεν τον επηρεάζουν πλέον. Εάν ο καθετήρας μπορεί να βρίσκεται κοντά στο σημείο Alfven, τότε μπορούμε να υποθέσουμε ότι εισήλθε στην ηλιακή ατμόσφαιρα και άγγιξε τον Ήλιο.
Ανιχνευτής "Parker" στη συναρμολογημένη κατάσταση, κατά την εγκατάσταση στο τρίτο στάδιο του οχήματος εκτόξευσης.
"Η αποστολή του ανιχνευτή είναι να μετρήσει τα κύρια χαρακτηριστικά του ηλιακού ανέμου και της ηλιακής ατμόσφαιρας κατά μήκος της τροχιάς του. Τα επιστημονικά όργανα επί του σκάφους δεν είναι μοναδικά, δεν έχουν χαρακτηριστικά ρεκόρ (εκτός από την ικανότητα να αντέχουν τις ροές ηλιακής ακτινοβολίας σε Το περιήλιο της τροχιάς). Το Parker Solar Probe είναι ένα διαστημόπλοιο με συμβατικά όργανα, αλλά σε μια μοναδική τροχιά Τα περισσότερα (ίσως και όλα τα επιστημονικά όργανα) σχεδιάζονται να κρατηθούν μακριά σε όλα τα μέρη της τροχιάς εκτός από το περιήλιο, όπου το διαστημόπλοιο βρίσκεται πιο κοντά στον Ήλιο. επιστημονικό πρόγραμματονίζει επιπλέον ότι το κύριο καθήκον της αποστολής είναι η μελέτη του ηλιακού ανέμου και της ηλιακής ατμόσφαιρας. Όταν η συσκευή απομακρυνθεί από το περιήλιο, τα δεδομένα από τα ίδια όργανα θα μετατραπούν σε συνηθισμένα και για να εξοικονομηθεί ο πόρος των επιστημονικών οργάνων, απλώς θα μεταφερθούν στο παρασκήνιο μέχρι την επόμενη προσέγγιση. Υπό αυτή την έννοια, η ικανότητα να φτάσει κανείς σε μια δεδομένη τροχιά και η ικανότητα να ζήσει σε αυτήν για μια δεδομένη στιγμή είναι οι παράγοντες από τους οποίους θα εξαρτηθεί πρωτίστως η επιτυχία της αποστολής», λέει ο Σεργκέι Μπογκάτσεφ.
Η συσκευή της θερμικής ασπίδας "Parker".
Greg Stanley/Johns Hopkins University
Άποψη της θερμικής ασπίδας στο στάδιο της εγκατάστασης στον καθετήρα.
NASA/Johns Hopkins APL/Εντ Γουίτμαν
Ανιχνευτής "Parker" με εγκατεστημένη θερμική ασπίδα.
NASA/Johns Hopkins APL/Εντ Γουίτμαν
Για να επιβιώσει κοντά στο αστέρι, ο ανιχνευτής είναι εξοπλισμένος με μια θερμική ασπίδα που λειτουργεί ως «ομπρέλα» κάτω από την οποία θα κρύβονται όλα τα επιστημονικά όργανα. Το μπροστινό μέρος της ασπίδας θα αντέξει θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 1.400 βαθμούς Κελσίου, ενώ το πίσω μέρος της ασπίδας, όπου βρίσκονται τα επιστημονικά όργανα, δεν πρέπει να ξεπερνά τους τριάντα βαθμούς Κελσίου. Τέτοια διαφορά θερμοκρασίας παρέχει ο ειδικός σχεδιασμός αυτής της «ηλιακής ομπρέλας». Με συνολικό πάχος μόλις 11,5 εκατοστών, αποτελείται από δύο πάνελ από σύνθετο υλικό άνθρακα-γραφίτη, μεταξύ των οποίων υπάρχει ένα στρώμα αφρού άνθρακα. Το μπροστινό μέρος της ασπίδας έχει προστατευτική επίστρωση και λευκό κεραμικό στρώμα που αυξάνει τις ανακλαστικές του ιδιότητες.
Εκτός από την θωράκιση, το σύστημα ψύξης έχει σχεδιαστεί για να λύνει το πρόβλημα της υπερθέρμανσης, χρησιμοποιώντας ως ψυκτικό 3,7 λίτρα απιονισμένου νερού υπό πίεση. Η ηλεκτρική καλωδίωση της συσκευής γίνεται με υλικά υψηλής θερμοκρασίας, όπως σωλήνες από ζαφείρι και νιόβιο, και κατά τις προσεγγίσεις στον Ήλιο, τα ηλιακά πάνελ θα αφαιρούνται κάτω από τη θερμική ασπίδα. Εκτός από την ισχυρή θέρμανση, οι μηχανικοί της αποστολής θα πρέπει να λάβουν υπόψη την ισχυρή ελαφριά πίεση από τον Ήλιο, η οποία θα παρεμποδίσει τον σωστό προσανατολισμό του καθετήρα. Για να διευκολυνθεί αυτή η εργασία, τοποθετούνται ηλιακοί αισθητήρες στον καθετήρα σε διάφορα σημεία, βοηθώντας στον έλεγχο της προστασίας του επιστημονικού εξοπλισμού από την επίδραση του Ήλιου.
Εργαλεία
Σχεδόν όλα τα επιστημονικά όργανα του καθετήρα είναι «ακονισμένα» για τη μελέτη των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων και των ιδιοτήτων του ηλιακού πλάσματος που το περιβάλλει. Η μόνη εξαίρεση είναι το οπτικό τηλεσκόπιο WISPR (Wide-field Imager for Solar PRobe), καθήκον του οποίου θα είναι να λαμβάνει εικόνες του ηλιακού στέμματος και του ηλιακού ανέμου, της εσωτερικής ηλιόσφαιρας, των κρουστικών κυμάτων και οποιωνδήποτε άλλων δομών που παρατηρούνται από τη συσκευή.
- το μοναδικό αστέρι στο ηλιακό σύστημα: περιγραφή και χαρακτηριστικά με φωτογραφία, Ενδιαφέροντα γεγονότα, σύνθεση και δομή, θέση στον γαλαξία, ανάπτυξη.
Ο ήλιος είναι το κέντρο και η πηγή ζωής για το ηλιακό μας σύστημα. Το αστέρι ανήκει στην τάξη κίτρινοι νάνοικαι καταλαμβάνει το 99,86% της συνολικής μάζας του συστήματός μας, και η βαρύτητα κυριαρχεί σε δύναμη σε όλα τα ουράνια σώματα. Στην αρχαιότητα, οι άνθρωποι κατάλαβαν αμέσως τη σημασία του Ήλιου για την επίγεια ζωή, έτσι η αναφορά ενός φωτεινού αστεριού βρίσκεται στα πρώτα κιόλας κείμενα και στις βραχογραφίες. Ήταν η κεντρική θεότητα, που κυριαρχούσε πάνω σε όλα.
Ας μάθουμε τα πιο ενδιαφέροντα στοιχεία για τον Ήλιο - το μοναδικό αστέρι στο ηλιακό σύστημα.
Ένα εκατομμύριο γη χωράνε μέσα
- Αν γεμίσουμε το αστέρι του Ήλιου μας, τότε θα χωρέσουν 960.000 Γη μέσα. Αλλά εάν συμπιεστούν και στερηθούν ελεύθερου χώρου, τότε ο αριθμός θα αυξηθεί σε 1300000. Η επιφάνεια του Ήλιου είναι 11990 φορές μεγαλύτερη από την επιφάνεια της γης.
Συγκρατεί το 99,86% του βάρους του συστήματος
- Είναι 330.000 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα της Γης. Περίπου τα ¾ αποδίδονται στο υδρογόνο και το υπόλοιπο είναι ήλιο.
Σχεδόν τέλεια σφαίρα
- Η διαφορά μεταξύ της ισημερινής και της πολικής διαμέτρου του Ήλιου είναι μόνο 10 km. Αυτό σημαίνει ότι έχουμε ένα από τα πλησιέστερα ουράνια σώματα στη σφαίρα.
Η θερμοκρασία στο κέντρο ανεβαίνει στους 15 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου
- Στον πυρήνα του Ήλιου, αυτή η θερμοκρασία είναι δυνατή λόγω σύντηξης, όπου το υδρογόνο μετατρέπεται σε ήλιο. Συνήθως, τα θερμά αντικείμενα διαστέλλονται, έτσι το αστέρι μας θα μπορούσε να εκραγεί, αλλά συγκρατείται από την ισχυρή βαρύτητα. Η θερμοκρασία της επιφάνειας του Ήλιου είναι «μόνο» 5780 °C.
Μια μέρα ο ήλιος θα καταπιεί τη γη
- Όταν ο Ήλιος εξαντλήσει ολόκληρο το απόθεμα υδρογόνου (130 εκατομμύρια χρόνια), θα στραφεί σε ήλιο. Αυτό θα κάνει να μεγαλώσει σε μέγεθος και να καταναλώσει τους τρεις πρώτους πλανήτες. Αυτή είναι η σκηνή του κόκκινου γίγαντα.
