Вид солнца в телескоп кратко
Обновлено: 05.07.2024
Солнце
Солнце — раскалённый шар светящегося газа в центре нашей планетной системы. Его гравитация скрепляет и удерживает на своих орбитах всё — от планет с их спутниками до мельчайших частиц пыли и мусора. Взаимодействие между Землёй и родительской звездой определяет времена года, океанические течения, погоду, климат, радиационные пояса и полярные сияния. Всё, что можно увидеть в телескоп на Солнце, напрямую влияет на самочувствие и поведение живых существ здесь.
Как выглядит Солнце
Наше светило с радиусом 695 508 километров не является особенно большой звездой по космическим меркам, но оно всё равно намного массивнее нашей родной планеты: одна масса Солнца — это 332 946 масс Земли, а чтобы заполнить его объём, потребуется 1,3 миллиона планет как Земля.
Поверхность звезды, фотосфера, представляет собой область толщиной 500 километров, из которой исходит большая часть видимого излучения. Оно достигает Земли примерно через восемь минут после того, как покидает фотосферу.
Как выглядит Солнце с Земли? Мы можем узнать это, просто взглянув в небо и увидев его светящийся диск. Как оно выглядит с других планет? Учитывая огромные и несопоставимые расстояния, это не так-то легко представить.
Меркурий. Меркурий на 39% ближе к звезде, чем наша планета. На его небосводе Солнце занимает в 3 раза больше места, чем на Земле.
Венера . Если смотреть из-под плотных облаков Венеры, насыщенных серной кислотой, Солнце видно, как тускло светящееся пятно в вечной облачности.
Марс . Поскольку Марс в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, светило здесь выглядит на столько же меньше и тусклее.
Сатурн . