Orez. 5. Eclipsa de Soare.

Să ne uităm îndeaproape la această imagine educațională generală a originii unei eclipse de soare.

Direcția de mișcare a Pământului este în sens invers acelor de ceasornic, de la vest la est sageata rosie.
Dacă Luna ar fi statică, atunci umbra Lunii în timpul rotației Pământului s-ar deplasa în direcția opusă, spre vest, de-a lungul trăgători negri.
Totuși, Luna se mișcă în direcția de rotație a Pământului ( de-a lungul săgeții roșii), viteza sa orbitală este de peste două ori viteza de rotație. De aceea se observă mișcarea umbrei lunii pe suprafața pământului de la vest la est. Dar cu ce viteză ar trebui să se îndepărteze umbra de observatorul de pe pământ spre stânga, adică. spre est (observator orientat spre sud) - întrebarea este deschisă? … deschis pentru discuții!

Deci, să rezumam câteva rezultate în studiul nostru asupra mișcării Lunii.

Luna se deplasează la stânga sferei stelare fixe (pentru un observator de pe pământ orientat spre sud), de la vest la est, în direcția de rotație a Pământului însuși, dar mai rapid, cu o viteză de rotație în 27,3 zile , 13,2 ° pe zi, sau 1,023 km/s D luminează Soarele și „aleargă” pe el din dreapta în timpul unei eclipse de soare. Acest lucru se întâmplă deoarece Soarele se deplasează de-a lungul semnelor zodiacului și spre est, făcând un cerc complet în 365,24 zile, mai lent de 1 ° pe zi.

Umbra Lunii se deplasează spre stânga, depășește rotația Pământului, trece de-a lungul suprafeței pământului de la vest la est.

Pentru observatorul de pe Pământ (în emisfera nordică), imaginea eclipsei în sine, deplasarea luminilor Soarelui și Lunii se va produce spre dreapta, spre vest, adică. de la răsărit până la apus. Această mișcare este legată de rotația Pământului în jurul axei sale de la vest la est.

Unele întrebări ridicate în subiect rămân deschise, mă voi bucura să aud răspunsuri și justificări.

Eu însumi voi încerca să clarific aceste probleme în partea următoare, pe baza rotație reală Luna.
Va urma…

Soarele nostru este cu adevărat o stea unică, fie și numai pentru că strălucirea sa a făcut posibilă crearea condițiilor potrivite pentru viață pe planeta noastră Pământ, care, fie printr-o coincidență uimitoare a circumstanțelor, fie prin proiectul ingenios al lui Dumnezeu, se află la o distanță ideală de Soare. Din cele mai vechi timpuri, Soarele a fost sub atentia omului, iar daca in cele mai vechi timpuri preotii, samanii, druizii venerau lumina noastra ca divinitate (in toate cultele pagane existau zei solari), acum Soarele este studiat activ de oamenii de stiinta. : astronomi, fizicieni, astrofizicieni. Care este structura Soarelui, care sunt caracteristicile sale, vârsta și locația sa în galaxia noastră, citiți despre toate acestea în continuare.

Locația soarelui în galaxie

În ciuda dimensiunii sale uriașe în raport cu planeta noastră (și cu alte planete), la scară galactică, Soarele este departe de cel mai stea mare, și foarte mici, există stele mult mai mari decât Soarele. Prin urmare, astronomii clasifică lumina noastră drept pitică galbenă.

În ceea ce privește locația Soarelui în galaxie (precum și întregul nostru sistem solar), acesta este situat în galaxia Calea Lactee, mai aproape de marginea brațului Orion. Distanța de la centrul galaxiei este de 7,5-8,5 mii parsecs. vorbind limbaj simplu, tu și cu mine nu suntem tocmai la periferia galaxiei, dar suntem și relativ departe de centru - un fel de „regiune galactică adormită”, nu la periferie, dar nici în centru.

Așa arată locația Soarelui pe o hartă galactică.

Caracteristicile Soarelui

Conform clasificării astronomice a obiectelor cerești, Soarele aparține unei stele de clasă G, este mai strălucitor decât 85% dintre celelalte stele din galaxie, dintre care multe sunt pitice roșii. Diametrul Soarelui este de 696342 km, masa este de 1.988 x 1030 kg. Dacă comparăm Soarele cu Pământul, atunci acesta este de 109 de ori mai mare decât planeta noastră și de 333.000 de ori mai masiv.

Dimensiunile comparative ale Soarelui și ale planetelor.

Deși Soarele ne pare galben, adevărata lui culoare este albă. Vizibilitatea galbenului este creată de atmosfera stelei.

Temperatura Soarelui este de 5778 de grade Kelvin în straturile superioare, dar pe măsură ce se apropie de miez, crește și mai mult, iar miezul Soarelui este incredibil de fierbinte - 15,7 milioane de grade Kelvin

Soarele are si un magnetism puternic, pe suprafata lui se afla poli magnetici nord si sud, si linii magnetice care se reconfigureaza cu o frecventa de 11 ani. În momentul unor astfel de rearanjamente apar emisii solare intense. De asemenea, câmpul magnetic al Soarelui afectează câmpul magnetic al Pământului.

Structura și compoziția Soarelui

Soarele nostru este compus în principal din două elemente: (74,9%) și heliu (23,8%). Pe lângă acestea, este prezent în cantități mici: (1%), carbon (0,3%), neon (0,2%) și fier (0,2%). În interiorul Soarelui este împărțit în straturi:

• nucleu,
• zone de radiație și convecție,
• fotosferă,
• atmosfera.

Miezul Soarelui are cea mai mare densitate și ocupă aproximativ 25% din volumul total solar.

Structura Soarelui este schematică.

În miezul solar se formează energia termică prin fuziune nucleară, care transformă hidrogenul în heliu. De fapt, miezul este un fel de motor solar, datorită lui, lumina noastră emite căldură și ne încălzește pe toți.

