Солнечная корона
» Солнце » Солнечная корона
Солнечная корона – это внешняя часть атмосферы Солнца. Она состоит из разряженных ионизованных газов, температура которых выше, чем в других частях солнечной атмосферы, и составляет миллион градусов Кельвина. Частицы вещества в солнечной короне движутся с огромными скоростями. Толщина солнечной короны составляет десятки солнечных радиусов.
Огромная температура солнечной короны возникает в результате того, что в нее из глубинных оболочек звезды выбрасывается огромное количество пылающего солнечного вещества – газов и плазмы, которые нагревают солнечную корону.
Корону можно наблюдать во время солнечного затмения. Она не ярка по сравнения с фотосферой и хромосферой: фотосфера и хромосфера в миллионы раз ярче. Самая яркая часть солнечной короны называется внутренней короной. Она находится от поверхности Солнца на высоте более одного солнечного радиуса.
Корона имеет лучистую структуру, т.е. обладает слабым свечением. Сила этого свечения приблизительно такая же, как у свечения Луны в полнолуние — 5/1000000 долей яркости Солнца. Газы солнечной короны, выбрасываемые в межзвездное пространство, называют солнечным ветром. Солнечный ветер – это поток частиц, который способен достигнуть Земли и других планет. Его скорость становится больше по мере удаления от Солнца. Около Земли она составляет 450 км/с. Когда солнечный ветер попадает в магнитное поле Земли, его частицы начинают светиться. Так возникает Северное сияние.
Источник
Корона Солнца
Корона Солнца — внешняя часть атмосферы нашего светила. Она и самая протяжённая. Её можно с успехом наблюдать во время немногочисленных полных затмений. Тогда наш Луна закрывает собой весь солнечный диск и корона в виде яркого ореола становится видна для обозрения. Вся атмосфера звезды очень неоднородна, это касается и короны. В структуре короны встречаются дыры, протуберанцы и петли. Их размеры, конфигурация и структура постоянно меняется на протяжении циклов активности Солнца. Ниже расположена схема строения Солнца со слоями.
Графическое представление слоев Солнца
Линии излучения короны Солнца
Ранние исследования учёных и астрономов-любителей солнечного спектра выявили множество различных линий и излучений, которые трудно было с чем-то сопоставить. Известные химические элементы не давали таких линий при спектральном анализе. Некоторыми было высказано мнение о существовании неизвестных земной науке веществ, присутствующих в составе звезды. Вещество получило своё название – короний.
Элемент пытались открыть, пока не обратили внимание на температуру солнечной короны. Её значение превысило 1 миллион градусов по Цельсию. Такая температура вызывает полную ионизацию находящихся в составе атмосферы веществ: водорода и гелия. Они теряют свои электроны и не могут излучать в привычном спектре. Поэтому на фоне ионизации видимая часть излучения становится характерна для редких элементов, непривычных для основного состава звезды. Начинают выделяться линии ионизированного железа и кальция. Соединение их спектров и дало неизвестный короний, доводивший до исступления учёных.
Корону Солнца удобно наблюдать при солнечном затмении
Сейчас же для наблюдения за короной Солнца не нужно долго ждать следующего полного затмения. Существуют новые инструменты для исследования короны (коронографы), которые в любой момент закрывают солнечный диск специальными заслонками и дают возможность изучать атмосферу нашего светила. Кроме того, на нашем сайте можно найти множество фото солнечной короны в различных фильтрах.
Корона Солнца в рентгеновском излучении
Исследования короны Солнца с земли в видимом диапазоне являются сегодня исключением. Всё изучение учёными перешло в рентгеновский диапазон, невидимый с поверхности Земли. Это вызвано очень высокой температурой на поверхности звезды. Кроме того, фотосфера и хромосфера Солнца не производят почти рентгеновских лучей и не мешают своими излучениями учёным для наблюдения и изучения короны.
Именно так выглядит корона Солнца в рентгеновском излучении
Оптика для исследования и фотографирования рентгеновского спектра значительно отличается от обычной. У вас не получится наблюдать за звездной короной, даже если купите самый дорогой телескоп. Дело в том, что пригодный для изучения короны инструмент должен находиться за пределами нашей земной атмосферы — на борту спутника или геофизической ракеты. В конце прошлого века очень много полезной информации дал японский спутник Yohkoh. Его исследование короны проходило с 1991 по 2001 год. В нашем веке занимались изучением короны в рентгеновском спектре спутники: Коронас-Ф, Сохо и Трейс. Российский Коронас-Фотон выведен на земную орбиту в 2008 году. На его борту имеется комплекс оборудования с телескопом Тесис для получения фотографий высокого разрешения. Они помогут разрешить много загадок и дать ответы на природу нашего светила и его короны. Учёные-физики получили отличный инструмент для исследования ближайшей звезды и космоса.
Источник
Золотая корона Рапа-Нуи
11 июля 2010 г. состоялось очередное полное солнечное затмение — знаменательное событие для астрономов, профессионалов и любителей. Полоса, вдоль которой пробежала по нашей планете тень Луны, протянулась почти на 11 тыс. километров через гигантскую акваторию Тихого океана, включая множество необитаемых мелких островов, вплоть до Аргентины.
В Южной Америке затмение могло наблюдаться только низко над горизонтом, сквозь мощную толщу земной атмосферы. Для астрономов оставался единственный вариант: несколько обитаемых островов Полинезии и, наконец, остров Пасхи. Именно туда и отправились в погоне за редким астрономическим явлением ученые из иркутского Института солнечно-земной физики СО РАН, отметившего в нынешнем году свое 50-летие
Остров Пасхи – один из самых удаленных от любого континента обитаемых островов в мире. Добраться туда из Иркутска можно пятью перелетами через два океана: общая протяженность маршрута «туда и обратно» почти 50 тыс. километров.
Сибиряки отправились в долгий путь не для того, чтобы просто полюбоваться редким природным явлением. Планировалось, во-первых, провести съемку спектра среднего слоя атмосферы Солнца – хромосферы, которая наблюдается в виде светящегося красноватого серпика всего несколько секунд при полном затмении. Во-вторых, получить серию спектров более высоких слоев солнечной атмосферы (короны).
Спектральный анализ – краеугольный камень астрофизики: именно спектры несут в себе информацию о физических условиях на небесных телах. Вот почему так ценны спектры, полученные в короткие минуты солнечных затмений. А поскольку корона нашего светила очень неоднородна (в ней есть сгущения и разрежения, области сильных и слабых магнитных полей), стояла задача получить спектры короны в разных областях, на разных высотах над лимбом Солнца.
В-третьих, большой интерес для исследователей представляла сама форма солнечной короны. Судя по данным трех последних затмений 2006—2009 гг., общепринятые представления о связи формы короны с фазой цикла солнечной активности оказались не совсем верными: конфигурация короны всякий раз оказывалась неожиданной для исследователей. Особенность этого затмения заключалась в том, что оно состоялось на начальной стадии нового цикла солнечной активности, который начался после длительной задержки.
Для выполнения столь обширной программы требовался немалый «научный» багаж: около 80 кг оборудования, включая два 25-килограммовых астрономических штатива, снабженных специально изготовленными в ИСЗФ кронштейнами для крепления аппаратуры.
Для сьемки спектра хромосферы было собрано устройство, включающее дифракционную решетку, разлагающую солнечный свет в спектр, мощный объектив и цифровую фотокамеру. Для съемки корональных спектров предназначался портативный спектрограф, который на время экспедиции пришлось снять с большого инфракрасного телескопа Саянской обсерватории ИСЗФ.
А еще нужно было прихватить комплект объективов и фотокамер, ноутбуки, инструменты, аккумуляторы, паяльник, светофильтры, фонарики. В результате оказалось, что увезти на край света центнер необходимого груза на рейсовых самолетах команде из двух человек (как первоначально планировалось) нереально либо запредельно дорого. Но когда состав участников экспедиции вырос до шести человек, задача стала вполне решаемой.
