Šviesos perėjimas iš žvaigždžių per Saulės vainiką. Saulės vainiko paslaptis. Saulės vieta galaktikoje

Turi aukštą karščiavimą. Paviršiuje yra apie 5500 laipsnių Celsijaus. Saulė turi atmosferą, vadinamą korona. Ši sritis susideda iš perkaitintų dujų – plazmos. Jo temperatūra siekia daugiau nei 3 milijonus laipsnių. Ir mokslininkai bando suprasti, kodėl išorinis saulės sluoksnis yra daug karštesnis už viską, kas slypi po juo.

Mokslininkus gluminanti problema gana paprasta. Kadangi energijos šaltinis yra saulės centre, tolstant nuo centro, jos kūnas turėtų tapti vis vėsesnis. Tačiau stebėjimai rodo ką kita. Ir kol kas mokslininkai negali paaiškinti, kodėl Saulės vainikėlis yra karštesnis už kitus jos sluoksnius.

Sena paslaptis

Nepaisant temperatūros, Saulės vainikas antžeminiam stebėtojui paprastai nėra matomas. Taip yra dėl intensyvaus likusios Saulės ryškumo. Net sudėtingi prietaisai negali jo ištirti, neatsižvelgdami į šviesą, sklindančią iš Saulės paviršiaus. Tačiau tai nereiškia, kad Saulės vainiko egzistavimas yra naujausias atradimas. Tai galima pamatyti retuose, bet nuspėjamuose įvykiuose, kurie žavėjo žmones tūkstantmečius. Jis baigtas.

1869 m. astronomai pasinaudojo tokiu užtemimu, kad ištirtų išorinį saulės sluoksnį, kuris staiga buvo atskleistas stebėjimui. Jie nukreipė spektrometrus į Saulę, kad ištirtų nepagaunamą medžiagą karūnoje. Tyrėjai aptiko nepažįstamą žalią liniją vainiko spektre. Nežinoma medžiaga buvo pavadinta korona. Tačiau po septyniasdešimties metų mokslininkai suprato, kad tai pažįstamas elementas – geležis. Tačiau įkaitinta iki precedento neturinčių milijonų laipsnių.

Ankstyvoji teorija teigė, kad akustinės bangos (įsivaizduokite, kad Saulės medžiaga susitraukia ir plečiasi kaip akordeonas) gali būti atsakingos už vainiko temperatūrą. Daugeliu atžvilgių tai panašu į tai, kaip banga dideliu greičiu meta vandens lašelius į krantą. Tačiau saulės zondai negalėjo rasti bangų, galinčių paaiškinti pastebėtą vainikinę temperatūrą.

Beveik 150 metų ši paslaptis buvo viena iš mažiausių, bet įdomiausių mokslo paslapčių, tačiau mokslininkai yra įsitikinę, kad jų žinios apie temperatūrą tiek paviršiuje, tiek vainikinėje yra pakankamai teisingos.

Saulės magnetinis laukas: kaip jis veikia?

Dalis problemos yra ta, kad mes nesuprantame daugelio mažų įvykių, vykstančių saulėje. Mes žinome, kaip ji atlieka savo darbą šildant mūsų planetą. Tačiau šiame procese dalyvaujančių medžiagų ir jėgų modeliai tiesiog dar neegzistuoja. Dar negalime pakankamai priartėti prie Saulės, kad galėtume ją išsamiai ištirti.

Atsakymas į daugumą klausimų apie saulę šiais laikais yra susijęs su tuo, kad saulė yra labai sudėtingas magnetas. Žemė taip pat turi magnetinį lauką. Tačiau, nepaisant vandenynų ir požeminės magmos, ji vis tiek yra daug tankesnė už Saulę. Tai tik didelė krūva dujų ir plazmos. Žemė yra kietesnis objektas.

Saulė taip pat sukasi. Tačiau kadangi jis nėra kietas, jo poliai ir pusiaujas sukasi skirtingu greičiu. Medžiaga juda aukštyn ir žemyn Saulės sluoksniais, kaip puode su verdančiu vandeniu. Šis poveikis sukelia magnetinio lauko linijų sutrikimus. Įkrautos dalelės, sudarančios išorinius saulės sluoksnius, keliauja linijomis kaip greitieji traukiniai. geležinkeliai... Šios linijos nutrūksta ir vėl susijungia, išskirdamos didžiulį kiekį energijos (saulės blyksniai). Arba jie sukuria sūkurius, pilnus įkrautų dalelių, kurios gali būti laisvai išmestos iš šių bėgių į erdvę milžinišku greičiu (koroninės masės išmetimas).

Turime daug palydovų, kurie jau seka saulę. Šiais metais pristatytas „Solarer Pro“ dar tik pradeda savo stebėjimus. Ji tęs savo veiklą iki 2025 m. Mokslininkai tikisi, kad misija suteiks atsakymus į daugybę paslaptingų klausimų apie Saulę.

Jei radote klaidą, pasirinkite teksto dalį ir paspauskite Ctrl + Enter.

Užtemimai yra vienas įspūdingiausių astronominių reiškinių. Tačiau jokios techninės priemonės negali iki galo perteikti pojūčių, kylančių iš stebėtojo. Ir vis dėlto dėl žmogaus akies netobulumo jis nemato visko iš karto. Šio nuostabaus vaizdo detalės, kurios nepastebi akies, gali būti atskleistos ir užfiksuotos tik specialia fotografavimo ir signalų apdorojimo technika. Užtemimų įvairovė toli gražu neapsiriboja Saulės-Žemės-Mėnulio sistemos reiškiniais. Palyginti arti erdvės kūnai reguliariai meta šešėlius vienas ant kito (tereikia šalia turėti kokį nors galingą šviesos spinduliuotės šaltinį). Stebėdami šį kosminį šešėlių teatrą astronomai gauna daug įdomios informacijos apie visatos sandarą. Nuotrauka Viačeslavas Khondyrevas

Bulgarijos kurorte Šabloje 1999 metų rugpjūčio 11-oji buvo pati įprasčiausia vasaros diena. Mėlynas dangus, auksinis smėlis, šilta švelni jūra. Tačiau paplūdimyje į vandenį niekas nesileido – publika ruošėsi stebėjimams. Būtent čia šimto kilometrų Mėnulio šešėlio dėmė turėjo kirsti Juodosios jūros pakrantę, o visos fazės trukmė, skaičiavimais, siekė 3 minutes 20 sekundžių. Puikus oras atitiko ilgalaikius duomenis, tačiau visi su nerimu žiūrėjo į virš kalnų kabantį debesį.

Tiesą sakant, užtemimas jau vyko, tačiau tam tikros jo fazės mažai kam buvo įdomios. Kitas dalykas – pilnas etapas, iki kurio starto dar buvo pusvalandis. Specialiai šiai progai įsigytas visiškai naujas skaitmeninis SLR buvo paruoštas naudoti. Viskas apgalvota iki smulkmenų, kiekvienas judesys repetuotas dešimtis kartų. Oras nespėjo pablogėti, bet dėl ​​tam tikrų priežasčių nerimas augo. Gal faktas tas, kad šviesa pastebimai sumažėjo ir smarkiai atšalo? Bet taip turėtų būti artėjant pilnam etapui. Tačiau paukščiai to negali suprasti – visi galintys skristi paukščiai pakilo į orą ir rėkė ratus virš mūsų galvų. Vėjas pūtė nuo jūros. Kas minutę jis stiprėjo, o sunki kamera pradėjo drebėti ant trikojo, kuris dar neseniai atrodė toks patikimas.

Nėra ką veikti - likus kelioms minutėms iki apskaičiuoto momento, rizikuodamas viską sugadinti, nusileidau nuo smėlėto kalno į jo papėdę, kur krūmai gesino vėją. Keli judesiai ir tiesiogine prasme paskutinę akimirką technika sureguliuojama iš naujo. Bet kas yra šis triukšmas? Šunys loja ir kaukia, avys bliauna. Atrodo, kad visi gyvūnai, galintys skleisti garsus, tai daro kaip paskutinį kartą! Šviesa blanksta su kiekviena sekunde. Paukščių nebesimato užtemdytame danguje. Viskas nurimo vienu metu. Gijinis saulės pusmėnulis apšviečia pajūrį ne ryškiau nei pilnatis. Staiga ir užgęsta. Kas stebėjo jį paskutinėmis sekundėmis be tamsaus filtro, pirmomis akimirkomis, tikriausiai nieko nemato.

Mano šurmulingą jaudulį pakeitė tikras šokas: jau prasidėjo užtemimas, apie kurį svajojau visą gyvenimą, lekia brangios sekundės, o aš net negaliu pakelti galvos ir pasimėgauti rečiausiu reginiu – fotografija pirmiausia! Kiekvieną kartą paspaudus mygtuką, fotoaparatas automatiškai padaro devynių kadrų seriją (kadravimas). Dar vieną. Daugiau ir daugiau. Kol fotoaparatas spusteli užraktą, vis tiek drįstu atsiplėšti ir pažvelgti į karūną pro žiūronus. Iš juodo Mėnulio daug ilgų spindulių, išsibarsčiusių į visas puses, suformuodami perlų karūną su gelsvu kreminiu atspalviu, o pačiame disko krašte įsižiebia ryškiai rožinės spalvos iškilimai. Vienas iš jų nuskriejo neįprastai toli nuo mėnulio krašto. Išsiskleidę į šonus, lajos spinduliai pamažu blėsta ir susilieja su tamsiai mėlynu dangaus fonu. Buvimo efektas toks, tarsi aš ne stovėčiau ant smėlio, o skrisčiau danguje. Ir laikas tarsi dingo...

Staiga į akis pataikė ryški šviesa – tai buvo Saulės kraštas, išplaukęs iš už Mėnulio. Kaip greitai viskas baigėsi! Karūnos iškilimai ir spinduliai matomi dar kelias sekundes, o šaudymas tęsiasi iki paskutinės. Programa baigta! Po kelių minučių diena vėl įsibėgėja. Paukščiai iškart pamiršo savo baimę dėl nepaprastos trumpalaikės nakties. Tačiau jau daugelį metų mano atmintis išlaikė absoliutaus kosmoso grožio ir didybės jausmą, priklausymo jo paslaptims jausmą.

Kaip pirmą kartą buvo išmatuotas šviesos greitis

Užtemimai vyksta ne tik Saulės-Žemės-Mėnulio sistemoje. Pavyzdžiui, keturi didžiausi Jupiterio palydovai, kuriuos 1610 m. atrado Galilėjus Galilėjus, suvaidino svarbų vaidmenį plėtojant navigaciją. Tais laikais, kai dar nebuvo tikslių jūrų chronometrų, buvo galima atpažinti Grinvičo laiką, kuris buvo būtinas norint nustatyti laivo ilgumą toli nuo jų gimtųjų krantų. Jupiterio sistemos palydovų užtemimai įvyksta kone kiekvieną naktį, kai vienas ar kitas palydovas patenka į Jupiterio metamą šešėlį arba pasislepia nuo mūsų žvilgsnio už pačios planetos disko. Žinodami iš jūrinio almanacho iš anksto apskaičiuotus šių reiškinių momentus ir palyginę juos su vietos laiku, gautu iš elementarių astronominių stebėjimų, galite nustatyti savo ilgumą. 1676 metais danų astronomas Ole Christensenas Römeris pastebėjo, kad Jupiterio mėnulių užtemimai šiek tiek nukrypo nuo numatytų laikų. Jupiterio laikrodis pasuko į priekį šiek tiek daugiau nei aštuoniomis minutėmis, o po maždaug šešių mėnesių atsiliko tiek pat. Roemeris palygino šiuos svyravimus su Jupiterio padėtimi Žemės atžvilgiu ir padarė išvadą, kad visa esmė yra šviesos sklidimo vėlavime: kai Žemė yra arčiau Jupiterio, jos palydovų užtemimai stebimi anksčiau, kai toliau – vėliau. Skirtumas, kuris buvo 16,6 minutės, atitiko laiką, per kurį šviesa apskriejo Žemės orbitos skersmenį. Taip Roemeris pirmą kartą išmatavo šviesos greitį.

Susitikimai Dangaus mazguose

Stebinančiu sutapimu Mėnulio ir Saulės dydžiai yra beveik vienodi. Dėl to retomis visiško Saulės užtemimų minutėmis galima pamatyti iškilumus ir Saulės vainiką – atokiausias Saulės atmosferos plazmines struktūras, nuolat „išskrendančias“ į kosmosą. Jei Žemė turėtų tokį didelį palydovą, kol kas niekas nebūtų atspėjęs apie jų egzistavimą.

Matomi takai per Saulės ir Mėnulio dangų susikerta dviejuose taškuose – mazguose, pro kuriuos Saulė praeina maždaug kartą per pusmetį. Būtent šiuo metu tampa įmanomi užtemimai. Kai Mėnulis viename iš mazgų pasitinka Saulę, įvyksta saulės užtemimas: Mėnulio šešėlio kūgio viršūnė, besiremianti į Žemės paviršių, suformuoja ovalią šešėlio dėmę, kuri dideliu greičiu juda žemės paviršiumi. . Mėnulio diską, kuris visiškai uždengia Saulės diską, pamatys tik į jį patekę žmonės. Visos fazės juostos stebėtojui užtemimas bus dalinis. Be to, tolumoje to gali net nepastebėti – juk kai saulės disko padengta mažiau nei 80-90%, apšvietimo sumažėjimas akiai beveik nepastebimas.

Visos fazės pralaidumas priklauso nuo atstumo iki Mėnulio, kuris dėl savo orbitos elipsės svyruoja nuo 363 iki 405 tūkstančių kilometrų. Didžiausiu atstumu Mėnulio šešėlio kūgis šiek tiek nusileidžia Žemės paviršiui. Tokiu atveju matomi Mėnulio matmenys pasirodo šiek tiek mažesni nei Saulės, o vietoj visiško užtemimo įvyksta žiedinis užtemimas: net ir maksimalioje fazėje aplink Mėnulį lieka ryškus Saulės fotosferos kraštas, neleisdamas pamatyti vainiko. Žinoma, astronomus pirmiausia domina visiški užtemimai, kurių metu dangus pakankamai tamsėja, kad būtų galima stebėti spinduliuojančią vainiką.