Μια μέρα θα φτάσει στο μέγεθος της γης
- Μετά τον κόκκινο γίγαντα, θα καταρρεύσει και θα αφήσει μια συμπιεσμένη μάζα σε μια μπάλα μεγέθους Γης. Αυτό είναι το στάδιο του λευκού νάνου.
Η Ηλιαχτίδα μας φτάνει σε 8 λεπτά
- Η Γη απέχει 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τον Ήλιο. Η ταχύτητα του φωτός είναι 300.000 km/s, οπότε η δέσμη διαρκεί 8 λεπτά και 20 δευτερόλεπτα. Αλλά είναι επίσης σημαντικό να καταλάβουμε ότι χρειάστηκαν εκατομμύρια χρόνια για να ταξιδέψουν τα φωτόνια φωτός από τον πυρήνα του ήλιου στην επιφάνεια.
Η ταχύτητα του Ήλιου - 220 km / s
- Ο ήλιος απέχει 24.000-26.000 έτη φωτός από το γαλαξιακό κέντρο. Ως εκ τούτου, ξοδεύει 225-250 εκατομμύρια χρόνια στην τροχιακή διαδρομή.
Η απόσταση Γης-Ήλιου ποικίλλει καθ' όλη τη διάρκεια του έτους
- Η Γη κινείται κατά μήκος μιας ελλειπτικής τροχιακής διαδρομής, επομένως η απόσταση είναι 147-152 εκατομμύρια χιλιόμετρα (αστρονομική μονάδα).
Αυτό είναι ένα αστέρι με μέση ηλικία
- Η ηλικία του Ήλιου είναι 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, που σημαίνει ότι έχει ήδη κάψει περίπου το μισό απόθεμα υδρογόνου του. Όμως η διαδικασία θα συνεχιστεί για άλλα 5 δισεκατομμύρια χρόνια.
Υπάρχει ισχυρό μαγνητικό πεδίο
- Ηλιακές εκλάμψεις απελευθερώνονται κατά τη διάρκεια μαγνητικές καταιγίδες. Το βλέπουμε αυτό ως το σχηματισμό ηλιακών κηλίδων όπου οι μαγνητικές γραμμές συστρέφονται και περιστρέφονται σαν επίγειοι ανεμοστρόβιλοι.
Ένα αστέρι σχηματίζει τον ηλιακό άνεμο
- Ο ηλιακός άνεμος είναι ένα ρεύμα φορτισμένων σωματιδίων που διέρχονται από ολόκληρο το ηλιακό σύστημα με επιτάχυνση 450 km/s. Ο άνεμος εμφανίζεται εκεί που διαδίδεται το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου.
Όνομα του Ήλιου
- Η ίδια η λέξη προέρχεται από τα παλιά αγγλικά που σημαίνει «νότος». Υπάρχουν επίσης γοτθικές και γερμανικές ρίζες. Πριν από το 700 μ.Χ Η Κυριακή ονομαζόταν «ηλιόλουστη μέρα». Έπαιξε ρόλο και η μετάφραση. Το αρχικό ελληνικό «heméra helíou» έγινε το λατινικό «dies solis».
Χαρακτηριστικά του Ήλιου
Ο Ήλιος είναι ένα αστέρι της κύριας ακολουθίας τύπου G με απόλυτο μέγεθος 4,83, το οποίο είναι φωτεινότερο από περίπου το 85% των άλλων άστρων του γαλαξία, πολλά από τα οποία είναι κόκκινοι νάνοι. Με διάμετρο 696.342 km και μάζα 1.988 x 1030 kg, ο Ήλιος είναι 109 φορές μεγαλύτερος από τη Γη και 333.000 φορές μεγαλύτερη.
Αυτό είναι ένα αστέρι, επομένως η πυκνότητα ποικίλλει ανάλογα με το στρώμα. Η μέση τιμή φτάνει τα 1,408 g/cm 3 . Αλλά πιο κοντά στον πυρήνα αυξάνεται στα 162,2 g/cm 3 , που είναι 12,4 φορές μεγαλύτερο από αυτό της Γης.
Φαίνεται κίτρινο στον ουρανό, αλλά το αληθινό χρώμα είναι το λευκό. Η ορατότητα δημιουργείται από την ατμόσφαιρα. Η θερμοκρασία αυξάνεται όσο πλησιάζετε στο κέντρο. Ο πυρήνας θερμαίνεται έως 15,7 εκατομμύρια K, η κορώνα θερμαίνεται μέχρι 5 εκατομμύρια K και η ορατή επιφάνεια θερμαίνεται έως 5778 K.
| Μέση διάμετρος | 1.392 10 9 μ |
|---|---|
| Ισημερινού | 6,9551 10 8 μ |
| Περιφέρεια Ισημερινού | 4.370 10 9 μ |
| πολική συστολή | 9 10 −6 |
| Επιφάνεια | 6.078 10 18 m² |
| Ενταση ΗΧΟΥ | 1,41 10 27 m³ |
| Βάρος | 1,99 10 30 κιλά |
| Μέση πυκνότητα | 1409 kg/m³ |
| Χωρίς επιτάχυνση πτώση στον ισημερινό |
274,0 m/s² |
| Δεύτερη διαστημική ταχύτητα (για επιφάνεια) |
617,7 km/s |
| Αποτελεσματική θερμοκρασία επιφάνειες |
5778 Κ |
| Θερμοκρασία κορώνες |
~ 1.500.000 Κ |
| Θερμοκρασία πυρήνες |
~13.500.000 Κ |
| Φωτεινότητα | 3,85 10 26 W (~3,75 10 28 Lm) |
| Λάμψη | 2,01 10 7 W/m²/sr |
Ο ήλιος είναι φτιαγμένος από πλάσμα, επομένως είναι προικισμένος με υψηλό μαγνητισμό. Υπάρχουν βόρειοι και νότιοι μαγνητικοί πόλοι και οι γραμμές σχηματίζουν τη δραστηριότητα που φαίνεται στο επιφανειακό στρώμα. Τα σκοτεινά σημεία σηματοδοτούν τα δροσερά σημεία και προσφέρονται για κυκλικότητα.
Οι στεφανιαίες εκτοξεύσεις μάζας και οι εκλάμψεις συμβαίνουν όταν οι γραμμές μαγνητικού πεδίου ευθυγραμμίζονται εκ νέου. Ο κύκλος διαρκεί 11 χρόνια, κατά τη διάρκεια των οποίων η δραστηριότητα αυξάνεται και υποχωρεί. Ο μεγαλύτερος αριθμόςοι ηλιακές κηλίδες εμφανίζονται στην αιχμή της δραστηριότητας.
Το φαινομενικό μέγεθος φτάνει τα -26,74, δηλαδή 13 δισεκατομμύρια φορές φωτεινότερο από τον Σείριο (-1,46). Η Γη απέχει 150 εκατομμύρια km από τον Ήλιο = 1 AU. Για να ξεπεραστεί αυτή η απόσταση, η δέσμη φωτός χρειάζεται 8 λεπτά και 19 δευτερόλεπτα.
Σύνθεση και δομή του Ήλιου
Το αστέρι είναι γεμάτο με υδρογόνο (74,9%) και ήλιο (23,8%). Τα βαρύτερα στοιχεία περιλαμβάνουν οξυγόνο (1%), άνθρακα (0,3%), νέον (0,2%) και σίδηρο (0,2%). Το εσωτερικό μέρος χωρίζεται σε στρώματα: πυρήνας, ζώνες ακτινοβολίας και μεταφοράς, φωτόσφαιρα και ατμόσφαιρα. Ο πυρήνας είναι προικισμένος με την υψηλότερη πυκνότητα (150 g / cm 3) και καταλαμβάνει το 20-25% του συνολικού όγκου.
Χρειάζεται ένας μήνας για ένα αστέρι να περιστρέψει τον άξονά του, αλλά αυτή είναι μια πρόχειρη εκτίμηση, γιατί έχουμε μια μπάλα πλάσματος μπροστά μας. Η ανάλυση δείχνει ότι ο πυρήνας περιστρέφεται πιο γρήγορα από τα εξωτερικά στρώματα. Ενώ η ισημερινή γραμμή χρειάζεται 25,4 ημέρες για να περιστραφεί, χρειάζονται 36 ημέρες στους πόλους.
Στον πυρήνα ενός ουράνιου σώματος, η ηλιακή ενέργεια παράγεται λόγω της πυρηνικής σύντηξης, η οποία μετατρέπει το υδρογόνο σε ήλιο. Δημιουργεί σχεδόν το 99% της θερμικής ενέργειας.
Μεταξύ των ζωνών ακτινοβολίας και μεταφοράς υπάρχει ένα μεταβατικό στρώμα - ταχολίνη. Δείχνει μια απότομη αλλαγή στην ομοιόμορφη περιστροφή της ζώνης ακτινοβολίας και διαφορική περιστροφή της ζώνης μεταφοράς, η οποία προκαλεί μια σοβαρή μετατόπιση. Η ζώνη μεταφοράς είναι 200.000 km κάτω από την επιφάνεια, όπου η θερμοκρασία και η πυκνότητα είναι επίσης χαμηλότερες.
Η ορατή επιφάνεια ονομάζεται φωτόσφαιρα. Πάνω από αυτή τη μπάλα, το φως μπορεί ελεύθερα να διαδοθεί στο διάστημα, απελευθερώνοντας ηλιακή ενέργεια. Καλύπτει εκατοντάδες χιλιόμετρα σε πάχος.
Το πάνω μέρος της φωτόσφαιρας είναι κατώτερο σε θέρμανση από το κάτω. Η θερμοκρασία αυξάνεται στους 5700 K και η πυκνότητα αυξάνεται στα 0,2 g/cm 3 .
Η ατμόσφαιρα του Ήλιου αντιπροσωπεύεται από τρία στρώματα: τη χρωμόσφαιρα, το μεταβατικό τμήμα και το στέμμα. Το πρώτο εκτείνεται σε 2000 χλμ. Το μεταβατικό στρώμα καταλαμβάνει 200 km και θερμαίνεται μέχρι τα 20.000-100.000 K. Το στρώμα δεν έχει σαφή όρια, αλλά είναι αξιοσημείωτο ένα φωτοστέφανο με συνεχή χαοτική κίνηση. Το στέμμα θερμαίνεται στα 8-20 εκατομμύρια K, το οποίο επηρεάζεται από το ηλιακό μαγνητικό πεδίο.
Η ηλιόσφαιρα είναι μια μαγνητική σφαίρα που εκτείνεται πέρα από την ηλιόπαυση (50 AU από το αστέρι). Ονομάζεται και ηλιακός άνεμος.
Η εξέλιξη και το μέλλον του Ήλιου
Οι επιστήμονες είναι πεπεισμένοι ότι ο Ήλιος εμφανίστηκε πριν από 4,57 δισεκατομμύρια χρόνια λόγω της κατάρρευσης μέρους του μοριακού νέφους, που αντιπροσωπεύεται από υδρογόνο και ήλιο. Ταυτόχρονα άρχισε να περιστρέφεται (λόγω γωνιακής ορμής) και άρχισε να θερμαίνεται με αυξανόμενη πίεση.
Το μεγαλύτερο μέρος της μάζας συγκεντρώθηκε στο κέντρο και το υπόλοιπο μετατράπηκε σε δίσκο που αργότερα θα σχημάτιζε τους πλανήτες που γνωρίζουμε. Η βαρύτητα και η πίεση οδήγησαν στην ανάπτυξη της θερμότητας και της πυρηνικής σύντηξης. Έγινε μια έκρηξη και φάνηκε ο ήλιος. Στο σχήμα, μπορείτε να εντοπίσετε τα στάδια της εξέλιξης των αστεριών.
Το αστέρι βρίσκεται αυτήν τη στιγμή στη φάση της κύριας ακολουθίας. Μέσα στον πυρήνα, περισσότεροι από 4 εκατομμύρια τόνοι ύλης μετατρέπονται σε ενέργεια. Η θερμοκρασία ανεβαίνει συνεχώς. Η ανάλυση δείχνει ότι τα τελευταία 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, ο Ήλιος έχει γίνει φωτεινότερος κατά 30% με αύξηση 1% για κάθε 100 εκατομμύρια χρόνια.
Πιστεύεται ότι τελικά θα αρχίσει να επεκτείνεται και να μετατραπεί σε κόκκινο γίγαντα. Λόγω της αύξησης του μεγέθους, ο Ερμής, η Αφροδίτη και, πιθανώς, η Γη θα πεθάνουν. Θα παραμείνει στη γιγάντια φάση για περίπου 120 εκατομμύρια χρόνια.
Στη συνέχεια θα ξεκινήσει η διαδικασία μείωσης του μεγέθους και της θερμοκρασίας. Θα συνεχίσει να καίει το υπόλοιπο ήλιο στον πυρήνα μέχρι να εξαντληθούν τα αποθέματα. Μετά από 20 εκατομμύρια χρόνια, θα χάσει τη σταθερότητα. Η γη θα καταστραφεί ή θα φλεγμονή. Μετά από 500.000 χρόνια, θα παραμείνει μόνο η μισή μάζα του Ήλιου και το εξωτερικό κέλυφος θα δημιουργήσει ένα νεφέλωμα. Ως αποτέλεσμα, θα έχουμε έναν λευκό νάνο που θα ζήσει για τρισεκατομμύρια χρόνια και μόνο τότε θα γίνει μαύρος.
Θέση του ήλιου στον γαλαξία
Ο Ήλιος είναι πιο κοντά στην εσωτερική άκρη του βραχίονα του Ωρίωνα στον Γαλαξία. Η απόσταση από το γαλαξιακό κέντρο είναι 7,5-8,5 χιλιάδες parsec. Βρίσκεται μέσα στην τοπική φυσαλίδα - μια κοιλότητα στο διαστρικό μέσο με ζεστό αέριο.
Το ηλιακό σύστημα κατοικεί στη γαλαξιακή κατοικήσιμη ζώνη. Αυτή η περιοχή είναι προικισμένη με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά που μπορούν να υποστηρίξουν τη ζωή. Η ηλιακή κίνηση κατευθύνεται προς τον Βέγκα στην επικράτεια της Λύρας και σε γωνία 60 μοιρών από το γαλαξιακό κέντρο. Μεταξύ των πλησιέστερων 50 συστημάτων, ο Ήλιος μας βρίσκεται στην 40η θέση όσον αφορά τη μαζικότητα.
Πιστεύεται ότι η τροχιακή διαδρομή είναι ελλειπτική με την παρουσία διαταραχής από τους γαλαξιακούς σπειροειδείς βραχίονες. Ξοδεύει 225-250 εκατομμύρια χρόνια για μια τροχιακή πτήση. Ως εκ τούτου, μέχρι σήμερα έχουν ολοκληρωθεί μόνο 20-25 τροχιές. Παρακάτω είναι ένας χάρτης της επιφάνειας του Ήλιου. Εάν θέλετε, χρησιμοποιήστε τα τηλεσκόπια μας online σε πραγματικό χρόνο για να θαυμάσετε το αστέρι του συστήματος. Μην ξεχάσετε να παρακολουθείτε τον καιρό στο διάστημα για μαγνητικές καταιγίδες και ηλιακές εκλάμψεις.
ηλιακά νετρίνα
Ο φυσικός Evgeny Litvinovich για τα σωματίδια νετρίνων που πετούν από τον Ήλιο, το πρότυπο ηλιακό μοντέλο και το πρόβλημα της μεταλλικότητας:
Κάντε κλικ στην εικόνα για μεγέθυνση
Το στέμμα αποτελεί την εξωτερική ατμόσφαιρα του Ήλιου, περνώντας στα εξώτατα μέρη του στο διαπλανητικό μέσο. Εξωτερικά, μοιάζει με ένα ασήμι και μαργαριτάρι που ακτινοβολεί γύρω από τον Ήλιο. Υπάρχουν πολλές λεπτομέρειες σε αυτό - ακτίνες, φτερά, ανεμιστήρες, καμάρες, κ.λπ. Κατά τα χρόνια των μέγιστων ηλιακών κηλίδων, το στέμμα περιβάλλει ολόκληρο τον Ήλιο με μάλλον συμμετρικό τρόπο και έχει μια γενικά "ατημέλητη" εμφάνιση (Εικ. 27). Κατά τα ελάχιστα έτη ηλιακών κηλίδων, συμπιέζεται στους πόλους και εκτείνεται κατά μήκος του ισημερινού (Εικ. 28). Έτσι, ως ένα βαθμό, το στέμμα είναι προϊόν ηλιακής δραστηριότητας.
Το ηλιακό στέμμα όπου αγγίζει τη χρωμόσφαιρα είναι ασύγκριτα φωτεινότερο από, ας πούμε, σε απόσταση 10-12 από το ηλιακό άκρο, και περαιτέρω η φωτεινότητά του συνεχίζει να μειώνεται με το ύψος, αλλά πολύ αργά, έτσι ώστε να μπορεί να εντοπιστεί σε καλή κατάσταση φωτογραφίες μέχρι αποστάσεις από την άκρη Ήλιους που φτάνουν σε αρκετές ηλιακές ακτίνες.
(κάντε κλικ για προβολή σάρωσης)
Το όριο εδώ βάζει τη φωτεινότητα του φόντου του ουρανού, φτάνοντας υψηλό επίπεδοακόμη και σε πολύ μεγάλες εκλείψεις. Φωτογραφίες που τραβήχτηκαν κατά τη διάρκεια εκλείψεων από ψηλά βουνά και αεροσκάφη μεγάλου υψόμετρου δείχνουν το στέμμα να εκτείνεται κατά δώδεκα ή περισσότερες μοίρες από τον Ήλιο, όπου το στέμμα συγχωνεύεται ανεπαίσθητα με το φαινόμενο του ζωδιακού φωτός (βλ. κεφάλαιο IX, § 39). Η ολοκληρωμένη φωτεινότητα του στέμματος είναι μόνο το ένα εκατομμυριοστό της φωτεινότητας του Ήλιου (από έως). Ακόμη και τα φωτεινότερα μέρη του ήταν προηγουμένως απρόσιτα για παρατηρήσεις εκτός των εκλείψεων.
