Завдання астрономів під час спостереження сонячних затемнень (стр. 2 из 3)

Що стосується пилоподібних речовини, що виробляє фраунгоферові лінії в спектрі корони, то воно, за останніми даними, не належить самому Сонцю, а заповнює всі міжпланетний простір. Проте це питання вимагає подальшого уточнення.

Цікаво отримати сумарний спектр кільцевих зон, відповідних внутрішньої, середньої і зовнішньої короні. Підкреслюємо, що в даний час важливо дослідити природу речовини окремих ділянок сонячної корони.

Дуже цікаве питання про перехід хромосферного речовини, зокрема хмар-протуберанців, в корональної речовини; іноді викинутий протуберанець розпадається - дисіпує, переходячи в корональної речовини, а іноді викинута маса, не падаючи назад і не дисіпуючись, просто перестає світитися і стає ледь помітною або зовсім зникає. Які причини цього явища?

Нарешті, в короні були виявлені темні промені, які не світяться в тих довжинах хвиль, до яких чутлива фотографічна пластинка. Ці промені темними смугами перетинають що знаходяться за ними корональні освіти.

Для вирішення поставлених завдань застосовується різноманітна апаратура: призмові камери, щілинні і бесщелеві світлосильні спектрографи.

Призмова камера, тобто камера, перед об'єктивом якій ставиться призма, дозволяє отримати спектр хромосфери і самої внутрішньої корони. На спектрограмах виходять зображення хромосфери і внутрішньої корони в лініях випромінювання у вигляді серпів і кілець (залежно від фази затемнення) і фон безперервного спектру.

Такі спектрограми важливо отримати для полярних областей хромосфери і корони. Для цього треба спостереження виробляти не із центру, а з краю смуги повної фази затемнення, зорієнтувавши призму відповідним чином. Мінімум сонячної активності сприяє отриманню спектрограм полярних областей корони.

Для вивчення умов світіння речовини особливо важливо отримувати спектрограми з щілинними спектрографами. При цьому треба точно знати, як установлено щілину спектрографа, до якої області хромосфери і корони відносяться спектрограми.

Для отримання спектру корони застосовуються ще небулярная бесщелевие спектрографи. Ці спектрографи дають кілька осередненої спектр корони, тобто спектр від значної майданчики корони, але є світосильні і дозволяють вивчити слабкі спектральні лінії.

Визначення густини сонячної корони грунтується головним чином на фотометричних спостереженнях.

Визначення загальної (інтегральної) яскравості корони дозволяє судити про масу і середньої щільності корони. Більш детальна фотометрія, побудова ізофот (ліній, відповідних рівним яскравості) дозволяють судити про розподіл речовини в короні, про зміну щільності в залежності від області корони, про зміну щільності з висотою над сонячної поверхнею. Звичайно, для виведення щільності речовини треба долучити й інші дані про світінні корони.

В даний час особливо важливо проводити абсолютну фотометрію, висловлюючи освітленість від корони або хромосфери в абсолютних одиницях (у ергах в секунду на одиницю площі).

У 1941 р. В.Б. Ніконов з радіометром, Н.І. Чудовічев з фотоелектричним фотометром та інші визначали загальну яскравість корони. Вони отримали подібні результати, оцінивши загальну яскравість корони дорівнює половині яскравості повного Місяця.

Але, по видимому, загальна яскравість корони не завжди однакова - вона змінюється від затемнення до затемненню так само, як змінюється і загальний вигляд корони. Уточнення підміченої тут певної закономірності і пояснення її є однією з чергових завдань.

Цікаві висновки отримав відомий пулковський астроном Г.А. Тіхов в результаті фотометричної обробки платівок, знятих його "четверним" коронограф (рис.). Прилад являє собою з'єднані разом чотири півтораметрові камери.Вживаючи відповідні кольорові фільтри і підходящі сорти фотографічних платівок, Г.А. Тіхов зміг отримати фотографії корони в чотирьох різних ділянках спектра-від фіолетового до червоного, тобто в чотирьох кольорах. З цією оригінальною інструментом Г.А. Тіхов їздив до Швеції спостерігати затемнення 29 червня 1927, спостерігав затемнення 19 червня 1936 і 21 вересня 1941 Вивчення корональних негативів дозволило отримати розподіл кольору в короні. Виявилося, що внутрішня корона червоно Сонця, і температура її, отже, трохи нижче температури поверхні Сонця. Це спростовує думку про тотожність кольору корони і Сонця, укорінене після дослідження німецького астронома Гротріана.

Спостереження Г.А. Тихона показали, що корона "червоніє" по мірі віддалення від Сонця. Цей результат якісно був підтверджений М.Д. Лаврової, яка під час затемнення 19 червня 1936 отримала спектрограми корони.

3. Мабуть, найбільшу увагу при спостереженні затемнення приділяється тепер детальному навчанню спектрів сонячної хромосфери і звертає шару, що вельми зручно проводити під час затемнень. Такий інтерес до вивчення поверхневих оболонок Сонця зрозумілий: розкриваючи будова і з'ясовуючи фізичні умови в атмосфері Сонця, ми наближаємося до розуміння природи свічення і активності Сонця.