Mėnulio užtemimai (hipotetinio stebėtojo Mėnulyje požiūriu, jie, žinoma, bus saulės) įvyksta per pilnatį, kai mūsų natūralus palydovas praeina mazgą, esantį priešingoje vietoje, kur yra Saulė, ir patenka į Mėnulio kūgį. Žemės metamas šešėlis. Šešėlyje nėra tiesioginių saulės spindulių, tačiau žemės atmosferoje lūžusi šviesa vis tiek patenka į Mėnulio paviršių. Paprastai jis nudažo jį rausvai (o kartais ir rusvai žalsvai) dėl to, kad ore ilgųjų bangų (raudonoji) spinduliuotė sugeriama mažiau nei trumpųjų bangų (mėlyna). Galima įsivaizduoti, kokį siaubą privedė primityvus žmogus staiga užtemęs grėsmingai raudonas mėnulio diskas! Ką galime pasakyti apie saulės užtemimus, kai dienos šviesa, pagrindinė daugelio tautų dievybė, staiga pradėjo dingti iš dangaus?

Nenuostabu, kad užtemimo tvarkaraščio šablonų paieška tapo viena iš pirmųjų sudėtingų astronominių problemų. Asirijos dantiraščio lentelės, datuojamos 1400–900 m.pr.Kr e., yra duomenų apie sistemingus užtemimų stebėjimus Babilono karalių eroje, taip pat minimas nepaprastas 65851/3 dienų laikotarpis (saros), per kurį kartojasi Mėnulio ir Saulės užtemimų seka. Graikai nuėjo dar toliau – pagal Mėnulyje ropojančio šešėlio formą jie padarė išvadą, kad žemė yra sferinė, o saulė už ją daug didesnė.

Kaip nustatomos kitų žvaigždžių masės

Aleksandras Sergejevas

Šeši šimtai „šaltinių“

Didėjant atstumui nuo Saulės, išorinė vainika pamažu blanksta. Ten, kur nuotraukose jis susilieja su dangaus fonu, jo ryškumas yra milijoną kartų mažesnis už iškilimų ir juos supančios vidinės vainiko ryškumą. Iš pirmo žvilgsnio neįmanoma nufotografuoti vainiko per visą jos ilgį nuo saulės disko krašto iki susiliejimo su dangaus fonu, nes gerai žinoma, kad fotografinių matricų ir emulsijų dinaminis diapazonas yra tūkstančius kartų mažesnis. Tačiau nuotraukos, kuriomis iliustruojamas šis straipsnis, įrodo priešingai. Problema turi sprendimą! Tik prie rezultato reikia eiti ne anksčiau laiko, o aplenkiant: vietoj vieno „idealaus“ kadro reikia daryti seriją kadrų su skirtingomis ekspozicijomis. Skirtingi vaizdai atskleis vainiko sritis skirtingais atstumais nuo Saulės.

Tokie vaizdai iš pradžių apdorojami atskirai, o vėliau derinami tarpusavyje pagal vainikinių spindulių detales (vaizdų Mėnulyje sujungti neįmanoma, nes jis sparčiai juda Saulės atžvilgiu). Skaitmeninis nuotraukų apdorojimas nėra toks paprastas, kaip atrodo. Tačiau mūsų patirtis rodo, kad bet kokie vieno užtemimo vaizdai gali būti sujungti. Platus kampas su teleobjektyvu, žema ir ilga ekspozicija, profesionali ir mėgėjiška. Šiuose vaizduose matyti dvidešimt penkių stebėtojų, kurie fotografavo 2006 m. užtemimą Turkijoje, Kaukaze ir Astrachanėje, darbo dalelės.

Šeši šimtai originalių vaizdų, patyrę daugybę transformacijų, virto vos keliais atskirais vaizdais, bet kokie! Dabar jie turi visas smulkiausias vainiko ir iškilimų detales, Saulės chromosferą ir žvaigždes iki devinto dydžio. Tokios žvaigždės net naktį matomos tik gerais žiūronais. Koronos spinduliai „išdirbo“ iki rekordinių 13 saulės disko spindulių. Ir daugiau spalvų! Viskas, ką galima pamatyti galutiniuose vaizduose, turi tikrą spalvą, kuri sutampa su regėjimo pojūčiais. Ir tai buvo pasiekta ne dirbtiniu atspalviu „Photoshop“, o naudojant griežtas matematines procedūras apdorojimo programoje. Kiekvieno vaizdo dydis artėja prie gigabaito – galite padaryti iki pusantro metro pločio spaudinius neprarandant detalių.

Kaip tobulėja asteroidų orbitos

Užtemdančios kintamos žvaigždės vadinamos artimomis dvejetainėmis sistemomis, kuriose dvi žvaigždės sukasi aplink bendrą masės centrą, kad orbita būtų pasukta į mus. Tada dvi žvaigždės reguliariai užtemdo viena kitą, o antžeminis stebėtojas mato periodinius jų bendro ryškumo pokyčius. Garsiausia užtemstanti kintamoji žvaigždė yra Algolis (Beta Perseus). Cirkuliacijos laikotarpis šioje sistemoje yra 2 dienos 20 valandų ir 49 minutės. Per tą laiką šviesos kreivėje stebimi du minimumai. Vienas yra gilus, kai maža, bet karšta balta žvaigždė Algol A yra visiškai paslėpta už blausiai raudono milžino Algol B. Šiuo metu bendras dvejetainio ryškumas sumažėja beveik 3 kartus. Mažiau pastebimas ryškumo sumažėjimas - 5–6% - pastebimas, kai Algol A praeina Algol B fone ir šiek tiek susilpnina jo blizgesį. Kruopštus šviesos kreivės tyrimas leidžia sužinoti daug svarbios informacijos apie žvaigždžių sistemą: kiekvienos iš dviejų žvaigždžių dydį ir šviesumą, jų orbitų pailgėjimo laipsnį, žvaigždžių formos nuokrypį nuo sferinės. veikiami potvynio jėgų, o svarbiausia – žvaigždžių masės. Be šios informacijos būtų sunku sukurti ir išbandyti šiuolaikinę žvaigždžių sandaros ir evoliucijos teoriją. Žvaigždes gali užtemdyti ne tik žvaigždės, bet ir planetos. Kai 2004 m. birželio 8 d. Venera perskrido per Saulės diską, mažai kas galvojo kalbėti apie užtemimą, nes mažytė tamsi Veneros dėmelė beveik neturėjo įtakos Saulės ryškumui. Bet jei jo vietoje būtų Jupiterio tipo dujų milžinas, jis uždengtų apie 1% saulės disko ploto ir tiek pat sumažintų jo ryškumą. Tai jau galima registruoti šiuolaikiniais instrumentais, o šiandien tokių stebėjimų atvejų jau yra. O kai kuriuos iš jų gamina astronomijos mėgėjai. Tiesą sakant, „egzoplanetų“ užtemimai yra vienintelis mėgėjams prieinamas būdas stebėti planetas šalia kitų žvaigždžių.

Aleksandras Sergejevas

Mėnulio šešėlių panorama

Nepaprastas saulės užtemimo grožis neapsiriboja putojančia karūna. Juk taip pat visame horizonte yra švytintis žiedas, kuris pilnos fazės momentu sukuria unikalų apšvietimą, tarsi saulėlydis įvyktų iš karto iš visų pasaulio pusių. Tik nedaugeliui pavyksta atitraukti akis nuo karūnos ir pažvelgti į nuostabias jūros ir kalnų spalvas. Ir čia į pagalbą ateina panoraminė fotografija. Keli kartu sujungti kadrai parodys viską, kas pabėgo iš akių ar neįrėžė į atmintį.