De ce strălucește soarele

La fel, strălucirea Soarelui apare datorită muncii neobosite a nucleului solar, mai exact, a reacției termonucleare care are loc constant în el. Arderea Soarelui are loc datorită conversiei hidrogenului în heliu, aceasta este reacția termonucleară eternă care ne hrănește constant luminatorul.

pete solare

Da, există pete pe Soare. Petele solare sunt regiuni mai întunecate de pe suprafața solară și sunt mai întunecate, deoarece temperatura lor este mai mică decât temperatura fotosferei înconjurătoare a Soarelui. Petele solare în sine se formează sub influența liniilor magnetice și a reconfigurarii lor.

vânt însorit

Vântul solar este un flux continuu de plasmă care vine din atmosfera solară și umple întregul sistem solar. Vântul solar se formează datorită faptului că, din cauza temperaturii ridicate din coroana solară, straturile de deasupra nu se pot echilibra cu presiunea din corona în sine. Prin urmare, există o ejecție periodică de plasmă solară în spațiul înconjurător. Există un articol separat despre acest fenomen pe site-ul nostru.

O eclipsă de soare este un eveniment astronomic rar în care Luna este Soare, în întregime sau parțial.

Schematic, o eclipsă de soare arată așa.

Evoluția Soarelui și viitorul lui

Oamenii de știință cred că vârsta stelei noastre este de 4,57 miliarde de ani. La acea vreme îndepărtată, s-a format dintr-o parte a unui nor molecular reprezentat de heliu și hidrogen.

Cum s-a născut Soarele? Conform uneia dintre ipoteze, norul molecular de heliu-hidrogen a început să se rotească din cauza momentului unghiular și în același timp a început să se încălzească intens pe măsură ce presiunea internă creștea. În același timp, cea mai mare parte a masei a fost concentrată în centru și s-a transformat în Soarele însuși. Puterea și presiunea au dus la o creștere a căldurii și a fuziunii nucleare, datorită căreia funcționează atât Soarele, cât și alte stele.

Așa arată evoluția unei stele, inclusiv a Soarelui. Conform acestei scheme, Soarele nostru se află în prezent în faza unei stele mici, iar vârsta solară actuală se află la mijlocul acestei faze. În aproximativ 4 miliarde de ani, Soarele se va transforma într-o gigantă roșie, se va extinde și mai mult și va distruge Venus și, eventual, Pământul nostru. Dacă Pământul ca planetă încă supraviețuiește, atunci viața pe el până în acel moment va fi încă imposibilă. Deoarece în 2 miliarde de ani strălucirea Soarelui va crește atât de mult încât toate oceanele pământului vor fierbe pur și simplu, Pământul va fi incinerat și se va transforma într-un deșert continuu, temperatura de pe suprafața pământului va fi de 70 C, iar dacă viața este posibil, atunci numai adânc în subteran. Prin urmare, mai avem aproximativ un miliard de ani pentru a găsi un nou refugiu pentru umanitate într-un viitor foarte îndepărtat.

Dar înapoi la Soare, transformându-se într-o gigantă roșie, va rămâne în această stare timp de aproximativ 120 de milioane de ani, apoi va începe procesul de reducere a dimensiunii și temperaturii sale. Și când reziduurile de heliu din miezul său sunt arse într-un cuptor termic permanent reactii nucleare, Soarele își va pierde stabilitatea și va exploda într-o nebuloasă planetară. Pământul în această etapă, la fel ca și cel vecin, este foarte probabil să fie distrus de o explozie solară.

După alte 500 de milioane de ani, din nebuloasa solară se va forma o pitică albă, care va dura încă trilioane de ani.

• În interiorul Soarelui, poți pune un milion de Pământuri sau planete, de mărimea noastră.
• În formă, Soarele formează o sferă aproape perfectă.
• 8 minute și 20 de secunde - în acest timp o rază de soare ajunge la noi de la sursă, în ciuda faptului că Pământul se află la 150 de milioane de km distanță de Soare.
• Cuvântul „Soare” în sine provine din cuvântul englez veche pentru „sud” - „Sud”.
• Și avem vești proaste pentru tine, în viitor Soarele va incinera Pământul și apoi îl va distruge complet. Acest lucru se va întâmpla, însă, nu mai devreme de peste 2 miliarde de ani.

Soare, video

Și în sfârșit, o științifică interesantă film documentar de la Discovery Channel - „Ce ascunde Soarele”.

Când am scris articolul, am încercat să-l fac cât mai interesant, util și de înaltă calitate. Aș fi recunoscător pentru orice feedback și critică constructivă sub formă de comentarii la articol. De asemenea, puteți scrie dorința/întrebarea/sugestia dumneavoastră pe e-mailul meu [email protected] sau pe Facebook, cu respect, autorul.

Deja în această sâmbătă, 11 august 2018, o nouă misiune de studiere a Soarelui - Sonda Solară Parker (sau sonda solară Parker) va merge în spațiu. În câțiva ani, dispozitivul se va apropia de Soare decât a reușit până acum să facă orice obiect creat de om. Editorial N+1 Cu ajutorul lui Serghei Bogachev, cercetător șef la Laboratorul de astronomie cu raze X solare de la Institutul de Fizică Lebedev, ea a decis să afle de ce oamenii de știință trimit dispozitivul într-un loc atât de fierbinte și ce rezultate se așteaptă de la acesta.

Când ne uităm la cerul nopții, vedem o cantitate mare stelele sunt cea mai numeroasă categorie de obiecte din Univers disponibile pentru observare de pe Pământ. Aceste bile uriașe de gaz strălucitoare sunt produse de mulți în „cuptoarele” lor termonucleare elemente chimice mai greu decât hidrogenul și heliul, fără de care planeta noastră și toată viața de pe ea și noi înșine nu ar exista.

Stelele se află la distanțe mari de Pământ - distanța până la cea mai apropiată dintre ele, Proxima Centauri, este estimată la câțiva ani lumină. Dar există o stea a cărei lumină ia doar opt minute pentru a ajunge la noi - acesta este Soarele nostru, iar observarea acesteia ne ajută să aflăm mai multe despre alte stele din Univers.

Soarele este mult mai aproape de noi decât pare la prima vedere. Într-un anumit sens, Pământul se află în interiorul Soarelui - este spălat constant de fluxul vântului solar care vine din coroană - partea exterioară a atmosferei stelei. Fluxurile de particule și radiații de la Soare sunt cele care controlează „vremea spațiului” din apropierea planetelor. Apariția aurorelor și a perturbărilor în magnetosferele planetare depinde de aceste fluxuri, în timp ce erupțiile solare și ejecțiile de masă coronală dezactivează sateliții, afectează evoluția formelor de viață pe Pământ și determină sarcina de radiație în misiunile spațiale cu echipaj. Mai mult, procese similare au loc nu numai în sistemul solar, ci și în alte sisteme planetare. Prin urmare, înțelegerea proceselor din corona solară și heliosfera interioară ne permite să navigăm mai bine în comportamentul „oceanului” plasmei din jurul Pământului.

Structura Soarelui

Wikimedia Commons

„Datorită îndepărtării Soarelui, primim aproape toate informațiile despre acesta prin radiația pe care o generează. Chiar și unii parametri simpli, precum temperatura, care pe Pământ pot fi măsurate cu un termometru obișnuit, sunt determinați mult mai mult pentru Soare și stele. într-un mod complicat- dupa spectrul radiatiilor lor. Acest lucru se aplică și caracteristicilor mai complexe, cum ar fi câmpul magnetic. Câmpul magnetic este capabil să influențeze spectrul radiațiilor, împărțind liniile din el - acesta este așa-numitul efect Zeeman. Și tocmai datorită faptului că câmpul modifică spectrul de radiații al stelei putem să-l înregistrăm. Dacă o astfel de influență nu ar exista în natură, atunci nu am ști nimic despre câmpul magnetic al stelelor, deoarece nu există nicio modalitate de a zbura direct către o stea ", spune Serghei Bogachev.

„Dar această metodă are și limitări - luăm cel puțin faptul că absența radiațiilor ne privează de informații. Dacă vorbim despre Soare, atunci vântul solar nu emite lumină, așa că nu există nicio modalitate de a-i determina de la distanță temperatura, densitatea și alte proprietăți. Nu emite lumină sau câmp magnetic. Da, în straturile inferioare ale atmosferei solare tuburile magnetice sunt umplute cu plasmă luminoasă și acest lucru face posibilă măsurarea câmpului magnetic lângă suprafața Soarelui. Cu toate acestea, deja la o distanță de o rază solară de suprafața sa, astfel de măsurători sunt imposibile. Și există multe astfel de exemple. Cum să fii într-o astfel de situație? Răspunsul este foarte simplu: trebuie să lansați sonde care pot zbura direct către Soare, să se cufunde în atmosfera acestuia și în vântul solar și să faceți măsurători direct la fața locului. Astfel de proiecte sunt larg răspândite, deși mai puțin cunoscute decât proiectele telescoape spațiale care fac observații de la distanță și oferă date mult mai spectaculoase (cum ar fi fotografii) decât sondele care vin cu fluxuri plictisitoare de numere și grafice. Dar dacă vorbim despre știință, atunci, desigur, puține observații la distanță pot fi comparate în putere și persuasivitate cu studiul unui obiect care se află în apropiere ”, continuă Bogachev.

Misterele Soarelui

De atunci s-au făcut observații ale Soarelui Grecia antică si in Egiptul antic, iar în ultimii 70 de ani, peste o duzină de sateliți spațiali, stații interplanetare și telescoape, de la Sputnik-2 până la observatoarele spațiale care funcționează astăzi, precum SDO, SOHO sau STEREO, au monitorizat îndeaproape (și monitorizează) comportamentul cel mai aproape de noi stelele și împrejurimile lui. Cu toate acestea, astronomii au încă multe întrebări legate de structura Soarelui și dinamica acestuia.

De exemplu, de mai bine de 30 de ani, oamenii de știință se confruntă cu problema neutrinilor solari, care constă în lipsa neutrinilor de electroni înregistrați produși în miezul Soarelui ca urmare a reacțiilor nucleare, în comparație cu numărul lor prezis teoretic. Un alt mister este legat de încălzirea anormală a coroanei. Acest strat exterior al atmosferei stelei are o temperatură de peste un milion de grade Kelvin, în timp ce suprafața vizibilă a Soarelui (fotosfera), deasupra căreia se află cromosfera și corona, este încălzită la doar șase mii de grade Kelvin. Acest lucru pare ciudat, pentru că logic, straturile exterioare ale stelei ar trebui să fie mai reci. Transferul direct de căldură între fotosferă și coroană este insuficient pentru a asigura aceste temperaturi, ceea ce înseamnă că aici funcționează alte mecanisme de încălzire coronală.

Coroana Soarelui în timpul eclipsei totale de soare din august 2017.

Centrul de zbor spațial Goddard al NASA/Gopalswamy

Există două teorii principale pentru a explica această anomalie. Potrivit primei, undele magnetoacustice și undele Alfven sunt responsabile de transferul de căldură din zona convectivă și fotosfera Soarelui către cromosferă și coroană, care, fiind împrăștiate în coroană, măresc temperatura plasmei. Cu toate acestea, această versiune are o serie de dezavantaje, de exemplu, undele magnetoacustice nu pot asigura transferul unei cantități suficient de mare de energie către coroană din cauza împrăștierii și reflexiei înapoi în fotosferă, iar undele Alfven își convertesc relativ lent energia în energie termală plasmă. În plus, pentru o lungă perioadă de timp pur și simplu nu a existat nicio dovadă directă a propagării undelor prin coroana solară - abia în 1997 observatorul spațial SOHO a înregistrat pentru prima dată unde solare magnetoacustice la o frecvență de un milihertz, care furnizează doar zece la sută din energia necesară pentru încălzirea coroanei la temperaturile observate.

A doua teorie se referă la încălzirea anormală a coroanei de microerupții care apar în mod constant care decurg din reconectarea continuă a liniilor magnetice în regiunile locale ale câmpului magnetic din fotosferă. Această idee a fost propusă în anii 1980 de astronomul american Eugene Parker, al cărui nume este sonda și care a prezis și prezența vântului solar, un flux de particule încărcate cu energie ridicată emise continuu de Soare. Totuși, nici teoria microexploziilor nu a fost încă confirmată. Este posibil ca ambele mecanisme să funcționeze asupra Soarelui, dar acest lucru trebuie dovedit și pentru aceasta este necesar să zburați până la Soare la o distanță destul de apropiată.

Un alt secret al Soarelui este legat de corona - mecanismul de formare a vântului solar care umple întregul sistem solar. De la el, astfel de fenomene de vreme spațială precum aurora boreală sau furtuni magnetice. Astronomii sunt interesați de mecanismele de origine și de accelerare a vântului solar lent, născut în coroană, precum și de rolul câmpurilor magnetice în aceste procese. Și aici, există mai multe teorii cu atât dovezi, cât și defecte și este de așteptat ca sonda Parker să ajute la punctarea i-urilor.

