Наблюдение Солнца

Наиболее интересные и доступные явления на солнечной поверхности: пятна, их движения и метаморфозы, факелы, грануляция. — Различные приемы и удобное время  для  наблюдений   солнца.   —  Инструкция  к  систематическим  наблюдениям солнечных пятен.

Грандиозные явления, которые мы наблюдаем на солнечном диске, как известно, подчинены одиннадцатилетнему периоду. Бывают годы, когда поверхность солнца является совершенно ровной без каких-либо интересных особенностей. Потом солнце оживает. Появляются пятна. В течение 4—6 лет общее число их за каждый год прогрессивно возрастает, наступает maximum, потом число пятен начинает уменьшаться все более и более, чтобы чрез 6—5 лет снова начать свой обычный цикл.

В 1889 году, например, солнце было совершенно чисто.

В 1893 же году редкий день мы не видели нескольких пятен на солнечном диске. Последний minimum был в 1913 году, последний maximum — в 1917.

Вместе с пятнами появляются факелы — светлые червячки, которые покрывают поверхность солнца по преимуществу по краям. Много в это время обыкновенно и протуберансов. Так называются огненные языки, которые часто наблюдаются вокруг луны в момент полного солнечного затмения. Это извержения раскаленных газов. Они бьют высокими фонтанами на поверхности солнца или плавают в его атмосфере в виде огромных облаков. Теперь научились видеть протуберансы и без затмения. При помощи спектроскопа мы можем наблюдать их почти всякий солнечный день.

Солнечные пятна, факелы и протуберансы несомненно имеют между собою связь и обусловливаются общими причинами:

Но на гипотезах о происхождении их и развитии мы останавливаться не будем. Не будем вдаваться ив подробное описание солнечных явлений. Мы укажем только главнейшие особенности, которые наиболее интересны и доступны для наблюдений с обычными средствами.

Начнем с пятен.

Солнечное пятно обыкновенно состоит из темного ядра, окруженного сероватой, широкой каймой лучистого строения, такой же, по большей части, формы, как ядро. Это так-называемая полутень. Иногда несколько пятен окружены одной общей полутенью. Лучи полутени, идущие радиусами к ядру пятна, обыкновенно уподобляются узким «ивовым листьям»,

но часто они бывают неправильной формы.   Сероватый цвет полутени получается от смешения светлых лучей с черными промежутками.

Пятно представляется воронкообразным углублением, в которое потоками спускается светлая материя блестящей солнечной поверхности. Ближе к дну этой воронки, т. е. к ядру пятна, потоки сливаются и перепутываются, получается светлая кайма, отделяющая тень от полутени. Часто светлая материя заливается дальше и видны’ светлые языки на черном фоне ядра или даже целый светлый мост, разделяющий пятно на части.

Иногда на черном ядре пятна можно заметить еще более черные отдельные точки.

Ядро пятна нам кажется совершенно темным только вследствие контраста с блестящей солнечной поверхностью.

На самом деле яркость его во много раз больше яркости полной луны. Если случится наблюдать прохождение Меркурия по диску солнца, мы ясно увидим, что диск планеты гораздо темнее, чем ядро пятна.

Что пятно есть углубление — это особенно резко скажется, когда оно подойдет к краю солнечного диска. Тогда та сторона полутени, которая ближе к краю, будет казаться нам шире противоположной. Самое пятно, кроме того, делается уже. Когда пятно в середине диска, мы прямо смотрим  внутрь  его.   Когда  оно на краю, мы смотрим сбоку (рис. 21).

Солнце есть сфера, которая непрерывно вращается около определенной оси. Замечая положение пятен на солнечной поверхности и соответствующие моменты наблюдений, мы можем вычислить время оборота солнца и направление его оси вращения. Пятна имеют и собственные движения по поверхности солнца, но в массе наблюдений эти движения

не окажут влияния на исследование

вращения.

Важно заметить, что солнце вращается не как одно целое, а зонами. Всего быстрее вращается экваториальная зона (25 дней), более северные движутся медленнее (27 дней при широте 45° и 31 день ближе к полюсу).