Отримати спектр звертає шару - самого нижнього рівня атмосфери Сонця - досить важко. Зважаючи на його малої товщини доводиться ловити момент, коли зникне останній промінь Сонця, а Місяць ще не встигне закрити звертає шар. Однак радянським астрономам вдалося отримати чимало важливих результатів і в цій галузі.

Грунтовне спектрофотометрічне дослідження хромосфери в лінії водню Н3 і гелію D3 було вироблено проф. Д.Я. Мартиновим. За своїми спектрограмах, отриманим 21 вересня 1941, Він вивчив розподіл випромінювання водню і гелію на різних відстанях від краю Сонця, визначив еквівалентні ширини і контури ліній і зробив висновок про існування швидкості турбулентного руху близько 20 км / сек. Прекрасні спектрограми хромосфери і протуберанців були отримані Пулковським астрономами В.А. Крат, В.П. Вязаніциним та ін під час затемнень 1936, 1941 і 1952 рр.

4. У проблему вивчення сил, що діють на Сонці, перш за все входить завдання вивчення структури корони.

Тут виникає ряд питань: як змінюються деталі корони зі зміною стану сонячної поверхні, що обумовлює тонку променисту структуру корони, як далеко поширюється дія електромагнітних сил Сонця, якого розміру та напрямку руху корональної речовини? Рухи в корональних деталях можуть бути виявлені в результаті порівняння знімків, отриманих з різних точок смуги повної фази, тобто в різні моменти часу. Однак таким шляхом не можна виявити рух речовини вздовж корональних променів. Це завдання вирішується за точним вимірам положень ліній в спектрі, на підставі так званого принципу Допплера.

Одним з найбільших наукових підприємств, організованих у зв'язку з затемненням 1936радянськими астрономами, було фотографування корони однотипними довгофокусними камерами для вивчення змін у короні. До 1936 р. тільки випадкові спостереження вказували на швидкі зміни в короні.Щоб вирішити це питання, було побудовано шість однакових 5-метрових коронограф, які отримали назву "стандартних коронограф" (рис.2); у них об'єктив переміщувався з допомогою годинникового механізму, що компенсувало добовий рух Сонця і робило нерухомим зображення Сонця у фокусі коронографа. Коронограф, перебуваючи в складі експедицій різних обсерваторій, були розподілені в шести пунктах уздовж смуги затемнення. У чотирьох з цих пунктів (у Білоріченською, на Уралі, в Омську і на Далекому Сході) погода була сприятливою і були отримані прекрасні фотографії корони. Від Білоріченською поблизу Чорного моря до Куйбишевка на Далекому Сході місячна тінь йшла близько 2 годин, і тому на платівках радянських експедицій закарбувалися всі зміни, які відбулися за цей час в сонячній короні.

Дослідження 30 платівок, отриманих із стандартними коронографа, дало цікаві нові висновки про будову корони і природі явищ в хромосфері і короні. Ці дослідження були проведені Є. Я Бугославского, С.К. Всехсвятським і А.М. Дейчем.

Виявилося, що у внутрішній короні за 2 години відбулися значні зміни; характер цих змін був детально вивчений. Одночасно було встановлено надзвичайно цікавий факт: з'ясувалося, що, вивчаючи на платівках видимі зміщення корональних променів за ці дві години, можна встановити обертання корони разом із Сонцем. Далі С.К. Всехсвятокій і Є.Я. Бугославского досліджували структуру корони за цим же знімкам і встановили струйчату будову корональних променів, детально досліджували дугові системи - чудові освіти, що включають ряд охоплюють одна одну дуг, - і знайшли точну відповідність між явищами в короні і хромосфері.

Враховуючи успішне проведення спостережень затемнення 1936 р., які були організовані спеціально створеною комісією, радянські астрономи діяльно готувалися до проведення спостережень під час затемнення 21 вересня 1941Однак віроломний напад гітлерівських загарбників на СРСР змусило значно скоротити програму досліджень.

Тим не менш, незважаючи на умови воєнного часу, експедиції Державного астрономічного інституту імені П.К. Штернберга, Пулковської обсерваторії, Ленінградської, Казанської, Ташкентської та інших обсерваторій успішно провели спостереження, розташовуючись вздовж смуги затемнення, яка проходила по районах Середньої Азії. Чудові фотографії корони з багатьма деталями були отримані з тими ж стандартними 5-метровими коронографа, які працювали і в 1936 р., а також з четверним коронограф Г.А. Тихова та зі спеціальними камерами.

Вивчення корональних фотографій, яке було вироблено Є.Я. Бугославского і В.Г. Фееенковим, з'ясувало характер структури корони і умови в короні над порушеними областями Сонця. Результати підтвердили висновки, отримані радянськими астрономами для затьмарення 1936, І дозволили зробити висновок, що свічення корональних ліній, що характеризує умови сверхіонізації в короні, найбільш інтенсивно над порушеними областями сонячної поверхні, де помітні найбільш складні структурні форми корони з інтенсивними потоками речовини.