„În general, în prezent, există modele suficient de dezvoltate ale vântului solar care prezic cum ar trebui să se schimbe caracteristicile sale pe măsură ce se îndepărtează de Soare. Precizia acestor modele este destul de mare la distanțe de ordinul orbitei Pământului, dar nu este clar cât de exact descriu vântul solar la distanțe apropiate de Soare. Poate că Parker te poate ajuta cu asta. O altă întrebare destul de interesantă este accelerația particulelor de pe Soare. După erupții, fluxuri de un număr mare de electroni și protoni accelerați vin pe Pământ. Cu toate acestea, nu este complet clar dacă accelerația lor are loc direct pe Soare și apoi pur și simplu se deplasează spre Pământ prin inerție sau dacă aceste particule sunt în plus (și poate complet) accelerate în drumul lor către Pământ de magneticul interplanetar. camp. Poate că, atunci când datele culese de o sondă în apropierea Soarelui ajung pe Pământ, această problemă poate fi, de asemenea, rezolvată. Există câteva alte probleme similare care pot fi rezolvate în același mod - prin compararea măsurătorilor similare lângă Soare și la nivelul orbitei Pământului. În general, misiunea vizează rezolvarea unor astfel de probleme. Nu putem decât să sperăm că dispozitivul va avea succes”, spune Serghei Bogachev.

Direct în iad

Sonda Parker va fi lansată pe 11 august 2018 de la complexul de lansare SLC-37 de la baza forțelor aeriene din Cape Canaveral, va fi lansată în spațiu de un vehicul greu de lansare Delta IV Heavy - aceasta este cea mai puternică rachetă aflată în funcțiune, este poate lansa pe orbită joasă aproape 29 de tone de marfă. În ceea ce privește capacitatea de transport, aceasta este depășită doar de, dar acest transportator este încă în stadiu de testare. Pentru a ajunge în centru sistem solar, este necesar să se stingă viteza foarte mare pe care o are Pământul (și toate obiectele de pe el) față de Soare - aproximativ 30 de kilometri pe secundă. Pe lângă o rachetă puternică, aceasta va necesita o serie de manevre gravitaționale lângă Venus.

Conform planului, procesul de apropiere de Soare va dura șapte ani - cu fiecare nouă orbită (sunt 24 în total), dispozitivul se va apropia de stea. Primul periheliu va fi trecut pe 1 noiembrie, la o distanță de 35 de raze solare (aproximativ 24 de milioane de kilometri) de stea. Apoi, după o serie de șapte manevre gravitaționale în apropierea lui Venus, dispozitivul se va apropia de Soare la o distanță de aproximativ 9-10 raze solare (aproximativ șase milioane de kilometri) - acest lucru se va întâmpla la jumătatea lui decembrie 2024. Este de șapte ori mai aproape decât periheliul orbitei lui Mercur, încă nu a fost creat de om. nava spatiala nu s-a apropiat atât de mult de Soare (recordul actual aparține aparatului Helios-B, care s-a apropiat de stea la 43,5 milioane de kilometri).

Schema zborului către Soare și principalele orbite de lucru ale sondei.

Principalele etape de lucru pe fiecare dintre orbite.

Alegerea unei astfel de poziții pentru observații nu este întâmplătoare. Conform calculelor oamenilor de știință, la o distanță de zece raze de Soare se află punctul Alfven - regiunea în care vântul solar accelerează atât de mult încât părăsește Soarele, iar undele care se propagă în plasmă nu-l mai afectează. Dacă sonda poate fi aproape de punctul Alfven, atunci putem presupune că a intrat în atmosfera solară și a atins Soarele.

Sonda „Parker” în stare asamblată, în timpul instalării pe a treia etapă a vehiculului de lansare.

„Misiunea sondei este de a măsura principalele caracteristici ale vântului solar și ale atmosferei solare de-a lungul traiectoriei sale. Instrumentele științifice de la bord nu sunt unice, nu au caracteristici de înregistrare (cu excepția capacității de a rezista la fluxurile de radiații solare la periheliul orbitei). Sonda solară Parker este o navă spațială cu instrumente convenționale, dar pe o orbită unică. Majoritatea (poate chiar toate instrumentele științifice) sunt planificate să fie ținute departe în toate părțile orbitei, cu excepția periheliului, unde nava spațială este cel mai apropiat de Soare. program științificîn plus, subliniază că sarcina principală a misiunii este de a studia vântul solar și atmosfera solară. Când dispozitivul se îndepărtează de periheliu, datele de la aceleași instrumente se vor transforma în unele obișnuite, iar pentru a salva resursele instrumentelor științifice, acestea vor fi pur și simplu trecute în fundal până la următoarea abordare. În acest sens, capacitatea de a ajunge la o anumită traiectorie și capacitatea de a trăi pe ea pentru un timp dat sunt factorii de care va depinde în primul rând succesul misiunii”, spune Serghei Bogachev.

Dispozitivul scutului termic „Parker”.

Greg Stanley/Universitatea Johns Hopkins

Vedere a scutului termic în etapa de instalare pe sondă.

NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

Sondă „Parker” cu scut termic instalat.

NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

Pentru a supraviețui în apropierea stelei, sonda este echipată cu un scut termic care acționează ca o „umbrelă” sub care se vor ascunde toate instrumentele științifice. Partea din față a scutului va rezista la temperaturi de peste 1.400 de grade Celsius, în timp ce partea din spate a scutului, unde se află instrumentele științifice, nu trebuie să depășească treizeci de grade Celsius. O astfel de diferență de temperatură este oferită de designul special al acestei „umbrele solare”. Cu o grosime totală de doar 11,5 centimetri, este format din două panouri din compozit carbon-grafit, între care se află un strat de spumă de carbon. Partea frontală a scutului are un strat protector și un strat ceramic alb care îi mărește proprietățile reflectorizante.

Pe lângă scut, sistemul de răcire este conceput pentru a rezolva problema supraîncălzirii, folosind ca lichid de răcire 3,7 litri de apă deionizată sub presiune. Cablajul electric al aparatului este realizat din materiale de înaltă temperatură precum tuburi de safir și niobiu, iar în timpul apropierii de Soare, panourile solare vor fi îndepărtate sub scutul termic. Pe lângă încălzirea puternică, inginerii misiunii vor trebui să țină cont de presiunea luminoasă puternică a Soarelui, care va interfera cu orientarea corectă a sondei. Pentru a facilita acest lucru, pe sondă sunt instalați senzori solari în diferite locuri, ajutând la controlul protecției echipamentelor științifice de influența soarelui.

Instrumente

Aproape toate instrumentele științifice ale sondei sunt „ascuțite” pentru studiul câmpurilor electromagnetice și a proprietăților plasmei solare din jurul acesteia. Singura excepție este telescopul optic WISPR (Wide-field Imager for Solar PRObe), a cărui sarcină va fi obținerea de imagini ale coroanei solare și vântului solar, heliosferei interioare, undelor de șoc și orice alte structuri observate de dispozitiv.

Eclipsele sunt printre cele mai spectaculoase fenomene astronomice. Cu toate acestea, nu mijloace tehnice nu poate transmite pe deplin senzațiile care apar în acest caz pentru observator. Și totuși, din cauza imperfecțiunii ochiului uman, el nu vede totul deodată. Detaliile acestei imagini minunate, evazivă din ochi, pot fi doar dezvăluite și surprinse echipament special fotografie și procesarea semnalului. Varietatea eclipselor este departe de a fi epuizată de fenomenele din sistemul Soare-Pământ-Lună. Corpurile spațiale relativ apropiate aruncă în mod regulat umbre unele pe altele (este necesar doar ca în apropiere să existe o sursă puternică de radiație luminoasă). Privind acest teatru de umbre cosmice, astronomii obțin o mulțime de informații interesante despre structura universului. Fotografie Vyacheslav Khondyrev

În stațiunea bulgară Shabla, 11 august 1999 a fost cea mai obișnuită zi de vară. Cer albastru, nisip auriu, mare caldă și blândă. Dar nimeni nu a intrat în apă pe plajă - publicul se pregătea pentru observații. Aici ar fi trebuit să traverseze coasta Mării Negre o pată de o sută de kilometri de umbră lunară, iar durata fazei complete, conform calculelor, a ajuns la 3 minute și 20 de secunde. Vremea excelentă corespundea destul de mult cu datele pe termen lung, dar toată lumea se uita alarmată la norul care atârna deasupra munților.

De fapt, eclipsa era deja în derulare, doar puțini oameni erau interesați de fazele ei parțiale. Un alt lucru este faza plină, înainte de începerea căreia mai era o jumătate de oră. Un SLR digital nou-nouț, cumpărat special pentru această ocazie, era în plină pregătire. Totul este gândit până la cel mai mic detaliu, fiecare mișcare este repetă de zeci de ori. Vremea nu ar avea timp să se deterioreze și totuși, din anumite motive, anxietatea creștea. Poate că adevărul este că lumina s-a diminuat considerabil și a devenit mult mai rece? Dar așa ar trebui să fie cu apropierea fazei complete. Cu toate acestea, păsările nu înțeleg acest lucru - toate păsările capabile să zboare s-au ridicat în aer și au strigat cercuri deasupra capetelor noastre. Vântul a suflat dinspre mare. În fiecare minut devenea mai puternic, iar camera grea a început să tremure pe un trepied, care până de curând părea atât de fiabil.

Emoția mea agitată a fost înlocuită cu un adevărat șoc: eclipsa, la care am visat toată viața, a început deja, secunde prețioase zboară și nici nu pot să ridic capul și să mă bucur de cel mai rar spectacol - fotografia este pe primul loc! De fiecare dată când este apăsat butonul, camera face automat o serie de nouă fotografii (în modul „bracketing”). Încă una. Mai mult și mai mult. În timp ce camera dă clic pe declanșator, încă îndrăznesc să mă despart și să privesc coroana prin binoclu. Din luna neagră, multe raze lungi s-au împrăștiat în toate direcțiile, formând o coroană sidefată cu o nuanță gălbuie-crem și proeminențe roz strălucitoare fulgeră chiar pe marginea discului. Unul dintre ei a zburat neobișnuit de departe de marginea lunii. Divergând în lateral, razele coroanei devin treptat palide și se contopesc cu fundalul albastru închis al cerului. Efectul prezenței este de așa natură încât nu stau pe nisip, ci zbor pe cer. Și timpul părea să dispară...

Deodată, o lumină strălucitoare mi-a lovit ochii - era marginea Soarelui care plutea din spatele Lunii. Cât de repede s-a terminat totul! Proeminențele și razele coroanei sunt vizibile pentru încă câteva secunde, iar filmarea continuă până la ultima. Programul este gata! Câteva minute mai târziu, ziua reaprinde din nou. Păsările au uitat imediat de frica din extraordinara noapte trecătoare. Dar de mulți ani memoria mea a păstrat un sentiment al frumuseții absolute și măreției cosmosului, un sentiment de apartenență la misterele sale.

Eclipsele apar nu numai în sistemul Soare-Pământ-Lună. De exemplu, cele mai mari patru luni ale lui Jupiter, descoperite de Galileo Galilei în 1610, au jucat un rol important în dezvoltarea navigației. În acea epocă, când nu existau cronometre maritime precise, era posibil să se afle ora Greenwich, care era necesară pentru a determina longitudinea navei, departe de țărmurile natale. Eclipsele de sateliți din sistemul Jupiter apar aproape în fiecare noapte, când unul sau altul satelit intră în umbra aruncată de Jupiter sau se ascunde de vederea noastră în spatele discului planetei în sine. Cunoscând din almanahul marin momentele precalculate ale acestor fenomene și comparându-le cu ora locală obținută din observații astronomice elementare, se poate determina longitudinea cuiva. În 1676, astronomul danez Ole Christensen Römer a observat că eclipsele lunilor lui Jupiter au deviat ușor de la momentele prezise. Ceasul lui Jupiter fie a mers înainte cu puțin peste opt minute, apoi, după aproximativ șase luni, a rămas în urmă cu aceeași sumă. Roemer a comparat aceste fluctuații cu poziția lui Jupiter față de Pământ și a ajuns la concluzia că întregul punct constă în întârzierea propagării luminii: atunci când Pământul este mai aproape de Jupiter, eclipsele sateliților săi sunt observate mai devreme, când mai departe. departe, mai târziu. Diferența, care a fost de 16,6 minute, corespundea timpului în care lumina a călătorit pe diametrul orbitei pământului. Așa că Roemer a măsurat viteza luminii pentru prima dată.

Întâlniri în Heavenly Knots

Printr-o coincidență uimitoare, dimensiunile aparente ale Lunii și ale Soarelui sunt aproape aceleași. Datorită acestui fapt, în rarele momente ale eclipselor totale de soare, puteți vedea proeminențe și coroana solară - structurile plasmatice cele mai exterioare ale atmosferei solare, „zburând” în mod constant în spațiul cosmic. Dacă Pământul nu ar fi avut un satelit atât de mare, deocamdată, nimeni nu ar fi ghicit despre existența lor.

Căile vizibile pe cer ale Soarelui și ale Lunii se intersectează în două puncte - nodurile prin care trece Soarele aproximativ o dată la șase luni. În acest moment devin posibile eclipsele. Când Luna se întâlnește cu Soarele la unul dintre noduri, are loc o eclipsă de soare: vârful conului umbrei lunii, sprijinit de suprafața Pământului, formează o pată de umbră ovală, care se deplasează cu viteză mare de-a lungul suprafeței pământului. . Doar cei care intră în el vor vedea discul lunar, acoperind complet soarele. Pentru un observator al benzii totale de fază, eclipsa va fi parțială. Mai mult, în depărtare poate nici măcar să nu fie observat - la urma urmei, atunci când mai puțin de 80-90% din discul solar este acoperit, scăderea iluminării este aproape imperceptibilă pentru ochi.

Lățimea benzii totale de fază depinde de distanța până la Lună, care, datorită elipticității orbitei sale, variază de la 363 la 405 mii de kilometri. La distanța maximă, conul umbrei lunare nu ajunge puțin la suprafața Pământului. În acest caz, dimensiunile vizibile ale Lunii se dovedesc a fi puțin mai mici decât Soarele și, în loc de o eclipsă totală, are loc o eclipsă inelară: chiar și în faza maximă, o margine strălucitoare a fotosferei solare rămâne în jurul Lunii, împiedicându-te să vezi corona. Astronomii, desigur, sunt interesați în primul rând de eclipsele totale, în care cerul se întunecă atât de mult încât poate fi observată o coroană radiantă.

Eclipsele de Lună (din punctul de vedere al unui observator ipotetic de pe Lună, vor fi, desigur, solare) au loc în timpul lunii pline, când satelitul nostru natural trece de nodul opus celui în care se află Soarele și cade în con. de umbră aruncată de Pământ. Nu există lumină directă a soarelui în interiorul umbrei, dar lumina este refractată atmosfera pământului, încă lovește suprafața lunii. De obicei, o vopsește într-o culoare roșiatică (și uneori maro-verzuie) datorită faptului că în aer radiațiile cu undă lungă (roșie) sunt absorbite mai puțin decât undele scurte (albastru). Ne putem imagina ce groază a inspirat în omul primitiv discul întunecat brusc, roșu de rău augur al Lunii! Ce putem spune despre eclipsele de soare, când lumina zilei, principala zeitate pentru multe popoare, a început brusc să dispară de pe cer?

Nu este surprinzător că căutarea modelelor în ordinea eclipselor a devenit una dintre primele sarcini astronomice dificile. Tăblițe cuneiforme asiriene datând din anii 1400-900 î.Hr. e., conțin date despre observațiile sistematice ale eclipselor din epoca regilor babilonieni, precum și o mențiune a unei perioade remarcabile de 65851/3 zile (saros), timp în care se repetă succesiunea eclipselor de Lună și Soare. Grecii au mers și mai departe - după forma umbrei care se târăște pe Lună, au ajuns la concluzia că Pământul este sferic și că Soarele este mult mai mare decât acesta.

Cum sunt determinate masele altor stele

Alexandru Sergheev

Șase sute de „surse”

Odată cu distanța față de Soare, corona exterioară se estompează treptat. Acolo unde în fotografii se îmbină cu fundalul cerului, luminozitatea sa este de un milion de ori mai mică decât luminozitatea proeminențelor și a coroanei interioare care le înconjoară. La prima vedere, este imposibil să fotografiați coroana pe toată lungimea ei, de la marginea discului solar până la fuziunea cu fundalul cerului, deoarece este bine cunoscut faptul că gama dinamică a matricelor și emulsiilor fotografice este de mii de ori mai mică. Dar imaginile pe care le ilustrează acest articol dovedesc contrariul. Problema are o soluție! Numai că trebuie să mergeți la rezultat nu drept înainte, ci în jur: în loc de un cadru „ideal”, trebuie să faceți o serie de fotografii cu expuneri diferite. Imagini diferite vor dezvălui regiuni ale coroanei la distanțe diferite de Soare.

Astfel de imagini sunt mai întâi procesate separat și apoi combinate între ele în funcție de detaliile razelor coronei (imaginile nu pot fi combinate de-a lungul Lunii, deoarece aceasta se mișcă rapid în raport cu Soarele). Procesarea digitală a fotografiilor nu este atât de ușoară pe cât pare. Cu toate acestea, experiența noastră arată că orice imagini ale unei eclipse pot fi reunite. Unghi larg cu teleobiectiv, expunere scurtă și lungă, profesionist și amator. În aceste imagini, există bucăți din munca a douăzeci și cinci de observatori care au fotografiat eclipsa din 2006 din Turcia, Caucaz și Astrakhan.

Șase sute de imagini originale, care au suferit multe transformări, s-au transformat în doar câteva imagini separate, dar ce! Acum au toate cele mai mici detalii ale coroanei și proeminențelor, cromosferei Soarelui și stelelor de până la magnitudinea a noua. Astfel de stele, chiar și noaptea, sunt vizibile doar cu un binoclu bun. Razele coroanei au „lucrat” până la un record de 13 raze ale discului solar. Și mai multă culoare! Tot ceea ce este vizibil în imaginile finale are o culoare reală care se potrivește cu senzațiile vizuale. Și acest lucru a fost realizat nu prin colorarea artificială în Photoshop, ci prin utilizarea procedurilor matematice stricte în programul de procesare. Dimensiunea fiecărei imagini se apropie de un gigaoctet - puteți face printuri de până la un metru și jumătate lățime fără nicio pierdere de detalii.