Пути пятен на солнечном диске в различные месяцы различны.

Когда земля находится на линии пересечения солнечного экватора с эклиптикой, путь пятен представляется прямой линией, мало наклоненной к эклиптике. В другое время —   это   кривая,   обращенная   выпуклостью кверху или книзу).

Если следить за положением пятна изо-дня-в-день, то удобнее наблюдать в один и тот же час, потому что положение пятна по отношению к вертикальной линии изменяется при суточном движении солнца.

Но не только от перспективы пятно меняет свой вид. В нем происходят и на самом деле изменения и часто приходится наблюдать интересные метаморфозы. Всего удобнее, конечно, для такого рода наблюдений — фотография, но и в трубу можно следить за жизнью пятна, особенно если наблюдатель способен хорошо зарисовать наблюдаемое явление.

Некоторые пятна довольно долго сохраняют свой вид и могут быть наблюдаемы впродолжение нескольких оборотов солнца, в других происходят большие изменения.

Иногда в несколько часов пятно совершенно изменяет свою форму и размеры; мы становимся тогда свидетелями ужасных переворотов.

Не надо забывать, что даже маленькое пятнышко занимает на солнце огромное пространство:  часто пятно далеко превосходит размеры всей Поверхность солнца представляется нам зернистой—как будто в молоке плавают разбухшие рисовые зерна. Как ни малы нам кажутся эти зерна величина их на самом деле значительна. Она колеблется в пределах от 200 до 3000 верст.

Зерна эти находятся в движении, но очень трудно заметить их перемещения. Только по изменению контура малых пятея (пор) можно судить об этом.

При наблюдении солнца обыкновенно на окуляр надевают темное стеклышко. Не мешает всякий раз, прежде чем посмотреть в трубу, убедиться, что такое стекло действительно привинчено.

Надо избегать красных стекол. Они пропускают много тепла, вследствие чего утомляется глаз. Лучше стекла темнозеленые, темножелтые и темносерые. Синие стекла обыкновенно имеют то неудобство, что кроме синих лучей пропускают еще и другие, вследствие чего изображение солнца является не так резко. Некоторые наблюдатели употребляли различного рода комбинации цветов, например, зеленый и голубой, красный и желтый и т. д.

Если имеется только одна оправа для темного стекла, то лучше взять, его темно-синевато-серого цвета, если несколько, то лучше иметь разные цвета. Наблюдения Секки показали, как много зависит от цвета видимость очень тонких деталей. Во всяком случае, никогда не следует начинать наблюдения со стеклом очень слабого цвета, лучше взять самое темное и в случае надобности переменить на слабейшее.

Только факелы можно смотреть на солнце без темного стекла — это тогда именно, когда солнце закрыто пленкой облаков и настолько ослаблено в блеске, что не слепит глаза, но пятна при этом видны плохо.

Цветные стекла часто лопаются вследствие нагревания. При об’ективе в 4 дюйма следует уже из предосторожности часть его закрывать. Для этого надевают обыкновенно на об’ектив картонный колпак с центральным отверстием в дне. Димаетр этого отверстия, конечно, менее, чем диаметр об’ектива.

Вместо цветных стекол пробовали употреблять различные темные жидкости в сосудах с параллельными стенками и получали хорошие результаты, но весьма на непродолжительное время. От нагревания в сосуде начинается движение жидкости, появляются струйки, которые портят изображения.

При больших трубах употребляют специальный прибор гелиоскоп, через который можно видеть солнце, не изменяя его цвета. Ослабление света получается вследствие поляризации лучей, отраженных от нескольких зеркал.

Но всего удобнее просто проектировать солнце на белый экран, поставленный на некотором, расстоянии от окуляра перпендикулярно к оптической оси трубы. Окуляр выдвигают при этом немного, чтобы на экране получилось отчетливое изображение солнца.

Не забудем, конечно, снять темное стекло, если оно было раньше привинчено.