Подобное объединение человеческих и финансовых ресурсов уже несколько раз помогало иркутским астрофизикам выполнять проекты, казавшиеся для нашего времени неосуществимыми. Помощь спонсоров, СМИ, а также целевое финансирование научными фондами позволило организовать три «экспедиции за затмением»: в Монголию (2008), островную Республику Кирибати (2009) и, наконец, на о. Пасхи.
. Ранним утром 3 июля мы вылетели из Москвы в Нидерланды, откуда начался трансатлантический 13-часовой перелет в столицу Перу – Лиму (с учетом поясного времени этот день растянулся для нас на 36 часов). Вечером следующего дня вылетели в столицу Чили – Сантъяго. И, наконец, ранним утром 6 июля новый борт взял курс на о. Пасхи.
Местные жители с гордостью называют свою родину Рапа-Нуи, т. е. «большой остров», хотя в действительности о. Пасхи – один из самых маленьких обитаемых островков нашей планеты (его площадь – 166 км 2 ). Рапа-Нуи не обделен вниманием туристов, но в июле для него наступил звездный час. Посмотреть на затмение прибыли несколько тысяч человек со всего мира. Как грибы, здесь выросли новые отельчики, не говоря уже о ценах.
В дни перед затмением чартеры привозили на остров до тысячи человек в сутки. Съезжались как многочисленные любители, которые гоняются за затмениями по всей планете, так и профессионалы, на этот раз немногочисленные. Прилетели даже сотни три странноватых людей, одетых в стиле хиппи, для которых затмение стало поводом устроить музыкальный фестиваль.
. Мы оборудовали наблюдательную площадку во дворе отеля. Ожидание стоило нам нервов. Сначала отказала китайская система управления у одного из штативов: шаговый двигатель никак не хотел переключаться и вращать систему в обратную сторону (в Южном полушарии Солнце ходит справа налево). Режим съемок отрабатывали по ночам, опробуя систему по убывающей Луне и Юпитеру. Переменная дождливая погода заставляла постоянно отключать аппаратуру, прятать ее под чехлы, а затем обратно включать – и так по многу раз.
В конструкции астрономических штативов предусмотрены тяжелые противовесы для уравновешивания приборов. Поскольку штатные чугунные «блины» не вошли в экспедиционный багаж, было решено использовать полиэтиленовые мешки с песком. Но и тут возникла проблема: бдительные охранники пытались отобрать у нас песок на выходе с пляжа Анакена, посчитав это за возможную контрабанду.
За день до затмения погода была чудовищной: дождь и сильный ветер. Небольшие мокрые моаи – декоративные новоделы во дворе отеля – мрачно смотрели на наши зачехленные приборы. По всем интернет-прогнозам вот-вот должно было засиять Солнце, но весь вопрос состоял в том, когда конкретно это произойдет – за час до или через час после затмения…
В ночь перед затмением, уже под утро, сквозь просветы в облаках удалось получить спектр Юпитера и оценить величину необходимых экспозиций. Подготовка была завершена. К счастью, за пару часов до начала затмения сплошная облачность с небольшими просветами наконец сменилась чистым небом с отдельными облаками. Как по заказу, последнее маленькое облачко проплыло вблизи Солнца за 10 минут до начала полной фазы.
. К виду полного затмения нельзя привыкнуть. Серебристая корона, охватившая черный круг Луны, ярко засиявшие на потемневшем небе Меркурий и Венера врезались в память навсегда. Все участники экпедиции, включая новичков, отработали отлично, – удалось сделать все, что было задумано. У нас уже был опыт съемок затмений в течение трех и даже двух минут, а нынешнее явление продолжалось рекордное время – около пяти минут.
На сегодня о результатах экспедиции говорить рано: обработка полученных данных продлится несколько месяцев. В любом случае, сибирские ученые оказались единственными представителями России, которые продолжили давнюю традицию российской астрономии не пропускать ни одного солнечного затмения. Будем надеяться, что эта хорошая традиция не прервется и в будущем.
Источник
Корона Солнца: о чем расскажет кольцеобразное затмение?
Сегодня – день кольцеобразного солнечного затмения. В России его нельзя было увидеть более 50 лет. Что это за явление и какое влияние оно может оказывать на Землю и на человека, телеканалу «МИР 24» рассказал ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт.
— Что такое кольцеобразное солнечное затмение и почему оно такое особенное?
Натан Эйсмонт: Мы можем получше рассмотреть то, что больше всего интересно физикам, которые изучают Солнце. Достигается такая геометрия, когда мы отчетливо видим корону Солнца, и она отсекается от излучения остальной части Солнца. Наиболее интересно для физиков, изучающих именно корону. Есть даже специальные приборы, и они применяются не только на Земле, но и на космических аппаратах, задача которых – отсечь диск Солнца от его короны. Это мы сейчас получаем почти задаром.
Небольшая часть Солнца все-таки видна. Почему вообще возможны затмения? Нам повезло, что угловой размер Луны практически совпадает с угловым размером Солнца, поэтому Луна и может закрыть Солнце. Сейчас Луна расположена таким образом, что немножко далековата от Земли, поэтому мы видим кольцо излучения Солнца, а не только корону. Это явление интересно для любителей. Было время 30 лет назад, когда все физики ждали такого затмения, когда они могли полноценно провести свои эксперименты по изучению Солнца.
С тех пор мы сильно продвинулись вперед в наших приборных возможностях, они реализуются с помощью спутников Земли.
Наиболее успешный случай применения – американский проект «Сохо». Тогда космический аппарат был размещен в окрестности так называемой точки Л-1. Это примерно в 1,5 млн км от Земли в направлении к Солнцу. У этого аппарата была возможность постоянно изучать Солнце с применением коронографов. Они устроены так, что у них внутри есть искусственная Луна. Там все время у них такое затмение, и можно непрерывно наблюдать, что и было сделано в этом проекте, который проработал лет 20. Столько данных наши физики-экспериментаторы никогда не могли бы получить, если бы использовали только эти затмения, которые мы сейчас могли наблюдать.
— Как правильно смотреть на Солнце во время затмения?
Натан Эйсмонт: Говорить, что будет поражение глаз, – это кратковременно. Смотреть не защищенными хотя бы закопченными пластинками глазами, действительно, риск для зрения. Конечно, сейчас не нужно заниматься копчением стекол. Заранее все делается так, чтобы уменьшить излучение Солнца, если вы на него неспешно смотрите, чтобы зрение не страдало, и достаточно хорошо все рассмотреть.
Я до сих пор помню из детства впечатления от первого солнечного затмения, которое удалось увидеть. К нему готовились, и все коптили эти стекла, все люди, которые знали, что оно будет. Это всегда производит очень сильное впечатление, и не только на людей.
Животные тоже реагируют на солнечные затмения. Такое впечатление, что они предчувствуют. По-моему, это некое преувеличение, но, когда случается, они сильно беспокоятся, им это крайне нервно.
При солнечном затмении локальная погода слегка меняется. Чувствуется, что становится свежее, начинает дуть ветерок.
— Как затмение воздействует на планету?
Натан Эйсмонт: Это проявляется в приливах, они в это время достигают максимума. Оставаться на берегу во время такого прилива более рискованно, чем в обычные дни. Но это довольно регулярные явления. В этом смысле полное солнечное затмение не сильно отличается от тех случаев, когда тень Луны промахивается. Оснований для беспокойства нет.
— Такие затмения насколько часто происходят?
Натан Эйсмонт: Это не настолько частое явление, если мы хотим его наблюдать по всей Земле. Если где-то в отдельных участках поверхности Земли, то это примерно раз в четыре года. Есть места на Земле, где это затмение, если и не совсем полное, то близко к тому, что сейчас.
— Когда в следующий раз оно будет?
Натан Эйсмонт: Здесь считается надолго вперед, на сотни лет. Мы достаточно хорошо умеем считать движение тел Солнечной системы – не только Земли, но даже астероидов. Это большое достижение относительно тех времен, когда не было таких вычислительных машин и таких средств наблюдения, как сейчас.
Положение Апофиса – астероида, который в 2029 году очень близко подойдет к Земле, известно уже сейчас, может быть предсказано с погрешностью десятков метров.
Источник