Ρύζι. 29. λεπτή δομήεσωτερική κορώνα. Η φωτογραφία τραβήχτηκε έξω από την έκλειψη με στεφανογράφο Lyot υπό το φως της πράσινης στεφανιαίας γραμμής
Σε φασματικούς όρους, το ηλιακό στέμμα περιέχει τρία συστατικά: L, K και F, το L είναι ένα στοιχείο εκπομπής που αποτελείται από δύο έως τρεις δωδεκάδες φωτεινές γραμμές που εκτείνονται σε ύψος περίπου 9. Αυτές οι γραμμές είναι ορατές στο φόντο του στοιχείου Κ - ένα συνεχές φάσμα. Σε ύψος περίπου 3 από την άκρη του Ήλιου, μια μικρή ποσότητα της συνιστώσας F, δηλαδή του φάσματος Fraunhofer, που ποιοτικά δεν διαφέρει από το φάσμα της ηλιακής φωτόσφαιρας, αρχίζει να αναμιγνύεται στο φάσμα Κ. Το φάσμα F είναι πολύ καθαρά ορατό ήδη στο ύψος 10, όπου τελειώνει το φάσμα L, και αυτό το ύψος θεωρείται το όριο του εσωτερικού στέμματος (Εικ. 29). Πάνω βρίσκεται το εξωτερικό στέμμα, του οποίου το φάσμα σε ύψος 20 και άνω αποτελείται κυρίως από το συστατικό F. Η ενσωματωμένη φωτεινότητα του στοιχείου F είναι περίπου η φωτεινότητα του Ήλιου.
Το φως από το εσωτερικό στέμμα είναι αξιοσημείωτα πολωμένο. Μετά από ύψος 10 πάνω από την άκρη, η πόλωση, φτάνοντας σε μια τιμή περίπου 45%, μειώνεται γρήγορα.
Μπορούμε να υποθέσουμε ότι η συνιστώσα Κ είναι πολωμένη, ενώ η συνιστώσα F όχι. Η πόλωση είναι τέτοια ώστε το ηλεκτρικό διάνυσμα της πολωμένης συνιστώσας του φωτός να είναι κάθετο στο διάνυσμα ακτίνας (στο επίπεδο της εικόνας) που προέρχεται από το κέντρο του Ήλιου.
Η διάρκεια των παρατηρήσεων του ηλιακού στέμματος κατά τη διάρκεια μιας έκλειψης κατά μήκος ολόκληρης της ζώνης της συνολικής φάσης είναι συνήθως 2-3 ώρες. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, μόνο οι πιο ασήμαντες κινήσεις εντοπίζονται στο στέμμα. Αλλά εάν το στέμμα παρατηρείται συστηματικά εκτός των εκλείψεων σε έναν στεφανογράφο Lyo, δεν είναι δύσκολο να παρατηρήσετε αλλαγές στο στέμμα από τη μια μέρα στην άλλη. Η επανάληψη του σχήματος των ισοφωτίων του L-corona υπό το φως μιας ή άλλης γραμμής, καθώς και μια σταθερά επαναλαμβανόμενη αύξηση της ακτινοβολίας του περίπου δύο εβδομάδες αργότερα (τα ισόφωτα που βρίσκονταν στο ένα άκρο μεταφέρονται στο άλλο άκρο του Ήλιου) και μετά από τέσσερις εβδομάδες (τα ισόφωτα επαναλαμβάνονται σε αυτό το άκρο) κατέστησαν δυνατή τη διαπίστωση με απόλυτη βεβαιότητα του γεγονότος της περιστροφής του στέμματος και την εύρεση της περιόδου περιστροφής του - συνέπεσε με την περίοδο περιστροφής του Ήλιου, που προέρχονται από ηλιακές κηλίδες και πυρσούς. Οι στεφανιαίες σχηματισμοί, οι κηλίδες και τα λοφία είναι άρρηκτα συνδεδεμένα.
Οι εκλείψεις είναι από τα πιο εντυπωσιακά αστρονομικά φαινόμενα. Ωστόσο, όχι τεχνικά μέσαδεν μπορεί να μεταφέρει πλήρως τις αισθήσεις που προκύπτουν σε αυτή την περίπτωση για τον παρατηρητή. Κι όμως, λόγω της ατέλειας του ανθρώπινου ματιού, δεν τα βλέπει όλα μονομιάς. Οι λεπτομέρειες αυτής της υπέροχης εικόνας, άπιαστες από το μάτι, μπορούν μόνο να αποκαλυφθούν και να αποτυπωθούν ειδικός εξοπλισμόςφωτογραφία και επεξεργασία σήματος. Η ποικιλία των εκλείψεων κάθε άλλο παρά έχει εξαντληθεί από τα φαινόμενα στο σύστημα Ήλιου-Γης-Σελήνης. Σχετικά κοντινά διαστημικά σώματα ρίχνουν τακτικά σκιές το ένα στο άλλο (απαραίτητο είναι μόνο να υπάρχει κάποια ισχυρή πηγή ακτινοβολίας φωτός κοντά). Παρακολουθώντας αυτό το κοσμικό θέατρο σκιών, οι αστρονόμοι λαμβάνουν πολλές ενδιαφέρουσες πληροφορίες για τη δομή του σύμπαντος. Φωτογραφία Vyacheslav Khondyrev
Στο βουλγαρικό θέρετρο Shabla, η 11η Αυγούστου 1999 ήταν η πιο συνηθισμένη καλοκαιρινή μέρα. Γαλάζιος ουρανός, χρυσή άμμος, ζεστή απαλή θάλασσα. Αλλά κανείς δεν μπήκε στο νερό στην παραλία - το κοινό προετοιμαζόταν για παρατηρήσεις. Ήταν εδώ που ένα σημείο εκατό χιλιομέτρων της σεληνιακής σκιάς θα έπρεπε να είχε διασχίσει την ακτή της Μαύρης Θάλασσας και η διάρκεια της πλήρους φάσης, σύμφωνα με τους υπολογισμούς, έφτασε τα 3 λεπτά 20 δευτερόλεπτα. Ο εξαιρετικός καιρός αντιστοιχούσε αρκετά σε μακροπρόθεσμα δεδομένα, αλλά όλοι κοίταξαν με ανησυχία το σύννεφο που κρέμονταν πάνω από τα βουνά.
Μάλιστα, η έκλειψη ήταν ήδη σε εξέλιξη, λίγοι άνθρωποι ενδιαφέρθηκαν για τις επιμέρους φάσεις της. Κάτι άλλο είναι η φουλ φάση, πριν την έναρξη της οποίας έμεινε μισή ώρα ακόμα. Μια ολοκαίνουργια ψηφιακή SLR, που αγοράστηκε ειδικά για αυτήν την περίσταση, ήταν σε πλήρη ετοιμότητα. Όλα είναι μελετημένα μέχρι την παραμικρή λεπτομέρεια, κάθε κίνηση επαναλαμβάνεται δεκάδες φορές. Ο καιρός δεν θα είχε χρόνο να χαλάσει, κι όμως, για κάποιο λόγο, το άγχος μεγάλωνε. Ίσως το γεγονός είναι ότι το φως έχει μειωθεί αισθητά και έχει γίνει πολύ πιο κρύο; Αλλά έτσι πρέπει να είναι με την προσέγγιση της πλήρους φάσης. Ωστόσο, τα πουλιά δεν το καταλαβαίνουν αυτό - όλα τα πουλιά που ήταν ικανά να πετάξουν σηκώθηκαν στον αέρα και φώναξαν κύκλους πάνω από τα κεφάλια μας. Ο αέρας φύσηξε από τη θάλασσα. Κάθε λεπτό δυνάμωνε και η βαριά κάμερα άρχισε να τρέμει σε ένα τρίποδο, που μέχρι πρόσφατα φαινόταν τόσο αξιόπιστο.