Panoraminis kadras šiame straipsnyje yra ypatingas. Jo aprėptis horizontaliai siekia 340 laipsnių (beveik visas apskritimas), o vertikaliai – beveik iki zenito. Tik ant jo vėliau apžiūrėjome plunksninius debesis, kurie vos nesugadino mūsų stebėjimų – jie visada priklauso nuo oro pokyčių. Iš tiesų lietus prasidėjo praėjus valandai po to, kai Mėnulis paliko Saulės diską. Dviejų paveikslėlyje matomų plokštumų bėgiai iš tikrųjų nesibaigia danguje, o tiesiog patenka į mėnulio šešėlį ir dėl to tampa nematomi. Dešinėje panoramoje užtemimas įsibėgėja, o kairiajame vaizdo krašte ką tik baigėsi pilna fazė.

Merkurijus yra dešinėje ir žemiau karūnos - jis niekada nenutolsta nuo Saulės ir ne visi gali jį pamatyti. Venera šviečia dar žemiau, o Marsas yra kitoje Saulės pusėje. Visos planetos išsidėsčiusios vienoje linijoje – ekliptikoje – projekcijoje į lėktuvo dangų, šalia kurios sukasi visos planetos. Tik per užtemimą (taip pat ir iš kosmoso) galite pamatyti mūsų planetų sistemą, kuri supa Saulę, iš krašto. Centrinėje panoramos dalyje matomi Oriono ir Aurigos žvaigždynai. Ryškios žvaigždės Capella ir Rigel yra baltos, o raudonoji supermilžinė Betelgeuse ir Marsas yra oranžinės spalvos (matomos padidinus). Šimtai žmonių, stebėjusių užtemimą 2006 m. kovą, dabar mano, kad visa tai matė savo akimis. Tačiau panoraminė nuotrauka jiems padėjo – ji jau buvo patalpinta internete.

Kaip turėtum fotografuoti?

2006 metų kovo 29 dieną Turkijos Viduržemio jūros pakrantėje esančiame Kemero kaime, laukdami visiško užtemimo pradžios, patyrę stebėtojai savo paslaptimis pasidalino su pradedančiaisiais. Svarbiausias dalykas, susijęs su užtemimu, yra nepamiršti atidaryti lęšių. Tai ne pokštas, taip nutinka. Be to, nedubliuokite vienas kito darydami tuos pačius rėmelius. Tegul kiekvienas nušauna tai, kas tiksliai su jo įranga gali pasirodyti geriau nei kiti. Stebėtojams, ginkluotiems plačiakampėmis kameromis, pagrindinis taikinys yra išorinė karūnėlė. Turime pabandyti padaryti keletą jos kadrų su skirtingu užrakto greičiu. Teleobjektyvų savininkai gali gauti išsamius vidurinės karūnos vaizdus. O jei turite teleskopą, tuomet reikia nufotografuoti vietovę pačiame Mėnulio disko krašte ir nešvaistyti brangių sekundžių dirbant su kita įranga. Ir tada kreipimasis buvo išnagrinėtas. Ir iškart po užtemimo stebėtojai pradėjo laisvai keistis failais su vaizdais, kad surinktų rinkinį tolesniam apdorojimui. Vėliau tai paskatino sukurti originalių 2006 m. užtemimo vaizdų banką. Dabar visi suprato, kad nuo pirminių vaizdų iki detalaus visos karūnos vaizdo dar labai, labai toli. Laikai, kai bet koks ryškus užtemimo vaizdas buvo laikomas šedevru ir galutiniu stebėjimų rezultatu, negrįžtamai praėjo. Grįžus namo visi laukdavo darbo prie kompiuterio.

Aktyvi saulė

Saulė, kaip ir kitos į ją panašios žvaigždės, išsiskiria periodiškai besivystančiomis aktyvumo būsenomis, kai dėl sudėtingos judančios plazmos sąveikos su magnetiniais laukais jos atmosferoje atsiranda daug nestabilių struktūrų. Visų pirma, tai saulės dėmės, kuriose dalis plazmos šiluminės energijos paverčiama magnetinio lauko energija ir atskirų plazmos srautų judėjimo kinetine energija. Saulės dėmės šaltesnės aplinką ir atrodyti tamsiai šviesesnės fotosferos fone – saulės atmosferos sluoksnio, iš kurio ateina pas mus dauguma matoma šviesa. Aplink saulės dėmes ir visame aktyviame regione atmosfera, papildomai kaitinama slopintų magnetinių laukų energijos, tampa šviesesnė, o struktūros, vadinamos fakelais (matomos baltoje šviesoje) ir flokulais (stebimos, pavyzdžiui, monochromatinėje atskirų spektro linijų šviesoje). vandenilis), atsiranda.

Virš fotosferos yra daugiau išretėjusių 10-20 tūkstančių kilometrų storio Saulės atmosferos sluoksnių, vadinamų chromosfera, o virš jos daug milijonų kilometrų tęsiasi korona. Virš saulės dėmių grupių dažnai atsiranda išsiplėtę debesys, o kartais ir toliau nuo jų – iškilimai, kurie per visiško užtemimo fazę Saulės disko pakraštyje aiškiai matomi ryškiai rausvų lankų ir išmetimų pavidalu. Korona yra labiausiai reta ir labai karšta Saulės atmosferos dalis, kuri tarsi išgaruoja į supančią erdvę, sudarydama nuolatinį nuo Saulės tolstančią plazmos srautą, vadinamą saulės vėju. Būtent jis suteikia saulės karūnui spindinčią išvaizdą, pateisinančią jos pavadinimą.

Iš materijos judėjimo kometų uodegose paaiškėjo, kad saulės vėjo greitis palaipsniui didėja tolstant nuo Saulės. Nutolęs nuo žvaigždės vienu astronominiu vienetu (žemės orbitos spindulio vertė), saulės vėjas „skrenda“ 300–400 km/s greičiu, kurio dalelių koncentracija yra 1–10 protonų kubiniame centimetre. . Savo kelyje susidūręs su kliūtimis planetų magnetosferų pavidalu, saulės vėjo srautas formuoja smūgines bangas, kurios veikia planetų atmosferas ir tarpplanetinę terpę. Stebėdami Saulės vainiką gauname informaciją apie kosminių orų būklę mus supančioje kosminėje erdvėje.

Galingiausios saulės aktyvumo apraiškos yra plazmos sprogimai, vadinami saulės blykstės... Juos lydi stipri jonizuojanti spinduliuotė, taip pat galingi karštos plazmos išmetimai. Praeidami per vainiką, plazmos srautai pastebimai paveikia jos struktūrą. Pavyzdžiui, joje susidaro į šalmą panašūs dariniai, virstantys ilgais spinduliais. Tiesą sakant, tai pailgi magnetinių laukų vamzdeliai, kuriais dideliu greičiu sklinda įkrautų dalelių (daugiausia energetinių protonų ir elektronų) srautai. Tiesą sakant, matoma Saulės vainiko struktūra atspindi mūsų Žemę nuolat veikiančio saulės vėjo intensyvumą, sudėtį, struktūrą, judėjimo kryptį ir kitas charakteristikas. Raketų metu jo greitis gali siekti 600-700, o kartais ir daugiau nei 1000 km/s.

Anksčiau vainikas buvo stebimas tik visiško saulės užtemimo metu ir išskirtinai šalia Saulės. Iš viso stebėjimų susikaupė apie valandą. Išradus ekstra-užtemimo koronagrafą (specialų teleskopą, kuriame įrengtas dirbtinis užtemimas), atsirado galimybė nuolat stebėti vidines vainiko sritis iš Žemės. Taip pat visada galima registruoti radijo spinduliavimą iš vainiko net per debesis ir dideliais atstumais nuo Saulės. Tačiau optiniame diapazone išorinės vainiko sritys vis dar matomos iš Žemės tik per visą Saulės užtemimo fazę.

Sukūrus neatmosferinių tyrimų metodus, atsirado galimybė tiesiogiai gauti visos vainiko vaizdą ultravioletiniuose ir rentgeno spinduliuose. Įspūdingiausi vaizdai reguliariai gaunami iš kosminėje erdvėje esančios Solar Orbiting Heliospheric Observatory SOHO, kurią 1995 m. pabaigoje kartu paleido Europos kosmoso agentūra ir NASA. SOHO vaizduose koronos spinduliai yra labai ilgi, matoma daug žvaigždžių. Tačiau viduryje, vidinės ir vidurinės karūnos srityje, vaizdo nėra. Dirbtinis „mėnulis“ koronografe yra per didelis ir užstoja daug daugiau nei tikrasis. Tačiau kitaip ir būti negali – Saulė šviečia per ryškiai. Taigi palydoviniai vaizdai nepakeičia stebėjimų iš Žemės. Tačiau kosmosas ir antžeminiai saulės vainiko vaizdai puikiai papildo vienas kitą.

SOHO taip pat nuolat stebi Saulės paviršių, o užtemimai jam netrukdo, nes observatorija yra už Žemės-Mėnulio sistemos ribų. Keletas ultravioletinių vaizdų, kuriuos SOHO padarė apie 2006 m. visišką užtemimą, buvo sujungti ir išdėstyti Mėnulio vietoje. Dabar matome, kurie aktyvūs artimiausios žvaigždės atmosferos regionai yra susiję su tam tikrais jos vainiko bruožais. Gali atrodyti, kad kai kurie „kupolai“ ir turbulencijos zonos karūnoje nėra sukeltos dėl nieko, tačiau iš tikrųjų jų šaltiniai tiesiog paslėpti nuo stebėjimo kitoje žvaigždės pusėje.

„Rusiškas“ užtemimas

Kitas visiškas saulės užtemimas pasaulyje jau vadinamas „rusišku“, nes jis daugiausia bus stebimas mūsų šalyje. 2008 m. rugpjūčio 1 d. popiet visos fazės juosta drieksis nuo Arkties vandenyno beveik palei dienovidinį iki Altajaus, eidama tiksliai per Nižnevartovską, Novosibirską, Barnaulą, Bijską ir Gorno Altaiską – tiesiai palei federalinį greitkelį M52. Beje, Gorno Altajasko mieste tai bus antras užtemimas per daugiau nei dvejus metus – būtent šiame mieste susikerta 2006 ir 2008 metų užtemimų juostos. Užtemimo metu Saulės aukštis virš horizonto bus 30 laipsnių: to pakanka norint fotografuoti vainiką ir idealiai tinka panoraminei fotografijai. Oras Sibire šiuo metu paprastai būna geras. Dar ne vėlu pasiruošti porą kamerų ir nusipirkti lėktuvo bilietą.

Šio užtemimo jokiu būdu negalima praleisti. Sekant pilnas užtemimas bus matoma Kinijoje 2009 m., o tada geros stebėjimo sąlygos susiklostys tik JAV 2017 ir 2024 m. Rusijoje pertrauka truks beveik pusę amžiaus – iki 2061 metų balandžio 20 dienos.

Jei galvojate, čia yra geras patarimas: stebėkite grupėse ir keiskite gautus vaizdus, ​​siųskite juos bendram apdorojimui į Gėlių observatoriją: www.skygarden.ru. Tada kažkam tikrai pasiseks apdoroti, o tada visi, net ir tie, kurie liko namuose, jūsų dėka pamatys Saulės užtemimą – karūna vainikuotą žvaigždę.

Jau šį šeštadienį, 2018 m. rugpjūčio 11 d., į kosmosą iškeliaus nauja Saulės tyrimo misija – Parker Solar Probe (arba „Parker“ saulės zondas). Po kelerių metų prietaisas priartės prie Saulės taip arti, kaip jokiam kitam žmogaus sukurtam objektui nebuvo pavykę padaryti. Redakcija N + 1 Padedama FIAN Saulės rentgeno astronomijos laboratorijos vyriausiojo mokslo darbuotojo Sergejaus Bogačiovo ji nusprendė išsiaiškinti, kodėl mokslininkai siunčia aparatą į tokią karštą vietą ir kokių rezultatų iš to tikimasi.

Kai žiūrime į naktinį dangų, matome daugybę žvaigždžių – gausiausią objektų kategoriją Visatoje, kurią galima stebėti iš Žemės. Būtent šie didžiuliai šviečiantys dujų rutuliai gamina daug cheminiai elementai sunkesnis už vandenilį ir helią, be kurių neegzistuotų mūsų planeta ir visa joje esanti gyvybė, ir mes patys.

Žvaigždės išsidėsčiusios dideliais atstumais nuo Žemės – atstumas iki artimiausios iš jų Proxima Centauri vertinamas keliais šviesmečiais. Tačiau yra viena žvaigždė, kurios šviesa mus pasiekia vos aštuonias minutes – tai mūsų Saulė, o jos stebėjimai padeda mums sužinoti daugiau apie kitas Visatos žvaigždes.

Saulė yra daug arčiau mūsų, nei atrodo iš pirmo žvilgsnio. Tam tikra prasme Žemė yra Saulės viduje – ją nuolat plauna saulės vėjo srautas, sklindantis iš vainiko – išorinės žvaigždės atmosferos dalies. Būtent dalelių ir spinduliuotės srautai iš Saulės valdo „kosminį orą“ šalia planetų. Nuo šių srautų priklauso aurorų atsiradimas ir trikdžiai planetų magnetosferose, o saulės pliūpsniai ir vainikinių masių išmetimai išjungia palydovus, daro įtaką gyvybės formų evoliucijai Žemėje, lemia radiacinę apkrovą vykdant pilotuojamas kosmines misijas. Be to, panašūs procesai vyksta ne tik Saulės sistemoje, bet ir kitose planetų sistemose. Todėl saulės vainikinėje ir vidinėje heliosferoje vykstančių procesų supratimas leidžia geriau orientuotis Žemę supančio plazminio „vandenyno“ elgsenos ypatumais.

Saulės struktūra

Wikimedia Commons

„Dėl Saulės atokumo beveik visą informaciją apie ją gauname per jos generuojamą spinduliuotę. Net kai kurie paprasti parametrai, tokie kaip temperatūra, kurią Žemėje galima išmatuoti paprastu termometru, Saulei ir žvaigždėms nustatomi daug sudėtingiau – pagal jų spinduliavimo spektrą. Tai taip pat taikoma sudėtingesnėms charakteristikoms, tokioms kaip magnetinis laukas. Magnetinis laukas gali paveikti spinduliuotės spektrą skaidydamas jame esančias linijas – tai vadinamasis Zeemano efektas. Ir būtent dėl ​​to, kad laukas keičia žvaigždės spinduliavimo spektrą, mes galime jį užregistruoti. Jei gamtoje tokios įtakos nebūtų, tada nieko nežinotume apie žvaigždžių magnetinį lauką, nes nėra galimybės skristi tiesiai į žvaigždę “, - sako Sergejus Bogačiovas.

„Tačiau šis metodas taip pat turi apribojimų – tiesiog imkime faktą, kad radiacijos nebuvimas atima iš mūsų informaciją. Jei kalbėtume apie Saulę, tai saulės vėjas neskleidžia šviesos, todėl nėra galimybės nuotoliniu būdu nustatyti jos temperatūros, tankio ir kitų savybių. Neskleidžia šviesos ir magnetinio lauko. Taip, apatiniuose Saulės atmosferos sluoksniuose magnetiniai vamzdeliai užpildyti šviečiančia plazma ir tai leidžia išmatuoti magnetinį lauką šalia Saulės paviršiaus. Tačiau net vieno Saulės spindulio atstumu nuo jos paviršiaus tokie matavimai neįmanomi. Ir tokių pavyzdžių yra nemažai. Kaip atsidurti tokioje situacijoje? Atsakymas labai paprastas: reikia paleisti zondus, galinčius skristi tiesiai į Saulę, pasinerti į jos atmosferą ir saulės vėją bei atlikti matavimus tiesiai vietoje. Tokie projektai yra plačiai paplitę, nors ir mažiau žinomi nei kosminiai teleskopai, kurie atlieka nuotolinius stebėjimus ir pateikia daug įspūdingesnius duomenis (pvz., nuotraukas) nei zondai, kurie neša nuobodžius skaičių ir grafikų srautus. Bet jei mes kalbame apie mokslą, tada, žinoma, nedaugelis nuotolinių stebėjimų gali būti lyginami pagal jėgą ir įtikinamumą su netoliese esančio objekto tyrimu “, - tęsia Bogačiovas.

Saulės mįslės

Saulės stebėjimai buvo atlikti m Senovės Graikija ir į Senovės Egiptas, o per pastaruosius 70 metų daugiau nei tuzinas kosminių palydovų, tarpplanetinių stočių ir teleskopų, pradedant Sputnik-2 ir baigiant šiandien veikiančiomis kosmoso observatorijomis, tokiomis kaip SDO, SOHO ar STEREO, atidžiai sekė (ir seka) artimiausių mums žvaigždžių ir jų aplinkos elgesys. Nepaisant to, astronomams vis dar kyla daug klausimų, susijusių su saulės sandara ir jos dinamika.

Pavyzdžiui, daugiau nei 30 metų mokslininkai susiduria su saulės neutrinų problema, kurią sudaro registruotų elektroninių neutrinų, susidarančių Saulės šerdyje dėl branduolinių reakcijų, trūkumas, palyginti su teoriškai prognozuojamu jų skaičiumi. Kita paslaptis susijusi su nenormaliu vainiko įkaitimu. Šio atokiausio žvaigždės atmosferos sluoksnio temperatūra siekia daugiau nei milijoną Kelvino laipsnių, o matomas Saulės paviršius (fotosfera), virš kurio išsidėsčiusi chromosfera ir vainika, įkaista tik iki šešių tūkstančių Kelvino laipsnių. Tai atrodo keista, nes, logiškai mąstant, išoriniai žvaigždės sluoksniai turėtų būti šaltesni. Tiesioginio šilumos perdavimo tarp fotosferos ir vainiko nepakanka tokiai temperatūrai užtikrinti, o tai reiškia, kad čia veikia kiti vainiko šildymo mechanizmai.

Saulės vainikas per visišką saulės užtemimą 2017 m. rugpjūčio mėn.

NASA Goddardo kosminių skrydžių centras / Gopalswamy

Yra dvi pagrindinės teorijos, paaiškinančios šią anomaliją. Remiantis pirmuoju, magnetoakustinės bangos ir Alfveno bangos yra atsakingos už šilumos perdavimą iš Saulės konvekcinės zonos ir fotosferos į chromosferą ir vainiką, o tai, sklaidydama vainiką, padidina plazmos temperatūrą. Tačiau ši versija turi nemažai trūkumų, pavyzdžiui, magnetoakustinės bangos negali užtikrinti pakankamai didelio energijos kiekio perdavimo į vainiką dėl sklaidos ir atspindžio atgal į fotosferą, o Alfveno bangos palyginti lėtai paverčia savo energiją į šiluminę energiją. plazmos. Be to, ilgą laiką tiesioginių įrodymų apie bangų sklidimą per Saulės vainiką tiesiog nebuvo – tik 1997 metais SOHO kosminė observatorija pirmą kartą užfiksavo vieno miliherco dažnio magnetoakustines saulės bangas, kurios suteikia tik dešimt procentų energijos, reikalingos koronai pašildyti iki stebimos temperatūros.

Antroji teorija susieja nenormalų vainiko įkaitimą su nuolat atsirandančiais mikroblyksniais, atsirandančiais dėl nuolatinio magnetinių linijų sujungimo vietiniuose fotosferos magnetinio lauko regionuose. Šią idėją devintajame dešimtmetyje pasiūlė amerikiečių astronomas Eugene'as Parkeris, kurio pavadinimas yra zondas ir kuris taip pat numatė saulės vėjo – didelės energijos įkrautų dalelių srauto, nuolat skleidžiamo iš Saulės, buvimą. Tačiau mikroblyksnių teorija dar nepatvirtinta. Gali būti, kad Saulėje veikia abu mechanizmai, tačiau tai turi būti įrodyta, o tam reikia skristi iki Saulės pakankamai arti.

Dar viena Saulės paslaptis susijusi su vainiku – saulės vėjo, užpildančio visą Saulės sistemą, susidarymo mechanizmu. Būtent nuo jo priklauso kosminiai oro reiškiniai, tokie kaip aurora borealis ar magnetinės audros. Astronomai domisi lėto saulės vėjo, gimstančio vainikinėje, atsiradimo ir pagreičio mechanizmais, taip pat magnetinių laukų vaidmeniu šiuose procesuose. Čia taip pat yra keletas teorijų, turinčių ir įrodymų, ir trūkumų, ir tikimasi, kad Parker zondas padės nustatyti i.

„Apskritai šiuo metu yra gerai išvystyti saulės vėjo modeliai, numatantys, kaip jo charakteristikos turėtų keistis nutolus nuo Saulės. Šių modelių tikslumas yra gana didelis Žemės orbitos eilės atstumais, tačiau kaip tiksliai jie apibūdina saulės vėją artimu atstumu nuo Saulės, neaišku. Galbūt Parkeris gali padėti šiuo klausimu. Kitas gana įdomus klausimas yra dalelių pagreitis ant Saulės. Po blyksnių į Žemę atkeliauja daugybės pagreitintų elektronų ir protonų srautai. Tačiau nėra iki galo aišku, ar jos pagreitinamos tiesiai ant Saulės, o po to tiesiog inercija juda link Žemės, ar šios dalelės pakeliui į Žemę papildomai (o gal ir visiškai) pagreitinamos tarpplanetiniu magnetiniu lauku. . Galbūt, kai į Žemę pateks zondo surinkti duomenys prie Saulės, ši problema taip pat gali būti išspręsta. Yra ir dar kelios panašios problemos, kurių sprendimas gali būti pažengtas taip pat – lyginant analogiškus matavimus prie Saulės ir Žemės orbitos lygyje. Apskritai misija yra skirta būtent tokiais klausimais. Belieka tikėtis, kad įrenginys bus sėkmingas “, - sako Sergejus Bogačiovas.

Tiesiai į pragarą

Zondas Parker bus paleistas 2018 m. rugpjūčio 11 d. iš SLC-37 paleidimo aikštelės JAV oro pajėgų bazėje Kanaveralo kyšulyje, į kosmosą bus paleistas Delta IV Heavy raketa – tai galingiausia veikianti raketa. , jis gali būti paleistas į žemą orbitą beveik 29 tonas krovinių. Jį pranoksta tik keliamoji galia, tačiau šis nešiklis dar tik testavimo stadijoje. Norint patekti į Saulės sistemos centrą, būtina užgesinti labai didelį Žemės (ir visų joje esančių objektų) greitį Saulės atžvilgiu – apie 30 kilometrų per sekundę. Be galingos raketos, tam prireiks daugybės gravitacinių manevrų netoli Veneros.

Pagal planą, suartėjimo su Saule procesas truks septynerius metus – su kiekviena nauja orbita (iš viso jų yra 24) aparatas vis labiau priartės prie žvaigždės. Pirmasis perihelis bus praleistas lapkričio 1 d., 35 saulės spindulių atstumu (apie 24 mln. kilometrų) nuo žvaigždės. Tada, po septynių gravitacinių manevrų serijos netoli Veneros, įrenginys priartės prie Saulės maždaug 9-10 saulės spindulių atstumu (apie šešis milijonus kilometrų) – tai įvyks 2024 metų gruodžio viduryje. Tai septynis kartus arčiau Merkurijaus orbitos perihelio, joks žmogaus sukurtas erdvėlaivis taip arti Saulės nebuvo priartėjęs (dabartinis rekordas priklauso erdvėlaiviui Helios-B, kuris prie žvaigždės priartėjo 43,5 mln. kilometrų).

Skrydžio į Saulę schema ir pagrindinės zondo darbo orbitos.

Pagrindiniai darbo etapai kiekvienoje iš orbitų.

Tokia stebėjimo padėtis pasirinkta neatsitiktinai. Mokslininkų skaičiavimais, dešimties spindulių atstumu nuo Saulės yra Alfveno taškas – sritis, kurioje saulės vėjas taip įsibėgėja, kad palieka Saulę, o plazmoje sklindančios bangos jo nebeveikia. Jei zondas gali būti arti Alfveno taško, galime manyti, kad jis pateko į saulės atmosferą ir palietė saulę.

„Parker“ zondas surinktas, montuojant trečiajame paleidimo raketos etape.

„Zondo užduotis – išmatuoti pagrindines saulės vėjo charakteristikas ir saulės atmosferą jo trajektorijoje. Laive esantys moksliniai instrumentai nėra unikalūs, neturi rekordinių charakteristikų (išskyrus gebėjimą atlaikyti saulės spinduliuotės srautus orbitos perihelis). Parker Solar Probe yra aparatas su įprastiniais instrumentais, bet unikalioje orbitoje. Daugumą (o gal net ir visus mokslinius instrumentus) planuojama laikyti neįgaliais visose orbitos dalyse, išskyrus perihelį, kur aparatas yra arčiausiai Saulės. Tam tikra prasme tokioje mokslinėje programoje papildomai pabrėžiama, kad pagrindinė misija yra tyrinėti saulės vėją ir saulės atmosferą. Kai erdvėlaivis tolsta nuo perihelio, tų pačių prietaisų duomenys virs įprastus duomenis, o siekiant išsaugoti mokslinių instrumentų išteklius, jie bus tiesiog perjungti į foninį režimą iki kito priėjimo. tam tikra trajektorija ir galimybė išgyventi tam tikrą laiką – nuo ​​šių veiksnių pirmiausia priklausys misijos sėkmė“, – sako Sergejus Bogačiovas.

„Parker“ šiluminio skydo įtaisas.

Gregas Stanley / Johns Hopkins universitetas

Šilumos ekrano vaizdas montavimo ant zondo etape.

NASA / Johns Hopkins APL / Ed Whitman

Parker zondas su sumontuotu šilumos skydu.

NASA / Johns Hopkins APL / Ed Whitman

Kad išgyventų arti žvaigždės, zondas turi šilumos skydą, kuris veikia kaip „skėtis“ visiems moksliniams instrumentams. Skydo priekinė dalis atlaikys aukštesnę nei 1400 laipsnių Celsijaus temperatūrą, o užpakalinės dalies, kurioje yra moksliniai instrumentai, temperatūra neturėtų viršyti trisdešimties laipsnių Celsijaus. Tokį temperatūrų skirtumą užtikrina specialus šio „skėčio nuo saulės“ dizainas. Bendras tik 11,5 centimetro storio jį sudaro dvi plokštės, pagamintos iš anglies-grafito kompozito, tarp kurių yra anglies putplasčio sluoksnis. Skydo priekinė dalis padengta apsaugine danga ir baltu keraminiu sluoksniu, kuris padidina jo atspindėjimą.

Be skydo, perkaitimo problemai spręsti skirta aušinimo sistema, naudojant kaip šaltnešį 3,7 litro dejonizuoto vandens su slėgiu. Prietaiso elektros instaliacija pagaminta naudojant aukštos temperatūros medžiagas, tokias kaip safyro vamzdeliai ir niobis, o artėjant prie Saulės saulės baterijos bus pašalintos po šilumos skydu. Be didelio karščio, misijos inžinieriai turės atsižvelgti į stiprų šviesos slėgį iš Saulės, dėl kurio zondas bus nukreiptas teisingai. Šiam darbui palengvinti ant zondo įvairiose vietose sumontuoti saulės šviesos davikliai, padedantys stebėti mokslinės įrangos apsaugą nuo saulės poveikio.

Įrankiai

Beveik visi zondo moksliniai instrumentai yra „pagaląsti“ elektromagnetiniams laukams ir juos supančios saulės plazmos savybėms tirti. Vienintelė išimtis yra optinis teleskopas WISPR (Wide-field Imager for Solar Probe), kurio užduotis bus gauti Saulės vainiko ir saulės vėjo, vidinės heliosferos, smūginių bangų ir bet kokių kitų aparato stebimų struktūrų vaizdus.

Mūsų Saulė yra tikrai unikali žvaigždė jau vien dėl to, kad jos švytėjimas leido sukurti sąlygas, tinkamas gyvybei mūsų planetoje Žemėje, kuri dėl nuostabaus aplinkybių sutapimo arba dėl puikaus Dievo plano yra idealiu atstumu nuo Saulė. Nuo seniausių laikų Saulė buvo atidžiai stebima žmonių, ir jei senovėje žyniai, šamanai, druidai gerbė mūsų šviesulį kaip dievybę (visuose pagoniškuose kultuose buvo saulės dievų), tai dabar Saulę aktyviai tyrinėja mokslininkai: astronomai, fizikai, astrofizikai. Kokia yra Saulės sandara, kokios jos savybės, amžius ir vieta mūsų galaktikoje, apie visa tai skaitykite toliau.

Saulės vieta galaktikoje

Nepaisant milžiniško dydžio, palyginti su mūsų planeta (ir kitomis planetomis) galaktikos mastu, Saulė yra toli nuo didžiausios žvaigždės, tačiau labai maža, yra žvaigždžių, daug didesnių už Saulę. Todėl astronomai mūsų žvaigždę priskiria geltonajai nykštukei.

Kalbant apie Saulės vietą galaktikoje (taip pat ir visoje mūsų saulės sistemoje), ji yra Paukščių Tako galaktikoje, arčiau Oriono rankos krašto. Atstumas nuo galaktikos centro yra 7,5–8,5 tūkst. parsekų. Paprasčiau tariant, jūs ir aš nesame tokie, kad esame galaktikos pakraščiuose, bet taip pat esame gana toli nuo centro – savotiškos „miegančios galaktikos zonos“, ne pakraščiuose, bet ir ne centre.

Taip atrodo Saulės vieta galaktikos žemėlapyje.

Saulės charakteristikos

Pagal astronominę dangaus objektų klasifikaciją Saulė priskiriama G klasės žvaigždėms, ji yra šviesesnė nei 85% kitų galaktikos žvaigždžių, kurių daugelis yra raudonosios nykštukės. Saulės skersmuo – 696342 km, o masė – 1,988 x 1030 kg. Jei palygintume Saulę su Žeme, ji yra 109 kartus didesnė už mūsų planetą ir 333 000 kartų masyvesnė.

Lyginamieji Saulės ir planetų dydžiai.

Nors Saulė mums atrodo geltona, tikroji jos spalva yra balta. Geltonos spalvos matomumą sukuria šviestuvo atmosfera.

Saulės temperatūra viršutiniuose sluoksniuose siekia 5778 laipsnius Kelvino, tačiau artėjant prie šerdies ji dar labiau pakyla ir Saulės šerdyje neįtikėtinai karšta – 15,7 mln.

Taip pat Saulė turi stiprų magnetizmą, jos paviršiuje yra šiaurės ir pietų magnetiniai poliai, magnetinės linijos, kurios koreguojamos kas 11 metų. Tokių pertvarkymų metu vyksta intensyvūs saulės spinduliai. Taip pat Saulės magnetinis laukas veikia Žemės magnetinį lauką.

Saulės struktūra ir sudėtis

Mūsų saulę daugiausia sudaro du elementai: (74,9 %) ir helio (23,8 %). Be jų, jo yra nedideliais kiekiais: (1%), anglies (0,3%), neono (0,2%) ir geležies (0,2%). Viduje Saulė yra padalinta į sluoksnius:

• šerdis,
• radiacijos ir konvekcijos zonos,
• fotosfera,
• atmosfera.

Saulės šerdies tankis yra didžiausias ir užima apie 25% viso saulės tūrio.

Saulės struktūra schematiška.

Būtent saulės šerdyje šiluminė energija generuojama branduolių sintezės būdu, kuris vandenilį paverčia heliu. Tiesą sakant, šerdis yra savotiškas saulės variklis, jo dėka mūsų žvaigždė skleidžia šilumą ir šildo mus visus.

Kodėl šviečia saulė?

Lygiai toks pat Saulės švytėjimas atsiranda dėl nenuilstamo saulės šerdies darbo, tiksliau, joje nuolat vykstančios termobranduolinės reakcijos. Saulė dega dėl vandenilio pavertimo heliu, tai yra ta amžina termobranduolinė reakcija, kuri nuolat maitina mūsų žvaigždę.

Saulės dėmės

Taip, ant Saulės taip pat yra dėmių. Saulės dėmės yra tamsesnės sritys saulės paviršiuje ir yra tamsesnės, nes jų temperatūra yra žemesnė nei supančios saulės fotosferos temperatūra. Pačios saulės dėmės susidaro veikiant magnetinėms linijoms ir jas koreguojant.

saulėtas vėjas

Saulės vėjas yra nuolatinis plazmos srautas, sklindantis iš saulės atmosferos ir užpildantis visą saulės sistemą. Saulės vėjas susidaro dėl to, kad dėl aukštos temperatūros Saulės vainikinėje juostoje esantys sluoksniai negali susibalansuoti su slėgiu pačioje karūnoje. Todėl į aplinkinę erdvę periodiškai išleidžiama saulės plazma. Mūsų svetainėje yra visas atskiras straipsnis apie šį reiškinį.

Saulės užtemimas yra retas astronominis reiškinys, kai Mėnulis yra visiškai ar iš dalies Saulė.

Schematiškai saulės užtemimas atrodo taip.

Saulės evoliucija ir jos ateitis

Mokslininkai mano, kad mūsų žvaigždės amžius yra 4,57 milijardo metų. Tuo tolimu metu jis buvo suformuotas iš molekulinio debesies dalies, kurią reprezentavo helis ir vandenilis.

Kaip gimė saulė? Pagal vieną iš hipotezių helio-vandenilio molekulinis debesis dėl kampinio momento pradėjo suktis ir tuo pačiu ėmė intensyviai kaisti, padidėjus vidiniam slėgiui. Tuo pačiu metu didžioji masės dalis buvo sutelkta centre ir virto pačia saule. Stiprus ir slėgis padidino šilumą ir branduolių sintezę, kurios dėka veikia ir Saulė, ir kitos žvaigždės.

Taip atrodo žvaigždės, įskaitant Saulę, evoliucija. Pagal šią schemą mūsų Saulė šiuo metu yra mažos žvaigždės fazėje, o dabartinis saulės amžius yra šios fazės viduryje. Maždaug po 4 milijardų metų Saulė pavirs raudonuoju milžinu, toliau plėsis ir sunaikins Venerą, o galbūt ir mūsų Žemę. Jei Žemė kaip planeta vis dar išliks, tada gyvybė joje iki to laiko vis tiek bus neįmanoma. Kadangi po 2 milijardų metų Saulės švytėjimas padidės tiek, kad visi žemės vandenynai tiesiog išvirs, Žemė bus sudeginta ir pavirs ištisine dykuma, temperatūra žemės paviršiuje sieks 70 C, o jei gyvybė yra įmanoma, tada tik giliai po žeme. Todėl mes dar turime apie milijardą plius metų, kad surastume naują žmonijos prieglobstį labai tolimoje ateityje.

Bet grįžtant prie Saulės, pavirtusi raudonuoju milžinu, ji tokioje būsenoje išliks apie 120 milijonų metų, tada prasidės jos dydžio ir temperatūros mažėjimo procesas. O kai helio likučiai jo šerdyje bus sudeginti nuolatinėje termobranduolinių reakcijų krosnyje, Saulė praras stabilumą ir sprogs, pavirsdama planetiniu ūku. Žemė šiame etape, kaip ir kaimyninė, greičiausiai bus sunaikinta saulės sprogimo.

Po dar 500 milijonų metų iš Saulės ūko susidaro baltoji nykštukė, kuri egzistuos dar trilijoną metų.

• Saulės viduje gali būti milijonas mūsų dydžio žemių arba planetų.
• Saulės forma sudaro beveik tobulą sferą.
• 8 minutės ir 20 sekundžių – būtent per tiek laiko mus pasiekia saulės spindulys iš savo šaltinio, nepaisant to, kad Žemė nuo Saulės nutolusi 150 mln.
• Pats žodis „Saulė“ kilęs iš senosios anglų kalbos žodžio, reiškiančio „pietus“ – „pietus“.
• Ir mes turime jums blogų naujienų, kad ateityje Saulė sudegins Žemę, o tada ją visiškai sunaikins. Tačiau tai įvyks ne anksčiau kaip po 2 milijardų metų.

Saulė, video

Ir pabaigai įdomus mokslinis dokumentinis filmas iš „Discovery Channel“ – „Ką slepia saulė“.

Rašydama straipsnį stengiausi, kad jis būtų kuo įdomesnis, naudingesnis ir kokybiškesnis. Būčiau dėkingas už bet kokius atsiliepimus ir konstruktyvi kritika komentarų prie straipsnio forma. Taip pat galite parašyti savo pageidavimą / klausimą / pasiūlymą į mano paštą [apsaugotas el. paštas] arba Facebook, nuoširdžiai autorius.