Cum să rafinați orbitele asteroizilor

Stelele variabile care eclipsează sunt sisteme binare apropiate în care două stele se învârt în jurul unui centru de masă comun, astfel încât orbita este întoarsă spre noi. Apoi cele două stele se eclipsează în mod regulat una pe cealaltă, iar observatorul pământesc vede schimbări periodice în luminozitatea lor totală. Cea mai faimoasă stea variabilă eclipsă este Algol (beta Perseus). Perioada de circulație în acest sistem este de 2 zile, 20 de ore și 49 de minute. În acest timp, pe curba luminii se observă două minime. Unul adânc, când stea mică, dar fierbinte, albă, Algol A, este complet ascunsă în spatele gigantului roșu slab Algol B. În acest moment, luminozitatea totală a stelei binare scade de aproape 3 ori. O scădere mai puțin vizibilă a luminozității, cu 5–6%, este observată atunci când Algol A trece pe fundalul Algol B și își slăbește ușor luminozitatea. Un studiu atent al curbei luminii dezvăluie o mulțime de informații importante despre un sistem stelar: dimensiunea și luminozitatea fiecăreia dintre cele două stele, gradul de alungire a orbitei lor, abaterea formei stelelor de la sferic sub influența forțele mareelor ​​și, cel mai important, masele de stele. Fără aceste informații, ar fi dificil de creat și testat teoria modernă structura și evoluția stelelor. Stelele pot fi eclipsate nu numai de stele, ci și de planete. Când planeta Venus a trecut peste discul Soarelui pe 8 iunie 2004, puțini oameni s-au gândit să vorbească despre o eclipsă, întrucât minuscul pată întunecată a lui Venus nu a avut aproape niciun efect asupra strălucirii Soarelui. Dar dacă un gigant gazos precum Jupiter i-ar lua locul, ar ascunde aproximativ 1% din suprafața discului solar și ar reduce luminozitatea cu aceeași cantitate. Acest lucru poate fi deja înregistrat cu instrumente moderne, iar astăzi există deja cazuri de astfel de observații. Iar unele dintre ele sunt realizate de astronomi amatori. De fapt, eclipsele „exoplanetare” sunt singura modalitate disponibilă amatorilor de a observa planetele din jurul altor stele.

Alexandru Sergheev

Panoramă în lumina lunii

Frumusețea extraordinară a unei eclipse de soare nu se limitează la coroana strălucitoare. La urma urmei, există și un inel strălucitor de-a lungul întregului orizont, care creează o iluminare unică în momentul fazei complete, ca și cum apusul are loc din toate părțile lumii simultan. Dar puțini oameni reușesc să-și ia ochii de la coroană și să privească culorile uimitoare ale mării și munților. Aici intervine fotografia panoramică. Mai multe cadre unite vor arăta tot ce a scăpat din ochi sau care nu a rămas în memorie.

Fotografia panoramică din acest articol este specială. Acoperirea sa orizontală este de 340 de grade (aproape un cerc complet) și pe verticală aproape până la zenit. Numai pe ea am examinat ulterior norii cirus, care aproape ne-au stricat observațiile - sunt întotdeauna o schimbare a vremii. Și într-adevăr, ploaia a început la o oră după ce Luna a coborât de pe discul Soarelui. Contrailele celor două avioane vizibile în imagine nu se rup de fapt pe cer, ci pur și simplu intră în umbra lunii și devin invizibile din această cauză. În partea dreaptă a panoramei, eclipsa este în plină desfășurare, iar în partea stângă a imaginii, faza completă tocmai s-a încheiat.

În dreapta și sub coroană se află Mercur - nu se îndepărtează niciodată de Soare și nu toată lumea îl poate vedea. Chiar și mai jos strălucește Venus, iar de cealaltă parte a Soarelui - Marte. Toate planetele sunt situate de-a lungul unei linii - ecliptica - proiecția pe cerul avionului, lângă care se învârt toate planetele. Numai în timpul unei eclipse (și tot din spațiu) ne poți vedea sistem planetar inconjura soarelui. În partea centrală a panoramei sunt vizibile constelațiile Orion și Auriga. Stelele strălucitoare Capella și Rigel sunt albe, în timp ce supergiganții roșii Betelgeuse și Marte sunt portocalii (culoarea este vizibilă când este mărită). Sute de oameni care au urmărit eclipsa din martie 2006 simt acum că au văzut totul cu proprii lor ochi. Dar fotografia panoramică i-a ajutat - este deja postată pe Internet.

Pe 29 martie 2006, în satul Kemer de pe coasta mediteraneană a Turciei, în așteptarea începerii unei eclipse totale, observatori experimentați au împărtășit secrete cu începătorii. Cel mai important lucru la o eclipsă este să nu uitați să deschideți lentilele. Aceasta nu este o glumă, asta se întâmplă cu adevărat. Și nu ar trebui să vă duplicați unul pe altul, făcând aceleași cadre. Lăsați toată lumea să tragă ceea ce exact cu echipamentul lui poate ieși mai bine decât alții. Pentru observatorii înarmați cu camere cu unghi larg, ținta principală este corona exterioară. Trebuie să încercăm să-i facem o serie de poze cu viteze diferite ale obturatorului. Posesorii de telefotografii pot obține imagini detaliate ale coroanei de mijloc. Și dacă aveți un telescop, atunci trebuie să fotografiați zona de la marginea discului lunar și să nu pierdeți secunde prețioase lucrând cu alte echipamente. Și atunci s-a auzit apelul. Și imediat după eclipsă, observatorii au început să schimbe liber fișiere cu imagini pentru a asambla un set pentru prelucrare ulterioară. Acest lucru a condus ulterior la crearea unei bănci de imagini originale de la eclipsa din 2006. Toată lumea a înțeles acum că de la imaginile originale până la o imagine detaliată a întregii coroane este încă foarte, foarte departe. Vremurile în care orice imagine clară a unei eclipse era considerată o capodoperă și rezultatul final al observațiilor au dispărut irevocabil. La întoarcerea acasă, toată lumea aștepta de lucru la computer.

soare activ

Soarele, ca și alte stele similare cu acesta, se distinge prin stări de activitate care apar periodic, când în atmosfera sa apar multe structuri instabile ca urmare a interacțiunilor complexe ale unei plasme în mișcare cu câmpurile magnetice. În primul rând, acestea sunt pete solare, unde o parte din energia termică a plasmei este convertită în energia câmpului magnetic și în energia cinetică a mișcării fluxurilor individuale de plasmă. Petele solare sunt mai reci mediu inconjuratorși apar întunecate pe fundalul fotosferei mai strălucitoare, stratul atmosferei Soarelui din care provine cea mai mare parte a luminii noastre vizibile. În jurul punctelor și în întreaga regiune activă, atmosfera, încălzită suplimentar de energia câmpurilor magnetice amortizate, devine mai strălucitoare, iar structurile numite torțe (vizibile în lumină albă) și floculi (observate în lumina monocromatică a liniilor spectrale individuale, de exemplu, hidrogen) apar.

Deasupra fotosferei se află straturi mai rarefiate ale atmosferei solare cu o grosime de 10-20 mii de kilometri, numite cromosferă, iar deasupra ei corona se întinde pe multe milioane de kilometri. Deasupra grupurilor de pete solare, și uneori chiar și departe de acestea, apar adesea nori extinși - proeminențe, vizibile clar în timpul fazei totale a eclipsei pe marginea discului solar sub formă de arce și emisii roz strălucitoare. Corona este partea rarefiată și foarte fierbinte a atmosferei Soarelui, care, așa cum spune, se evaporă în spațiul înconjurător, formând un flux continuu de plasmă care se îndepărtează de Soare, numit vânt solar. El este cel care dă coroanei solare un aspect radiant care justifică numele acesteia.

Cele mai puternice manifestări ale activității solare sunt exploziile de plasmă numite erupții solare. Ele sunt însoțite de radiații ionizante puternice, precum și de ejecții puternice de plasmă fierbinte. Trecând prin coroană, fluxurile de plasmă îi afectează în mod vizibil structura. De exemplu, în ea se formează formațiuni în formă de cască, transformându-se în raze lungi. De fapt, acestea sunt tuburi alungite de câmpuri magnetice, de-a lungul cărora fluxuri de particule încărcate se propagă la viteze mari (în principal protoni și electroni energetici). De fapt, structura vizibilă a coroanei solare reflectă intensitatea, compoziția, structura, direcția de mișcare și alte caracteristici ale vântului solar, care afectează constant Pământul nostru. În timpul blițurilor, viteza sa poate atinge 600-700 și uneori mai mult de 1000 km/s.

În trecut, corona era observată doar în timpul eclipselor totale de soare și numai în apropierea Soarelui. În total, aproximativ o oră de observații s-au acumulat. Odată cu inventarea coronografului care nu se eclipsează (un telescop special în care este dispusă o eclipsă artificială), a devenit posibilă monitorizarea constantă a regiunilor interioare ale coroanei de pe Pământ. De asemenea, este întotdeauna posibilă înregistrarea emisiei radio a coroanei, chiar și prin nori și la distanțe mari de Soare. Dar în domeniul optic, regiunile exterioare ale coroanei sunt încă vizibile de pe Pământ doar în faza totală a unei eclipse de soare.

Odată cu dezvoltarea metodelor de cercetare extra-atmosferică, a devenit posibilă imaginea directă a întregii coroane în ultraviolete și raze X. Cele mai impresionante imagini provin în mod regulat de la Observatorul Heliosferic Orbital Solar SOHO, cu sediul în spațiu, lansat la sfârșitul anului 1995 prin eforturile comune ale Agenției Spațiale Europene și ale NASA. În imaginile SOHO, razele coroanei sunt foarte lungi și multe stele sunt vizibile. Cu toate acestea, în mijloc, în regiunea coroanei interioare și mijlocii, imaginea lipsește. „Luna” artificială din corograf este prea mare și întunecă mult mai mult decât cea reală. Dar este imposibil altfel - Soarele strălucește prea puternic. Deci, imaginile din satelit nu înlocuiesc observațiile de pe Pământ. Dar imaginile spațiale și terestre ale coroanei solare se completează perfect.

De asemenea, SOHO monitorizează în mod constant suprafața Soarelui, iar eclipsele nu reprezintă o piedică pentru aceasta, deoarece observatorul este situat în afara sistemului Pământ-Lună. Mai multe imagini ultraviolete realizate de SOHO în jurul fazei totale a eclipsei din 2006 au fost adunate și plasate în locul imaginii Lunii. Acum putem vedea care regiuni active din atmosfera stelei cele mai apropiate de noi sunt asociate cu anumite caracteristici ale coroanei sale. Poate părea că unele dintre „domurile” și zonele de turbulență din coroană nu sunt cauzate de nimic, dar, în realitate, sursele lor sunt pur și simplu ascunse de observația de pe cealaltă parte a stelei.

Eclipsă „rusă”.

Următoarea eclipsă totală de soare este deja numită „rusă” în lume, deoarece va fi observată în principal în țara noastră. În după-amiaza zilei de 1 august 2008, banda de fază completă se va întinde de la Oceanul Arctic aproape de-a lungul meridianului până în Altai, trecând exact prin Nijnevartovsk, Novosibirsk, Barnaul, Biysk și Gorno-Altaisk - chiar de-a lungul autostrăzii federale M52. Apropo, aceasta va fi a doua eclipsă din Gorno-Altaisk în puțin peste doi ani - tocmai în acest oraș se intersectează benzile de eclipsă din 2006 și 2008. În timpul eclipsei, înălțimea Soarelui deasupra orizontului va fi de 30 de grade, ceea ce este suficient pentru a fotografia coroana și ideal pentru fotografierea panoramică. Vremea în Siberia la această oră este de obicei bună. Nu este prea târziu să pregătiți câteva camere și să cumpărați un bilet de avion.

Această eclipsă nu trebuie ratată. Următoarea eclipsă totală va fi vizibilă în China în 2009, iar apoi condiții bune pentru observații se vor dezvolta doar în Statele Unite în 2017 și 2024. În Rusia, pauză va dura aproape jumătate de secol - până la 20 aprilie 2061.

Dacă vă întâlniți, atunci iată un sfat bun pentru dvs.: observați în grupuri și schimbați imaginile primite, trimiteți-le pentru procesare în comun la Observatorul Florilor: www.skygarden.ru. Atunci cineva va avea cu siguranță noroc cu procesarea și atunci toată lumea, chiar și cei care stau acasă, datorită ție, vor vedea eclipsa de Soare - o stea încoronată cu o coroană.