Δεν υπάρχει τίποτα να κάνω - λίγα λεπτά πριν από την υπολογισμένη στιγμή, με κίνδυνο να τα χαλάσω όλα, κατέβηκα από τον αμμώδη λόφο στους πρόποδές του, όπου οι θάμνοι έσβησαν τον αέρα. Λίγες κινήσεις, και κυριολεκτικά την τελευταία στιγμή η τεχνική στήνεται ξανά. Τι είναι όμως αυτός ο θόρυβος; Τα σκυλιά γαβγίζουν και ουρλιάζουν, τα πρόβατα φουσκώνουν. Φαίνεται ότι όλα τα ζώα που είναι ικανά να κάνουν ήχους το κάνουν σαν για τελευταία φορά! Το φως σβήνει κάθε δευτερόλεπτο. Τα πουλιά στον σκοτεινό ουρανό δεν είναι πλέον ορατά. Όλα υποχωρούν μονομιάς. Το νηματοειδές μισοφέγγαρο του ήλιου φωτίζει την ακτή όχι περισσότερο από την πανσέληνο. Ξαφνικά, βγαίνει έξω. Ποιος τον ακολούθησε τα τελευταία δευτερόλεπτα χωρίς σκοτεινό φίλτρο, τις πρώτες στιγμές, μάλλον δεν βλέπει τίποτα.Ο ιδιότροπος ενθουσιασμός μου αντικαταστάθηκε από ένα πραγματικό σοκ: η έκλειψη, που ονειρευόμουν όλη μου τη ζωή, έχει ήδη ξεκινήσει, πολύτιμα δευτερόλεπτα πετάνε και δεν μπορώ καν να σηκώσω το κεφάλι μου και να απολαύσω το πιο σπάνιο θέαμα - η φωτογραφία είναι πρώτη! Κάθε φορά που πατάτε το κουμπί, η κάμερα τραβά αυτόματα μια σειρά από εννέα λήψεις (σε λειτουργία «bracketing»). Ενα ακόμα. Ολο και περισσότερο. Ενώ η κάμερα κάνει κλικ στο κλείστρο, εγώ ακόμα τολμώ να ξεφύγω και να κοιτάξω το στέμμα με κιάλια. Από το μαύρο φεγγάρι, πολλές μακριές ακτίνες σκορπίζονται προς όλες τις κατευθύνσεις, σχηματίζοντας ένα μαργαριταρένιο στέμμα με μια κιτρινωπή κρεμ απόχρωση και φωτεινά ροζ προεξοχές αναβοσβήνουν στην ίδια την άκρη του δίσκου. Ένας από αυτούς πέταξε ασυνήθιστα μακριά από την άκρη του φεγγαριού. Αποκλίνοντας στα πλάγια, οι ακτίνες του στέμματος σταδιακά ωχριούν και συγχωνεύονται με το σκούρο μπλε φόντο του ουρανού. Το αποτέλεσμα της παρουσίας είναι τέτοιο που δεν στέκομαι στην άμμο, αλλά πετάω στον ουρανό. Και ο χρόνος έμοιαζε να χάνεται...
Ξαφνικά, ένα έντονο φως χτύπησε τα μάτια μου - ήταν η άκρη του Ήλιου που επέπλεε πίσω από τη Σελήνη. Πόσο γρήγορα τελείωσαν όλα! Οι προεξοχές και οι ακτίνες του κορώνα είναι ορατές για λίγα δευτερόλεπτα ακόμη, και τα γυρίσματα συνεχίζονται μέχρι το τελευταίο. Το πρόγραμμα ολοκληρώθηκε! Λίγα λεπτά αργότερα, η μέρα φουντώνει ξανά. Τα πουλιά ξέχασαν αμέσως τον τρόμο από την ασυνήθιστη φευγαλέα νύχτα. Αλλά για πολλά χρόνια η μνήμη μου έχει διατηρήσει μια αίσθηση της απόλυτης ομορφιάς και μεγαλείου του σύμπαντος, μια αίσθηση ότι ανήκω στα μυστήρια του.
Πώς μετρήθηκε η ταχύτητα του φωτός για πρώτη φορά;Οι εκλείψεις δεν συμβαίνουν μόνο στο σύστημα Ήλιου-Γης-Σελήνης. Για παράδειγμα, τα τέσσερα μεγαλύτερα φεγγάρια του Δία, που ανακαλύφθηκαν από τον Galileo Galilei το 1610, έπαιξαν σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της ναυσιπλοΐας. Σε εκείνη την εποχή, όταν δεν υπήρχαν ακριβή θαλάσσια χρονόμετρα, ήταν δυνατό να μάθουμε την ώρα Γκρίνουιτς, η οποία ήταν απαραίτητη για τον προσδιορισμό του γεωγραφικού μήκους του πλοίου, μακριά από τις εγγενείς ακτές τους. Οι εκλείψεις δορυφόρων στο σύστημα του Δία συμβαίνουν σχεδόν κάθε βράδυ, όταν ο ένας ή ο άλλος δορυφόρος μπαίνει στη σκιά που ρίχνει ο Δίας ή κρύβεται από την άποψή μας πίσω από τον δίσκο του ίδιου του πλανήτη. Γνωρίζοντας τις εκ των προτέρων υπολογισμένες στιγμές αυτών των φαινομένων από το θαλάσσιο αλμανάκ και συγκρίνοντάς τες με την τοπική ώρα που προκύπτει από στοιχειώδεις αστρονομικές παρατηρήσεις, μπορεί κανείς να προσδιορίσει το γεωγραφικό μήκος του. Το 1676, ο Δανός αστρονόμος Ole Christensen Römer παρατήρησε ότι οι εκλείψεις των φεγγαριών του Δία παρέκκλιναν ελαφρά από τις προβλεπόμενες στιγμές. Το ρολόι του Δία είτε προχώρησε λίγο περισσότερο από οκτώ λεπτά, μετά, μετά από περίπου έξι μήνες, υστερούσε κατά το ίδιο ποσό. Ο Roemer συνέκρινε αυτές τις διακυμάνσεις με τη θέση του Δία σε σχέση με τη Γη και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι το όλο θέμα έγκειται στην καθυστέρηση της διάδοσης του φωτός: όταν η Γη είναι πιο κοντά στον Δία, οι εκλείψεις των δορυφόρων της παρατηρούνται νωρίτερα, όταν πιο μακριά μακριά, αργότερα. Η διαφορά, που ήταν 16,6 λεπτά, αντιστοιχούσε στο χρόνο για τον οποίο το φως ταξίδεψε τη διάμετρο της τροχιάς της γης. Έτσι ο Roemer μέτρησε την ταχύτητα του φωτός για πρώτη φορά.
Συναντήσεις σε Heavenly Knots
Κατά μια εκπληκτική σύμπτωση, τα φαινομενικά μεγέθη της Σελήνης και του Ήλιου είναι σχεδόν τα ίδια. Χάρη σε αυτό, σε σπάνια λεπτά ολικών εκλείψεων ηλίου, μπορείτε να δείτε προεξοχές και το ηλιακό στέμμα - τις πιο εξωτερικές δομές πλάσματος της ηλιακής ατμόσφαιρας, που συνεχώς "πετούν μακριά" στο διάστημα. Αν η Γη δεν είχε έναν τόσο μεγάλο δορυφόρο, προς το παρόν, κανείς δεν θα είχε μαντέψει την ύπαρξή τους.
Τα ορατά μονοπάτια στον ουρανό του Ήλιου και της Σελήνης τέμνονται σε δύο σημεία - τους κόμβους από τους οποίους διέρχεται ο Ήλιος περίπου μία φορά κάθε έξι μήνες. Αυτή τη στιγμή είναι δυνατές οι εκλείψεις. Όταν η Σελήνη συναντά τον Ήλιο σε έναν από τους κόμβους, συμβαίνει μια ηλιακή έκλειψη: η κορυφή του κώνου της σεληνιακής σκιάς, που ακουμπάει στην επιφάνεια της Γης, σχηματίζει ένα οβάλ σκιερό σημείο, το οποίο κινείται με μεγάλη ταχύτητα κατά μήκος της επιφάνειας της γης . Μόνο οι άνθρωποι που θα μπουν σε αυτό θα δουν τον σεληνιακό δίσκο, που καλύπτει πλήρως τον ήλιο. Για έναν παρατηρητή της συνολικής ζώνης φάσης, η έκλειψη θα είναι μερική. Επιπλέον, στην απόσταση μπορεί να μην το παρατηρήσετε καν - εξάλλου, όταν καλύπτεται λιγότερο από το 80-90% του ηλιακού δίσκου, η μείωση του φωτισμού είναι σχεδόν ανεπαίσθητη στο μάτι.
Το πλάτος της συνολικής ζώνης φάσης εξαρτάται από την απόσταση από τη Σελήνη, η οποία, λόγω της ελλειπτικότητας της τροχιάς της, κυμαίνεται από 363 έως 405 χιλιάδες χιλιόμετρα. Στη μέγιστη απόσταση, ο κώνος της σεληνιακής σκιάς δεν φτάνει λίγο στην επιφάνεια της Γης. Σε αυτή την περίπτωση, οι ορατές διαστάσεις της Σελήνης αποδεικνύονται ελαφρώς μικρότερες από τον Ήλιο και αντί για ολική έκλειψη, εμφανίζεται μια δακτυλιοειδής έκλειψη: ακόμη και στη μέγιστη φάση, ένα φωτεινό χείλος της ηλιακής φωτόσφαιρας παραμένει γύρω από τη Σελήνη. εμποδίζοντάς σας να δείτε τον κορώνα. Οι αστρονόμοι, φυσικά, ενδιαφέρονται πρωτίστως για τις ολικές εκλείψεις, στις οποίες ο ουρανός σκοτεινιάζει τόσο πολύ που μπορεί να παρατηρηθεί ένα ακτινοβόλο στέμμα.
Οι σεληνιακές εκλείψεις (από την άποψη ενός υποθετικού παρατηρητή στη Σελήνη, θα ήταν, φυσικά, ηλιακές) συμβαίνουν κατά τη διάρκεια μιας πανσελήνου όταν ο φυσικός μας δορυφόρος περνά τον κόμβο απέναντι από το σημείο που βρίσκεται ο Ήλιος και εισέρχεται στον κώνο της σκιάς που ρίχνει η γη. Δεν υπάρχει άμεσο ηλιακό φως μέσα στη σκιά, αλλά το φως διαθλάται ατμόσφαιρα της γης, εξακολουθεί να χτυπά την επιφάνεια του φεγγαριού. Συνήθως το βάφει σε κοκκινωπό (και μερικές φορές καφέ-πράσινο) χρώμα λόγω του γεγονότος ότι στον αέρα η ακτινοβολία μεγάλου μήκους (κόκκινη) απορροφάται λιγότερο από το βραχύ κύμα (μπλε). Μπορεί κανείς να φανταστεί τι φρίκη ενέπνευσε στον πρωτόγονο άνθρωπο ο ξαφνικά σκοτεινιασμένος, δυσοίωνα κόκκινος δίσκος της Σελήνης! Τι μπορούμε να πούμε για τις εκλείψεις ηλίου, όταν το φως της ημέρας, η κύρια θεότητα για πολλούς λαούς, άρχισε ξαφνικά να εξαφανίζεται από τον ουρανό;
Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι η αναζήτηση μοτίβων με τη σειρά των εκλείψεων έγινε ένα από τα πρώτα δύσκολα αστρονομικά καθήκοντα. Ασσυριακές σφηνοειδείς πινακίδες που χρονολογούνται από το 1400-900 π.Χ. ε., περιέχουν στοιχεία για συστηματικές παρατηρήσεις εκλείψεων στην εποχή των Βαβυλωνίων βασιλιάδων, καθώς και αναφορά για μια αξιοσημείωτη περίοδο 65851/3 ημερών (saros), κατά την οποία επαναλαμβάνεται η ακολουθία των εκλείψεων Σελήνης και Ηλίου. Οι Έλληνες προχώρησαν ακόμη παραπέρα - από το σχήμα της σκιάς που σέρνεται στο φεγγάρι, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η Γη είναι σφαιρική και ότι ο Ήλιος είναι πολύ μεγαλύτερος από αυτήν.
Πώς καθορίζονται οι μάζες άλλων αστεριών
Αλεξάντερ Σεργκέεφ
Εξακόσιες «πηγές»
Με την απόσταση από τον Ήλιο, το εξωτερικό στέμμα σταδιακά εξασθενεί. Όπου στις φωτογραφίες συγχωνεύεται με το φόντο του ουρανού, η φωτεινότητά του είναι ένα εκατομμύριο φορές μικρότερη από τη φωτεινότητα των προεξοχών και του εσωτερικού στέμματος που τις περιβάλλει. Με την πρώτη ματιά, είναι αδύνατο να φωτογραφίσει κανείς το στέμμα σε όλο το μήκος του, από την άκρη του ηλιακού δίσκου έως τη συγχώνευση με το φόντο του ουρανού, γιατί είναι γνωστό ότι το δυναμικό εύρος φωτογραφικών μητρών και γαλακτωμάτων είναι χιλιάδες φορές μικρότερο. Αλλά οι εικόνες που απεικονίζει αυτό το άρθρο αποδεικνύουν το αντίθετο. Το πρόβλημα έχει λύση! Μόνο εσείς πρέπει να πάτε στο αποτέλεσμα όχι ευθεία, αλλά γύρω: αντί για ένα «ιδανικό» καρέ, πρέπει να τραβήξετε μια σειρά λήψεων με διαφορετικές εκθέσεις. Διαφορετικές εικόνες θα αποκαλύψουν περιοχές του στέμματος σε διαφορετικές αποστάσεις από τον Ήλιο.
Τέτοιες εικόνες πρώτα επεξεργάζονται ξεχωριστά και στη συνέχεια συνδυάζονται μεταξύ τους σύμφωνα με τις λεπτομέρειες των ακτίνων του στέμματος (οι εικόνες δεν μπορούν να συνδυαστούν κατά μήκος της Σελήνης, επειδή κινείται γρήγορα σε σχέση με τον Ήλιο). Η ψηφιακή επεξεργασία φωτογραφιών δεν είναι τόσο εύκολη όσο φαίνεται. Ωστόσο, η εμπειρία μας δείχνει ότι όλες οι εικόνες μιας έκλειψης μπορούν να συνδυαστούν. Ευρυγώνιο με τηλεφακό, σύντομη και μεγάλη έκθεση, επαγγελματική και ερασιτεχνική. Σε αυτές τις εικόνες, υπάρχουν κομμάτια από τη δουλειά είκοσι πέντε παρατηρητών που φωτογράφισαν την έκλειψη του 2006 στην Τουρκία, τον Καύκασο και το Αστραχάν.
Εξακόσιες πρωτότυπες εικόνες, έχοντας υποστεί πολλές μεταμορφώσεις, μετατράπηκαν σε λίγες μόνο ξεχωριστές εικόνες, αλλά τι! Τώρα έχουν όλες τις μικρότερες λεπτομέρειες για το στέμμα και τις προεξοχές, τη χρωμόσφαιρα του Ήλιου και τα αστέρια μέχρι το ένατο μέγεθος. Τέτοια αστέρια, ακόμη και τη νύχτα, είναι ορατά μόνο με καλά κιάλια. Οι ακτίνες του κορώνα «δούλεψαν» μέχρι και 13 ακτίνες ρεκόρ του ηλιακού δίσκου. Και περισσότερο χρώμα! Όλα όσα είναι ορατά στις τελικές εικόνες έχουν ένα πραγματικό χρώμα που ταιριάζει με τις οπτικές αισθήσεις. Και αυτό επιτεύχθηκε όχι με τεχνητό χρωματισμό στο Photoshop, αλλά χρησιμοποιώντας αυστηρές μαθηματικές διαδικασίες στο πρόγραμμα επεξεργασίας. Το μέγεθος κάθε εικόνας πλησιάζει το ένα gigabyte - μπορείτε να κάνετε εκτυπώσεις έως και ενάμισι μέτρο πλάτους χωρίς απώλεια λεπτομέρειας.
Πώς να βελτιώσετε τις τροχιές των αστεροειδών
Τα μεταβλητά αστέρια που εκλείπουν είναι στενά δυαδικά συστήματα στα οποία δύο αστέρια περιστρέφονται γύρω από ένα κοινό κέντρο μάζας έτσι ώστε η τροχιά να είναι στραμμένη προς το μέρος μας. Τότε τα δύο αστέρια λάμπουν τακτικά το ένα από το άλλο, και ο γήινος παρατηρητής βλέπει περιοδικές αλλαγές στη συνολική τους φωτεινότητα. Το πιο διάσημο μεταβλητό αστέρι έκλειψης είναι το Algol (beta Perseus). Η περίοδος κυκλοφορίας σε αυτό το σύστημα είναι 2 ημέρες 20 ώρες και 49 λεπτά. Κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου, παρατηρούνται δύο ελάχιστα στην καμπύλη φωτός. Ένα βαθύ, όταν το μικρό αλλά καυτό λευκό αστέρι Algol A είναι εντελώς κρυμμένο πίσω από τον αμυδρό κόκκινο γίγαντα Algol B. Αυτή τη στιγμή, η συνολική φωτεινότητα του δυαδικού άστρου πέφτει σχεδόν 3 φορές. Μια λιγότερο αισθητή μείωση της φωτεινότητας, κατά 5–6%, παρατηρείται όταν το Algol A περνά στο φόντο του Algol B και εξασθενεί ελαφρώς τη φωτεινότητά του. Μια προσεκτική μελέτη της καμπύλης φωτός αποκαλύπτει πολλές σημαντικές πληροφορίες για ένα αστρικό σύστημα: το μέγεθος και η φωτεινότητα καθενός από τα δύο αστέρια, ο βαθμός επιμήκυνσης της τροχιάς τους, η απόκλιση του σχήματος των αστεριών από το σφαιρικό υπό την επίδραση παλιρροιακές δυνάμεις, και το πιο σημαντικό, τις μάζες των αστεριών. Χωρίς αυτές τις πληροφορίες, θα ήταν δύσκολο να δημιουργηθεί και να δοκιμαστεί σύγχρονη θεωρίαδομή και εξέλιξη των άστρων. Τα αστέρια μπορούν να επισκιαστούν όχι μόνο από αστέρια, αλλά και από πλανήτες. Όταν ο πλανήτης Αφροδίτη πέρασε από τον δίσκο του Ήλιου στις 8 Ιουνίου 2004, λίγοι άνθρωποι σκέφτηκαν να μιλήσουν για μια έκλειψη, καθώς το μικροσκοπικό σκοτεινό σημείο της Αφροδίτης δεν είχε σχεδόν καμία επίδραση στη λάμψη του Ήλιου. Αλλά αν ένας γίγαντας αερίου όπως ο Δίας έπαιρνε τη θέση του, θα έσφαζε περίπου το 1% της επιφάνειας του ηλιακού δίσκου και θα μείωνε τη φωτεινότητά του κατά το ίδιο ποσό. Αυτό μπορεί ήδη να καταγραφεί με σύγχρονα όργανα και σήμερα υπάρχουν ήδη περιπτώσεις τέτοιων παρατηρήσεων. Και μερικά από αυτά είναι φτιαγμένα από ερασιτέχνες αστρονόμους. Στην πραγματικότητα, οι «εξωπλανητικές» εκλείψεις είναι ο μόνος τρόπος που έχουν στη διάθεσή τους οι ερασιτέχνες για να παρατηρήσουν πλανήτες γύρω από άλλα αστέρια.
Αλεξάντερ Σεργκέεφ
Πανόραμα στο φως του φεγγαριού
Η εξαιρετική ομορφιά μιας έκλειψης ηλίου δεν περιορίζεται στο αστραφτερό στέμμα. Εξάλλου, υπάρχει επίσης ένας λαμπερός δακτύλιος σε όλο τον ορίζοντα, ο οποίος δημιουργεί έναν μοναδικό φωτισμό τη στιγμή της πλήρους φάσης, σαν να συμβαίνει το ηλιοβασίλεμα από όλες τις πλευρές του κόσμου ταυτόχρονα. Λίγοι όμως καταφέρνουν να πάρουν τα μάτια τους από το στέμμα και να δουν τα εκπληκτικά χρώματα της θάλασσας και των βουνών. Εδώ μπαίνει η πανοραμική φωτογραφία. Πολλές λήψεις ενωμένες μεταξύ τους θα δείξουν όλα όσα ξέφευγαν από το μάτι ή δεν έκοψαν στη μνήμη.
Η πανοραμική λήψη σε αυτό το άρθρο είναι ιδιαίτερη. Η οριζόντια κάλυψή του είναι 340 μοίρες (σχεδόν ένας πλήρης κύκλος), και κατακόρυφα σχεδόν στο ζενίθ. Μόνο που σε αυτό εξετάσαμε αργότερα τα σύννεφα κίρους, τα οποία σχεδόν χάλασαν τις παρατηρήσεις μας - είναι πάντα μια αλλαγή του καιρού. Και πράγματι, η βροχή άρχισε μέσα σε μια ώρα αφότου η Σελήνη κατέβηκε από τον δίσκο του Ήλιου. Τα οπίσθια των δύο αεροπλάνων που φαίνονται στην εικόνα στην πραγματικότητα δεν σπάνε στον ουρανό, αλλά απλώς πηγαίνουν στη σκιά του φεγγαριού και γίνονται αόρατα εξαιτίας αυτού. Στη δεξιά πλευρά του πανοράματος, η έκλειψη είναι σε πλήρη εξέλιξη και στην αριστερή πλευρά της εικόνας, η πλήρης φάση μόλις τελείωσε.
Δεξιά και κάτω από το στέμμα είναι ο Ερμής - δεν φεύγει ποτέ μακριά από τον Ήλιο και δεν μπορούν να τον δουν όλοι. Ακόμα χαμηλότερα αστράφτει η Αφροδίτη, και από την άλλη πλευρά του Ήλιου - ο Άρης. Όλοι οι πλανήτες βρίσκονται κατά μήκος μιας γραμμής - της εκλειπτικής - της προβολής στον ουρανό του αεροπλάνου, κοντά στην οποία περιστρέφονται όλοι οι πλανήτες. Μόνο κατά τη διάρκεια μιας έκλειψης (και επίσης από το διάστημα) μπορείτε να δείτε το δικό μας πλανητικό σύστημαγύρω από τον ήλιο. Στο κεντρικό τμήμα του πανοράματος είναι ορατοί οι αστερισμοί του Ωρίωνα και του Αύριγα. Τα φωτεινά αστέρια Capella και Rigel είναι λευκά, ενώ ο κόκκινος υπεργίγαντας Betelgeuse και ο Άρης είναι πορτοκαλί (το χρώμα είναι ορατό όταν μεγεθύνεται). Εκατοντάδες άνθρωποι που παρακολούθησαν την έκλειψη τον Μάρτιο του 2006 νιώθουν τώρα σαν να τα είδαν όλα με τα μάτια τους. Αλλά η πανοραμική λήψη τους βοήθησε - έχει ήδη αναρτηθεί στο Διαδίκτυο.
Πώς πρέπει να βγάζετε φωτογραφίες;Στις 29 Μαρτίου 2006, στο χωριό Κεμέρ στις ακτές της Μεσογείου της Τουρκίας, εν αναμονή της έναρξης μιας ολικής έκλειψης, έμπειροι παρατηρητές μοιράστηκαν μυστικά με αρχάριους. Το πιο σημαντικό πράγμα σε μια έκλειψη είναι να μην ξεχάσετε να ανοίξετε τους φακούς. Αυτό δεν είναι αστείο, αυτό συμβαίνει πραγματικά. Και δεν πρέπει να αντιγράψετε ο ένας τον άλλον, κάνοντας τα ίδια πλαίσια. Ας πυροβολήσει ο καθένας αυτό που ακριβώς με τον εξοπλισμό του μπορεί να βγει καλύτερο από τους άλλους. Για παρατηρητές οπλισμένους με κάμερες ευρείας γωνίας, ο κύριος στόχος είναι το εξωτερικό στέμμα. Πρέπει να προσπαθήσουμε να τραβήξουμε μια σειρά από φωτογραφίες της με διαφορετικές ταχύτητες κλείστρου. Οι κάτοχοι τηλεφωτογραφιών μπορούν να λάβουν λεπτομερείς εικόνες του μεσαίου στέμματος. Και αν έχετε τηλεσκόπιο, τότε πρέπει να φωτογραφίσετε την περιοχή στην άκρη του σεληνιακού δίσκου και να μην χάνετε πολύτιμα δευτερόλεπτα δουλεύοντας με άλλο εξοπλισμό. Και τότε ακούστηκε το κάλεσμα. Και αμέσως μετά την έκλειψη, οι παρατηρητές άρχισαν να ανταλλάσσουν ελεύθερα αρχεία με εικόνες για να συγκεντρώσουν ένα σύνολο για περαιτέρω επεξεργασία. Αυτό οδήγησε αργότερα στη δημιουργία μιας τράπεζας πρωτότυπων εικόνων από την έκλειψη του 2006. Όλοι τώρα κατάλαβαν ότι από τις αρχικές εικόνες μέχρι μια λεπτομερή εικόνα ολόκληρου του στέμματος είναι ακόμα πολύ, πολύ μακριά. Οι εποχές που κάθε ευκρινής εικόνα μιας έκλειψης θεωρούνταν αριστούργημα και το τελικό αποτέλεσμα των παρατηρήσεων έχουν παρέλθει αμετάκλητα. Με την επιστροφή στο σπίτι, όλοι περίμεναν τη δουλειά στον υπολογιστή.
ενεργός ήλιος
Ο ήλιος, όπως και άλλα άστρα παρόμοια με αυτόν, διακρίνεται από περιοδικές καταστάσεις δραστηριότητας, όταν βρίσκεται στην ατμόσφαιρά του ως αποτέλεσμα σύνθετες αλληλεπιδράσειςκινούμενο πλάσμα με μαγνητικά πεδία, προκύπτουν πολλές ασταθείς δομές. Πρώτα απ 'όλα, πρόκειται για ηλιακές κηλίδες, όπου μέρος της θερμικής ενέργειας του πλάσματος μετατρέπεται σε ενέργεια του μαγνητικού πεδίου και σε κινητική ενέργεια της κίνησης των μεμονωμένων ροών πλάσματος. Οι ηλιακές κηλίδες είναι πιο κρύες περιβάλλονκαι φαίνονται σκούρα στο φόντο της φωτεινότερης φωτόσφαιρας, του στρώματος της ατμόσφαιρας του Ήλιου από το οποίο προέρχεται το μεγαλύτερο μέρος του ορατού φωτός μας. Γύρω από τις κηλίδες και σε όλη την ενεργό περιοχή, η ατμόσφαιρα, επιπλέον θερμαινόμενη από την ενέργεια αποσβεσμένων μαγνητικών πεδίων, γίνεται πιο φωτεινή και οι δομές που ονομάζονται πυρσοί (ορατοί στο λευκό φως) και κροκίδες (παρατηρούνται στο μονοχρωματικό φως μεμονωμένων φασματικών γραμμών, για παράδειγμα, υδρογόνο) εμφανίζονται.
Πάνω από τη φωτόσφαιρα υπάρχουν πιο σπάνια στρώματα της ηλιακής ατμόσφαιρας πάχους 10-20 χιλιομέτρων, που ονομάζονται χρωμόσφαιρα, και πάνω από αυτό το στέμμα εκτείνεται για πολλά εκατομμύρια χιλιόμετρα. Πάνω από ομάδες ηλιακών κηλίδων, και μερικές φορές ακόμη και εκτός αυτών, εμφανίζονται συχνά εκτεταμένα σύννεφα - προεξοχές, οι οποίες είναι σαφώς ορατές κατά τη διάρκεια της συνολικής φάσης της έκλειψης στην άκρη του ηλιακού δίσκου με τη μορφή λαμπερών ροζ τόξων και εκπομπών. Η κορώνα είναι το σπάνιο και πολύ καυτό μέρος της ατμόσφαιρας του Ήλιου, το οποίο φαίνεται να εξατμίζεται στον περιβάλλοντα χώρο, σχηματίζοντας ένα συνεχές ρεύμα πλάσματος που απομακρύνεται από τον Ήλιο, που ονομάζεται ηλιακός άνεμος. Είναι αυτός που δίνει στο ηλιακό στέμμα μια λαμπερή εμφάνιση που δικαιολογεί το όνομά του.
Από την κίνηση της ύλης στις ουρές των κομητών, αποδείχθηκε ότι η ταχύτητα του ηλιακού ανέμου σταδιακά αυξάνεται με την απόσταση από τον Ήλιο. Απομακρυνόμενος από τον ήλιο κατά μία αστρονομική μονάδα (η ακτίνα της τροχιάς της γης), ο ηλιακός άνεμος «πετά» με ταχύτητα 300-400 km / s σε συγκέντρωση σωματιδίων 1-10 πρωτονίων ανά κυβικό εκατοστό. Συναντώντας εμπόδια με τη μορφή πλανητικών μαγνητοσφαιρών στο δρόμο του, η ροή του ηλιακού ανέμου σχηματίζει κρουστικά κύματα που επηρεάζουν τις ατμόσφαιρες των πλανητών και το διαπλανητικό μέσο. Παρατηρώντας το ηλιακό στέμμα, λαμβάνουμε πληροφορίες για την κατάσταση του διαστημικού καιρού στο διάστημα γύρω μας.Οι πιο ισχυρές εκδηλώσεις της ηλιακής δραστηριότητας είναι οι εκρήξεις πλάσματος που ονομάζονται ηλιακές εκλάμψεις. Συνοδεύονται από ισχυρή ιονίζουσα ακτινοβολία, καθώς και ισχυρές εκτοξεύσεις θερμού πλάσματος. Περνώντας μέσα από το στέμμα, οι ροές πλάσματος επηρεάζουν αισθητά τη δομή του. Για παράδειγμα, σχηματίζονται σε αυτό σχηματισμοί σε σχήμα κράνους, που μετατρέπονται σε μακριές ακτίνες. Στην πραγματικότητα, πρόκειται για επιμήκεις σωλήνες μαγνητικών πεδίων, κατά μήκος των οποίων διαδίδονται ρεύματα φορτισμένων σωματιδίων με υψηλές ταχύτητες (κυρίως ενεργητικά πρωτόνια και ηλεκτρόνια). Στην πραγματικότητα, η ορατή δομή του ηλιακού στέμματος αντανακλά την ένταση, τη σύνθεση, τη δομή, την κατεύθυνση κίνησης και άλλα χαρακτηριστικά του ηλιακού ανέμου, ο οποίος επηρεάζει συνεχώς τη Γη μας. Κατά τη διάρκεια των φλας, η ταχύτητά του μπορεί να φτάσει τα 600-700, και μερικές φορές περισσότερα από 1000 km/s.
Στο παρελθόν, η κορώνα παρατηρούνταν μόνο κατά τη διάρκεια ολικών εκλείψεων ηλίου και μόνο κοντά στον Ήλιο. Συνολικά, συσσωρεύτηκαν περίπου μία ώρα παρατηρήσεων. Με την εφεύρεση του στεφανογράφου που δεν εκλείπει (ένα ειδικό τηλεσκόπιο στο οποίο οργανώνεται μια τεχνητή έκλειψη), κατέστη δυνατή η συνεχής παρακολούθηση των εσωτερικών περιοχών του στέμματος από τη Γη. Είναι επίσης πάντα δυνατή η καταγραφή της ραδιοεκπομπής της κορώνας, ακόμη και μέσα από σύννεφα και σε μεγάλες αποστάσεις από τον Ήλιο. Αλλά στο οπτικό εύρος, οι εξωτερικές περιοχές του στέμματος εξακολουθούν να είναι ορατές από τη Γη μόνο στη συνολική φάση μιας ηλιακής έκλειψης.
Με την ανάπτυξη εξω-ατμοσφαιρικών μεθόδων έρευνας, κατέστη δυνατή η άμεση απεικόνιση ολόκληρου του στέμματος σε υπεριώδεις ακτίνες και ακτίνες Χ. Οι πιο εντυπωσιακές εικόνες προέρχονται τακτικά από το Διαστημικό Παρατηρητήριο Ηλιόσφαιρας SOHO Solar Orbital, που εκτοξεύτηκε στα τέλη του 1995 από τις κοινές προσπάθειες της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας και της NASA. Στις εικόνες του SOHO, οι ακτίνες του στέμματος είναι πολύ μεγάλες και πολλά αστέρια είναι ορατά. Ωστόσο, στη μέση, στην περιοχή της εσωτερικής και μέσης κορώνας, λείπει η εικόνα. Το τεχνητό "φεγγάρι" στον στεφανογράφο είναι πολύ μεγάλο και κρύβει πολλά περισσότερα από το πραγματικό. Αλλά είναι αδύνατο διαφορετικά - ο Ήλιος λάμπει πολύ έντονα. Έτσι, οι δορυφορικές εικόνες δεν αντικαθιστούν τις παρατηρήσεις από τη Γη. Όμως ο χώρος και οι επίγειες εικόνες του ηλιακού στέμματος αλληλοσυμπληρώνονται τέλεια.
Το SOHO παρακολουθεί επίσης συνεχώς την επιφάνεια του Ήλιου και οι εκλείψεις δεν αποτελούν εμπόδιο για αυτό, επειδή το παρατηρητήριο βρίσκεται έξω από το σύστημα Γης-Σελήνης. Πολλές υπεριώδεις εικόνες που ελήφθησαν από το SOHO γύρω από τη συνολική φάση της έκλειψης του 2006 έχουν συγκεντρωθεί και τοποθετηθεί στη θέση της εικόνας της Σελήνης. Τώρα μπορούμε να δούμε ποιες ενεργές περιοχές στην ατμόσφαιρα του πιο κοντινού μας άστρου σχετίζονται με ορισμένα χαρακτηριστικά στο στέμμα του. Μπορεί να φαίνεται ότι ορισμένοι «θόλοι» και ζώνες αναταράξεων στο στέμμα δεν προκαλούνται από τίποτα, αλλά στην πραγματικότητα οι πηγές τους είναι απλώς κρυμμένες από την παρατήρηση στην άλλη πλευρά του άστρου.
«Ρωσική» έκλειψη
Η επόμενη ολική έκλειψη ηλίου ονομάζεται ήδη «ρωσική» στον κόσμο, αφού θα παρατηρηθεί κυρίως στη χώρα μας. Το απόγευμα της 1ης Αυγούστου 2008, η ζώνη πλήρους φάσης θα εκτείνεται από τον Αρκτικό Ωκεανό σχεδόν κατά μήκος του μεσημβρινού μέχρι το Αλτάι, περνώντας ακριβώς από το Nizhnevartovsk, το Novosibirsk, το Barnaul, το Biysk και το Gorno-Altaisk - ακριβώς κατά μήκος του ομοσπονδιακού αυτοκινητόδρομου M52. Παρεμπιπτόντως, αυτή θα είναι η δεύτερη έκλειψη στο Γκόρνο-Αλτάισκ σε λίγο περισσότερο από δύο χρόνια - σε αυτήν την πόλη διασταυρώνονται οι ζώνες έκλειψης του 2006 και του 2008. Κατά τη διάρκεια της έκλειψης, το ύψος του Ήλιου πάνω από τον ορίζοντα θα είναι 30 μοίρες, το οποίο είναι αρκετό για να φωτογραφίσει το στέμμα και ιδανικό για πανοραμικές λήψεις. Ο καιρός στη Σιβηρία αυτή την περίοδο είναι συνήθως καλός. Δεν είναι πολύ αργά για να ετοιμάσετε μια-δυο κάμερες και να αγοράσετε ένα αεροπορικό εισιτήριο.
Αυτή η έκλειψη δεν πρέπει να χάσετε. Η επόμενη ολική έκλειψη θα είναι ορατή στην Κίνα το 2009 και στη συνέχεια καλές συνθήκες για παρατηρήσεις θα αναπτυχθούν μόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες το 2017 και το 2024. Στη Ρωσία, το διάλειμμα θα διαρκέσει σχεδόν μισό αιώνα - μέχρι τις 20 Απριλίου 2061.
Αν συγκεντρωθείτε, τότε είναι μια καλή συμβουλή για εσάς: παρατηρήστε σε ομάδες και μοιραστείτε τις εικόνες που λάβατε, στείλτε τις για κοινή επεξεργασία στο Παρατηρητήριο Λουλουδιών: www.skygarden.ru. Τότε κάποιος θα είναι σίγουρα τυχερός με την επεξεργασία και τότε όλοι, ακόμη και όσοι μένουν στο σπίτι, χάρη σε εσάς, θα δουν την έκλειψη του Ήλιου - ένα αστέρι στεφανωμένο με στέμμα.