Чем дальше отодвигать экран, тем в большем размере можно получить солнце. Но вместе с этим ослабляется блеск изображения. Выгодно поэтому, чтобы на экран падали только лучи, проходящие через трубу, чтобы от всех посторонних он был загражден. Для этого на оправу об’ек-тива надевают широкий картонный лист, который и дает на экране тень.

Еще лучше, если труба расположена в совершенно темной комнате так, что только об’ектив ее выходит наружу. Тогда достигают поразительных эффектов. Отчетливое изображение солнца можно получить диаметром до двух аршин.

Если неудобно устроить темной комнаты, то можно рекомендовать приспособление в роде того, как на рис. 27-м.   Раму, поддерживающую экран, выгодно обтянуть черным сукном со всех сторон, оставивши только место для глаза.

Пятна на экране видны со всеми подробностями, но особенно рельефно выступают факелы, которые в то же время часто и невидны при непосредственных наблюдениях.

Также и грануляция на, экране познается легче, особенно если трубу несколько подвигать. Тогда ясно видно, что по экрану проходит «рябое» солнце, как будто бы покрытое сеткой.

Сразу видно и постепенное ослабление света от центра к краям.

Важно помнить, что изображения солнца на экране зеркальные, как мы упомянули на стр. 6-ой.

Если взять окуляр с большим увеличением, в котором не видно сразу всего диска, то нужно быть осторожным, чтобы не принять край поля зрения за край солнца. На экране и то и другое будет иметь вид круга, только край солнца будет двигаться, если мы закрепим трубу, а граница поля останется неподвижной.

Заметим кстати, что убедиться в присутствии на солнце пятен можно и без трубы.

Пропустим через маленькое (миллиметра 4—5 в диаметре) отверстие в темную комнату пучок солнечных лучей. Тогда на стене, противоположной отверстию, мы получим изображение солнца, на котором пятна достаточно заметны, особенно если подставить белый экран. Такое явление-можно наблюдать иногда совершенно случайно, если в цыновке, закрывающей наше окно, образовался какой-нибудь маленький из’ян.

Под вечер или рано утром, когда солнце низко, опыт будет более удачен. В этом случае мы можем получить изображение солнца в больших довольно размерах, так как экран будет можно отставить на большое расстояние от отверстия. В полден же солнце высоко, и его лучи круто спускаются на пол прямо у окна.

Для наблюдений солнца важно также выбрать соответствующее время.

Более удобное время — это часа за два — за четыре до полудня, когда воздух не нагрелся еще значительно и спокоен, а потом вечером, когда свалит жар (перед закатом).

В полдень тоже можно наблюдать, но при этом приходится долго сидеть у трубы, не отводя глаза от окуляра, и ждать «хороших изображений». Терпение, впрочем, всегда вознаграждается. Как-то вдруг прояснится и хотя не надолго, на одно мгновение, но часто с замечательной отчетливостью во всех деталях предстанет перед наблюдателем исследуемая часть солнечной поверхности.

При продолжительных наблюдениях изображения солнца портятся также вследствие нагревания воздуха в трубе.

Полезно поэтому по временам делать паузы, отводя трубу от солнца или закрывая об’ектив крышкой, чтобы воздух в трубе охладился.

Зимой наблюдение солнца еще труднее.

Часто об’ектив изнутри покрывается ледяными кристаллами, которые совершенно портят изображения.

Внутрь трубы всегда может попасть некоторое количество сырости, .хотя бы в то время, когда переменяем окуляры. Избыток ее при охлаждении оседает на стенках и об’ективе. Когда труба направлена на солнце, температура внутри ее поднимается, но об’ектив остается совершенно холодным, потому что он не поглощает солнечных лучей. Бывшая на нем влага застывает. Влага со стенок испарится и, приходя в соприкосновение с холодным об’ективом, оседает на нем и еще более усиливает его непрозрачность. Явление — аналогичное замерзанию окон в теплых комнатах.

Чтобы до некоторой степени устранить это неудобство, выгодно внутрь трубы ставить чашечку с хлористым кальцием, поглощающим влагу.

Часто также приходится, как мы уже упоминали на стр. 12-й, исправлять и установку окуляра, которая портится вследствие расширения трубы.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о космосе
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: