Методы изучения солнца кратко

Обновлено: 05.07.2024

ИЗУЧЕНИЕ центрального светила нашей планетной системы — Солнца — имеет важное значение. Солнце снабжает нас светом и теплом, явления, происходящие на его поверхности, вызывают магнитные бури, полярные сияния и другие процессы в земной атмосфере, оказывающие влияние на практическую деятельность человека (качество радиосвязи и т. д.). Результаты исследования Солнца, этой ближайшей к Земле звезды, увеличивают наши знания об устройстве мира, позволяют глубже познать физические свойства материи. Солнце представляет собой огромную естественную физическую лабораторию, где материя находится в таких условиях, которые искусственно пока еще создать невозможно. Единственным способом исследования протекающих в ней процессов является тщательное изучение при помощи специальных приборов солнечных лучей — того излучения, которое доходит до нас.
До Земли доходит свет только от самых внешних слоев Солнца. Его оболочка — фотосфера, образующая непосредственно наблюдаемый нами диск, непрозрачна, и поэтому более глубоких слоев Солнца мы не видим. На фотосфере можно заметить темные пятна и яркие образования — факелы. Над этой оболочкой находится сравнительно тонкий, так называемый обращающий слой газа, несколько более холодный, чем фотосфера. В нем возникают темные линии солнечного спектра. При полных затмениях Солнца, когда фотосфера закрыта Луной, вокруг ее краев можно наблюдать розовую каемку. Это слабо светящаяся хромосфера. Она расположена над обращающим слоем. Отдельные яркие образования в хромосфере называются флоккулами, а темные — волокнами. Когда эти волокна проектируются не на яркую фотосферу, а на темный фон за пределами солнечного диска у его края, они представляются нам яркими протуберанцами.
Самая внешняя и протяженная оболочка Солнца — солнечная корона — состоит из газа, разреженного в сто тысяч раз более, чем в хромосфере. Свечение короны в миллион раз слабее солнечного, поэтому ее можно видеть только в моменты полного солнечного затмения. Свет короны — это в основном свет Солнца, рассеянный свободными электронами короны, содержит также и свое собственное линейчатое излучение. Здесь возникает и значительная часть радиоизлучения Солнца.

ОСНОВНОЙ инструмент, необходимый при всяком исследовании Солнца, — это специальный длиннофокусный телескоп, который совсем не похож на тот прибор, который применяется при наблюдении звезд. Обычно к таким телескопам присоединяют специальные, иногда довольно громоздкие и тяжелые приборы.

В отличие от звездного телескопа солнечная установка делается неподвижной. В ней, однако, устанавливается специальная система, состоящая из двух плоских зеркал, которая улавливает свет Солнца и направляет его на объектив. Первое из них называется целостатным и вращается часовым механизмом со скоростью одного оборота в 48 часов вокруг оси, лежащей в плоскости зеркала и установленной параллельно оси мира. От целостатного зеркала пучок солнечных лучей падает на дополнительное, и луч Солнца, отраженный от него, направляется на объектив. Благодаря вращению целостатного зеркала этот луч не меняет своего направления, несмотря на то, что Солнце все время движется.
Солнечные телескопы разделяются на горизонтальные и вертикальные (башенные). Большой, 17- метровый горизонтальный солнечный телескоп советского конструктора Пономарева установлен в Пулкове. Современный башенный солнечный телескоп строится в Крымской астрофизической обсерватории Академии Наук СССР.
В башенном солнечном телескопе световой пучок от целостатной установки и объектива, помещенных на вершине башни, направляется вертикально вниз, в глубокий колодец, где размещены часть оптики и различные приборы. Изображение Солнца получается в рабочей комнате, находящейся у подножья башни или на некоторой глубине под землей. Таким образом, современный солнечный телескоп — это здание высотой от 15 до 45 метров и колодцем глубиной до 15 — 20 метров, с фотографической комнатой, одним или несколькими лабораторными помещениями.
По изображению Солнца в обычном белом свете можно изучать детали фотосферы. Специальные оптические приборы спектрографы позволяют исследовать спектр солнечных лучей, а также спектры солнечных пятен, факелов и т. д. Для фотографирования диска Солнца в белом свете создан также небольшой фотографический телескоп — фотогелиограф. Советская промышленность изготовляет фотогелиографы нового типа с применением оптических систем лауреата Сталинской премии, профессора Д. Д. Максутова, которые дают наиболее качественные изображения Солнца.
За последнее время особое значение получили исследования солнечной хромосферы, изучением которой занимаются многие обсерватории Советского Союза. Общее количество световой энергии, излучаемой этой слабо светящейся солнечной оболочкой, в отдельных спектральных линиях настолько мало, что увидеть детали в белом свете невозможно. Для этого необходимо смотреть на Солнце через прибор, пропускающий свет только той длины волны, которая испускается самой хромосферой. Чем уже эта полоса пропускания, тем более резко видны детали хромосферы — светлые флоккулы, волокна и протуберанцы. Для получения такого изображения Солнца применяются особые приборы. Они представляют собой небольшое видоизменение обычного спектроскопа — спектрогелиоскоп и спектрогелиограф и позволяют фотографировать и наблюдать нужные участки хромосферы без помех со стороны остального солнечного света. Такие фотографии — спектрогелиограммы особенно важны для точного определения формы, положения и яркости различных деталей хромосферы и протуберанцев.
Недавно ученые решили очень важную задачу — создали светофильтр, который дает возможность наблюдать хромосферу непосредственно, без помощи специальных аппаратов. Принцип работы такого фильтра основан на свойствах света, проходящего через кристаллы.
Известно, что свет представляет собой электромагнитные волны, или колебания, которые происходят в поперечном направлении, то есть совершаются в плоскости, перпендикулярной к направлению распространения луча света, называемой плоскостью поляризации. Обычный, естественный свет является неполяризованным, так как колебания в нем происходят во всевозможных направлениях. Некоторые кристаллы- поляризаторы (например, турмалин) обладают свойством пропускать свет только с одним направлением колебаний. Наша промышленность изготовляет специальные прозрачные пленки — поляроиды. Если поставить один за другим два таких поляроида, ориентированных во взаимно перпендикулярных направлениях, то свет через них не проходит. Это и понятно. Ведь первый поляроид делает свет поляризованным, а второй не пропускает его потому, что он ориентирован в направлении, перпендикулярном направлению поляризации света. Если ввести между поляроидами пластинку, вырезанную специальным образом из кристалла кварца или шпата, то эта система снова начнет пропускать свет. При его разложении в спектре можно обнаружить, что поляроиды с кварцем становятся прозрачными для волн только определенной длины. Это свойство кварцевых пластинок и было использовано учеными для создания узкополосного светофильтра. Работающий на таком принципе фильтр называется интерференционно- поляризационным и представляет собой стопку кварцевых • ии шпатовых пластинок, переложенных пленками поляроидов.
Длина волны пропускаемого света определяется толщиной пластинок. Если же к ним добавить цветное стекло, можно выделить очень узкий участок спектра. Изготовление каждого такого светофильтра требует специальных расчетов, чрезвычайно точной подгонки толщины и установки каждой пластинки. Первые советские интерференционно- поляризационные фильтры были изготовлены в Крымской астрофизической обсерватории Академии Наук СССР А. Б. Гильваргом и автором этой статьи.
Фотографирование Солнца через узкополосные светофильтры имеет большое преимущество перед применением для этой цели спектрогелиографа. Через новый светофильтр можно вести замедленную или ускоренную киносъемку различных участков диска Солнца. При показе этих фильмов на экране с обычной скоростью хорошо видны движения протуберанцев и т. д.
Помимо изучения форм и характера движения различных деталей хромосферы, огромное значение имеет исследование спектрального состава света, излучаемого различными образованиями на поверхности Солнца. По интенсивности этого света в различных спектральных линиях можно определять температуру, электронное давление, плотность, химический состав и другие величины, характеризующие условия, существующие в хромосфере, в протуберанцах или флоккулах.
Обычно спектр солнечного света фотографируют на фотопластинках, которые затем подвергаются детальному изучению. Но этот способ не дает большой точности. Поэтому в настоящее время применяются новые инструменты, использующие для регистрации спектра не фотопластинки, а фотоэлементы или фотоумножители. Такие приборы называются фотоэлектрическими фотометрами. Принцип работы фотометра очень прост. Вместо пластинки ставят экран со щелью, за которой укреплен фотоэлемент или фотоумножитель. Этот экран медленно движется, и щель постепенно продвигается по всему спектру. Чем больше интенсивность света в той части спектра, в створе которой находится щель электрофотометра, тем больше света падает через нее на этот прибор. Сила тока, возникающего в фотоэлементе, пропорциональна количеству света, попадающего на него. Для лучшей работы прибора обычно устанавливается специальный аппарат, который подает усиленный фототок на записывающее приспособление. Таким образом, можно сразу получить запись интенсивности света для каждой длины волны спектра. Точность фотоэлектрического способа примерное 10 раз выше, чем фотографического.
До недавнего времени солнечную корону можно было наблюдать лишь при полных солнечных затмениях. В 1941 году был изобретен новый инструмент — внезатменный коронограф, позволивший изучать солнечную корону в любое время дня. В России отечественный коронограф был установлен на Горной станции Главной астрономической обсерватории на Кавказе. На Крымской астрофизической обсерватории с помощью этого инструмента и узкополосного интерференционно- поляризационного фильтра производилась систематическая киносъемка, показывающая развитие солнечных протуберанцев и активных образований на диске Солнца.

Как уже указывалось выше, в короне возникает и радиоизлучение Солнца. Для исследования этого явления применяются особые антенны и приемники — радиотелескопы. Радиоастрономия — эта отрасль науки, возникшая в 50- е годы в СССР.

Благодаря применению новых совершенных приборов, ученые достигли выдающихся результатов в исследовании Солнца.

Сначала представлюсь. Я студент 4 курса факультета вычислительной математики и кибернетики нижегородского государственного университета. С 10-ого класса начал увлекаться солнечной астрономией. В последствии данное увлечение привело меня в отдел солнечной радиоастрономии нижегородского научно-исследовательского радиофизического института. Хотелось бы познакомить читателей хабра с тем, что мы знаем о Солнце и с тем, как идут исследования. Планируется несколько частей, в них я постараюсь рассказать всё достаточно доступно и сделать это чтиво увлекательным.

Небо Земли в радиодиапазоне

Изображение Юпитера в радиодиапазоне

Телескопы

Думаю, что большинство читателей хабра из школьного курса астрономии представляют себе устройство простого телескопа, однако кратко всё же остановимся на этом.

Радиотелескоп состоит из самой антенны и приёмника. Антенна фокусирует получаемые сигналы и передаёт их на приёмник, откуда они уже поступают на обработчик и в последствии сохраняются на жёсткий диск.

Крупнейшие радиотелескопы мира

1. Green Bank Telescope (GBT) — крупнейший в мире полноповоротный параболический радиотелескоп с размерами зеркала 100х110 метров. Находится в США.

2. Arecibo — крупнейший в мире параболический радиотелескоп, диаметр зеркала 306 метров, собирающая площадь — невообразимые 73 000 кв.м. Телескоп находится в естественной карстовой воронке в Пуэрто Рико. Обсерватория Аресибо является Национальным центром Астрономии и Ионосферы США.

3. Ратан-600 — российский телескоп, находящийся на Северном Кавказе на высоте почти 1км над уровнем моря. Состоит из 895 прямоугольных отражающих элементов размером 11,4 на 2 метра, расположенных по кругу с диаметром 576 метров.

Фотография телескопа и схема, описывающая принцип его работы.

Новые методы исследования.

1. С появлением новых подходов к синтезу изображений (Фурье-преобразование) появилась возможность строить изображения Солнца с большим пространственным (~1'') и временным (1мс) разрешением.

2. На орбиту Земли выводятся спутники, позволяющие исследовать Солнце в гамма и ренгеновском излучении (TRACE, HESSI), а также получать карты магнитного поля на поверхности Солнца.

3. Появляются радиоинтерферометры (ССРТ, Nobeyama и пр.). На них я и остановлюсь подробнее.

Интерферометры

Вначале поговорим о принципах действия интерферометра.

Интерферометр представляет из себя несколько (от 2 до бесконечности) антенн, передающих данные в единых центр обработки. Действует по принципу интерференции. Интреферометр позволяет заменить одну антенну с большой апертурой, которая позволяет получить большое разрешение. Соответственно наращивание количеств антенн в интерфероментре приводит к повышению разрешения получаемой картинки. Основной проблемой создания интерферометров является синхронизация сигналов, полученных с разных антенн. В настоящее время проблема решается в основном прокладыванием одинаковой длины кабелей.

Угловое разрешение такого интерферометра будет равно отношению длины волны к длине базы (то есть к расстоянию между самими телескопами). Соответственно улучшить результаты возможно не только наращивая количество приёмников, но и увеличивая расстояние между ними. Однако тут остро встает вопрос синхронизации сигналов.

Ну и несколько интерферометров:

1. VLA (Very Large Array /Очень Большой Массив, Сверхбольшой массив) — интерферометр в форме буквы Y, состоящий из 27 антенн, каждая из которых имеет 25 метров в диаметре. Общая чувствительность аналогична обычному радиотелескопу с диаметром более 36 километров. В настоящее время используется в основном для исследований звёзд.

2. Сибирский солнечный радиотелескоп (ССРТ). Крестообразный интерферометр: линии антенн длиной 622,3 м в направлениях E–W и N–S, имеет 128 х 128 параболических антенных элементов, каждая из которых диаметром 2,5м. В настоящее время планируется перестройка и увеличение количества антенных элементов.

3. Нобеямский радиогелиограф. Данный интерферометр принимает излучение от Солнца на двух частотах: 17 ГГц и 34 ГГц, что соответствует длинам волн 17,6 мм и 8,8 мм. Он состоит из 84 антенн с диаметром 80 см каждая. Все антенны расположены с севера на юг и с запада на восток в Т-образной форме. Интерферометр обладает максимальной временной и пространственной разрешающей способностью на сегодняшний день: 10 мс, 5” (34 ГГц) и 10” (17 ГГц) соответственно. Измеряется интенсивность излучения на 17 и на 34 ГГц, а также поляризация излучения только на 17 ГГц. Это основной наш инструмент для исследования.

Перспективные проекты

1. ATA (Allen Telescope Array). Интерферометр состоит из 350 антенн, каждая из которых имеет 6,1м в диаметре. Частоты наблюдений 0.5 – 11.5 ГГц. На строительство необходимо около 40млн. долларов. В настоящее время есть немногим более 30млн. Основной инвестор — Пол Аллен, бывший партнёр Билла Гейтса, вложивший более 10млн. Планируется, что с помощью данного интерферометра можно будет наблюдать в несколько раз больше звёзд, чем сейчас

2. Радиоинтерферометр со сверхдлинными базами (РСДБ) — проект, в работе которого планируется использовать несколько телескопов, разнесённых по земному шару и синхронизированных между собой. Схема представлена ниже:

P.S. Данная статья имеет лишь небольшое отношение непосредственно к Солнцу, углублённый рассказ о нём планируется далее, собственно там же будет больше науки и чуть меньше обзорности.
P.P.S. Материалы для данной статьи взяты из открытых источников и с официальных сайтов.

Вики-справка по статье:
1. Диаграмма направленности — телесный угол, из которого телескоп может принимать данные
2. Радиогелиограф — радиотелескоп/радиоинтерфероментр, изучающий Солнце
3. Фурье-преобразование — Википедия
4. База — расстояние между антенными элементами в интерферометре

Солнечная система

Ученые занимаются исследованием Солнца, и многих людей интересует, как именно они справляются с такой задачей. Ведь расстояние от Земли до этой ближайшей к нам звезды составляет 149 миллионов километров. К тому же, наблюдение за дневным светилом осложняется тем, что смотреть на него подолгу нельзя, это чревато ожогом сетчатки. Даже если человек собирается понаблюдать за Солнцем без оптики, своими глазами, ему необходимо обеспечить затемнение, и обычных темных очков для этого будет недостаточно.

Как же ученым удается пронаблюдать за таким сложным объектом? Подобные вопросы задают все любознательные люди, и на них стоит дать ответ.

История наблюдения за Солнцем

Бог солнечного света Гелиос

Люди наблюдали за Солнцем издавна – и даже более того, поклонялись ему. Во всех древних религиях имеется бог – Солнце, как правило, он же – бог – отец всего мира. Даже тысячи лет назад человечество понимало важность солнца, света и тепла, которое оно дает. Во многих древних религиях считалось, что дневное светило поднимается по утрам на небосвод на колеснице, которую несут лошади под управлением солнечного божества. Сол, Сурья, Гелиос – все это имена богов света, которым поклонялись древние люди.

Важность солнечного бога в некоторых пантеонах была настолько высокой, что ему регулярно приносили человеческие жертвы – так делали древние индейцы. Затмение же светила повсеместно считалось дурным предзнаменованием, люди боялись этого явления, несмотря на то, что уже в древности жрецы отмечали цикличность такого явления.

Тогда не было возможности рассмотреть солнечный диск так, как это могут сделать современные ученые, и ближайшая к нашей планете звезда была большой загадкой для людей.

Современные исследования Солнца

Телескоп с затемнением

Сегодня возможности для исследования Солнца стали куда более широкими. В космос запускаются космические аппараты, которые делают фотоснимки, регистрируют рентгеновские лучи, которые идут от звезды, могут фиксировать пульсации и другие происходящие на поверхности процессы. Разумеется, они не могут приблизиться вплотную или сесть на поверхность раскаленного светила, однако они успешно собирают огромный объем информации дистанционно. Наблюдают Солнце и с поверхности Земли. Для этого существуют особые телескопы с затемнением и другое специализированное оборудование, которое позволяет людям не рисковать глазами.

Интересный факт: на полюсах, в частности, в Антарктиде, есть исследовательские станции, где ученые пристально изучают Солнце. Приполярное расположение таких объектов закономерно, ведь летом на полюсах Солнце не заходит, и его можно наблюдать круглые сутки, не отрываясь.

История исследований Солнца в 20-м веке

Спутник Пионер

В 20-м веке началась космическая эра, первые спутники были направлены к Солнцу в 1959-1968 годах. Это были Пионеры, принадлежащие СССР, они получили первую точную информацию о солнечных ветрах, магнитном поле светила. Спутники серии Гелиос, которые останавливались на орбите ближайшей к Солнцу планеты Меркурия, стартовали в 1970-х годах, они смогли дать новые сведения о короне Солнца и ветрах.

Далее, в 1973 году, стартовал проект Skylab на базе обсерватории Аполлона. В 1991 году к исследованиям присоединяется Япония с проектом Yohkoh, этот спутник изучал солнечные вспышки вплоть до 2001 года. Лаборатория SOHO, позиционировавшаяся на позиции Лагранджа, работала с 1995 года по 2010, пока ее не заменил SDO. А в 2006 году в космос отправили STEREO – также для наблюдения Солнца. На данный момент исследования продолжаются, для этой цели планируется отправлять новые миссии.

Что мы знаем о Солнце сегодня?

Строение Солнца

Когда-то считалось, что на Солнце происходит процесс горения, по тому же принципу, что и в любой печи или костре на Земле. Именно этому фактору приписывалась способность звезды дарить тепло. В эру первых открытий в сфере радиации ученые стали указывать на то, что Солнце – это большая ядерная станция природного происхождения. Точного ответа на вопрос касаемо происходящих в звездах процессах и механизмах их нагрева все еще нет, ученые пока не смогли до конца исследовать подобные процессы. Однако несколько гипотез все же существует.

На данный момент ученый мир располагает главным образом фактами, которые были выяснены при наблюдении Солнца посредством использования современного оборудования. Так, радиус нашего светила составляет 695,990 км, это целых 109 радиусов Земли. Приблизительная масса составляет 333 земных, а возраст приравнивается к 4.57 млрд. лет. Приблизительная температура ядра составляет 15,600,000° К, а поверхностного слоя – 5770° К на уровне фотосферы. Слои Солнца имеют не равномерную температуру, показатели чередуются, ученые по сей день не могут объяснить этого факта.

Один оборот вокруг оси совершается звездой за 27 земных суток, при этом движение на экваторе происходит быстрее, на полюсах же оно замедлено. Солнечная активность циклична, периодически на поверхности появляются пятна – места пониженной температуры. Также на Солнце бывают вспышки.

Таким образом, Солнце – это сложный для изучения объект, однако современные технологии позволяют ученым добиваться определенных результатов. Новые данные о земном светиле поступают регулярно, они внимательно изучаются, на их основании строятся гипотезы. Хочется верить, что в ближайшее время ученые найдут ответы на все вопросы, связанные с Солнцем.

Интересное видео о Солнце

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Фото Солнца К.А. SOHO Изучение Солнца во многих отношениях составляет обособленную и специфическую отрасль астрономии, связанную с дневными наблюдениями. При исследовании большинства небесных светил основным затруднением является их недостаточная яркость, в то время как при изучении Солнца помехой чаще всего оказывается избы¬ток света. Солнечный свет настолько ярок, что человек не может смотреть на Солнце незащищённым глазом; требуются специальные приспособления для ослабления чрезмерной яркости. Поэтому Солнце является своеобразным объектом наблюдения, требующим применения специальных инструментов и методов.

Эти приборы основаны на* использовании теплового действия солнечных лучей. О количестве солнечной энергии, падающей на квадратный сантиметр Земли, можно судить, например, повышение температуры воды в
сосуде, на который падают солнечные лучи. Необходимы специальные меры предосторожности, чтобы полученное тепло не осталось неучтённым, рассеявшись в воздухе.

Актинометрия занимает промежуточное положение между астрофизикой и геофизикой. С одной стороны, не¬посредственным объектом исследования здесь является радиация Солнца. С другой стороны, на пути к земной поверхности эта радиация проходит сквозь земную атмосферу, которая в той или иной степени рассеивает и поглощает проходящие через неё лучи. Прозрачность воз¬духа меняется изо дня в день. Это определяет геофизический, метеорологический элемент в актинометрии.
Актинометрия в основном обходится без телескопа, этого основного орудия астрономического исследования. Все прочие формы наблюдений Солнца связаны с употреблением телескопической оптики.

Простейший способ телескопического наблюдения Солнца состоит в том, что, наведя телескоп на солнечный диск, рассматривают последний при достаточно сильном увеличении, изучая различные мелкие детали и образования на диске. При этом необходимо, чтобы телескоп был снабжён защитным приспособлением, предохраняющим глаз от губительного действия чрезмерно яркого света.

В простейшем случае это может быть достаточно тёмное стекло, пропускающее лишь очень небольшую долю лучей, а в более крупных и усовершенствованных инструментах применяются специальные гелиоскопические окуляры, в которых свет ослабляется при помощи особых оптических приспособлении:.

Часто необходимо измерять размеры деталей, видимых при помощи телескопа на солнечной поверхности, или же определять точное положение детали на солнечном диске. Для этого телескоп должен быть снабжён измерительными приспособлениями.
Непосредственное наблюдение Солнца в телескоп глазом называется визуальным наблюдением. При всех своих достоинствах оно во многих случаях уступает наблюдению фотографическому. Визуальное изучение и последовательное измерение множества деталей, нередко усеивающих солнечный диск, отнимает много времени и может растянуться даже на несколько часов. За это время на бурной и быстро меняющейся поверхности Солнца нередко совершаются заметные изменения. Между тем фотографический снимок Солнца со всеми деталями на его поверхности можно получить за малую долю секунды. Таким образом, по сравнению с визуальным наблюдением фотография имеет два ценных преимущества: быстрота и связанная с нею одновременность регистрации всей картины Солнца.

Далее, всякий фотографический снимок представляет собою документ, который можно сохранить неопределённо долгое время. В случае сомнений или новых соображений всегда можно снова обратиться к ранее полученным снимкам и повторить их измерение или же провести их исследование под новым углом зрения. Наконец, фотография позволяет получать снимки Солнца и в лучах, не¬видимых для глаза, например, в инфракрасных или ультрафиолетовых.

Прибор, специально предназначенный для фотографирования Солнца, называется гелиографом).
Это — телескоп, у которого в нижней части вместо окуляра приделана кассета, заключающая в себе фотографическую пластинку. Необходимой частью гелиографа является автоматический затвор, позволяющий получать снимок при очень короткой выдержке.

Наиболее удобным типом гелиографа является прибор, сконструированный дважды лауреатом Сталинской премии Д. Д. Максутовым по принципу менискового телескопа. Гелиограф Максутова изготовлен во многих экземплярах и принят в качестве стандартного инструмента для регулярных фотографических наблюдений солнечной поверхности на обсерваториях СССР.
На обсерваториях, имеющих в своём распоряжении гелиограф, Солнце фотографируется каждый ясный день, причём полученные снимки тщательно сохраняются. Таким путём собирается ценнейший материал о состоянии поверхности Солнца за многие годы.

Для этого нужно, чтобы фокусное расстояние объектива (т. е. расстояние от него до изображения Солнца) было велико. Отсюда следует, что для получения изображения Солнца в крупном масштабе надо делать телескопы очень большой длины. При этом возникает трудность установки такого инструмента. Трубы небольших телескопов делаются свободно вращающимися во¬круг двух осей, что позволяет наводить трубу на любую точку небесного свода. Длинную трубу сделать подвижной очень трудно. Поэтому для таких инструментов применяется устройство другого рода.

Целостаты исключительной точности изготовляются нашей оптической промышленностью и применяются для различных установок, используемых при изучении Солнца. В частности, на Пулковской обсерватории имеется большая солнечная установка, позволяющая фотографировать как солнечный диск, так и спектр отдельных его участков. Разработанная лауреатом Сталинской премии Н. Г. Пономарёвым и построенная в 1941 г., она была разрушена во время войны, но в настоящее время восстановлена вновь в значительно усовершенствованном виде.

Большую роль в исследовании Солнца играют наблюдения полных солнечных затмений.

Несмотря на краткость полной фазы затмения, учёные каждый раз выезжают в ту узкую полосу Земли, где затмение бывает полным. Такие экспедиции требуют затраты больших средств и огромных усилий, так как на место наблюдения приходится привозить крупные астрономические инструменты и устраивать временные обсерватории. Нередко все эти приготовления оказываются напрасными. Стоит маленькому облачку закрыть Солнце в момент затмения, и никаких наблюдений выполнить, конечно, не удаётся. Но зато те результаты, которые удаётся получить в случае хорошей погоды, очень важны для гелиофизики.

Теоретическая гелиофизика выясняет происхождение и условия возникновения различных явлений, наблюдаемых нами на солнечной поверхности. Она даёт нам возможность судить о состоянии внутренних частей солнечного шара, недоступных для прямого наблюдения. Наконец, дальнейшее развитие теории должно объяснить нам, как образовалось Солнце, как оно эволюционировало, как будет развиваться в будущем и откуда берётся та солнечная энергия, которая так щедро разливается в окружающее пространство. Правда, дать ответ на такие глубокие вопросы нелегко, и потому в наше время теория нередко вынуждена ограничиваться гипотезами и пред¬положениями. Можно даже сказать, что в области гелиофизики теория отстаёт от наблюдений: очень многие важные и давно известные факты остаются не объяснёнными. Но теоретическая гелиофизика быстро развивается и, вероятно, недалеко то время, когда основные вопросы, выдвигаемые наукой о Солнце, будут разрешены, и мы получим стройную теорию, описывающую строение Солнца и объясняющую наблюдаемые на нём явления.

Солнечный протуберанец в сравнении с нашей планетой

Читайте также: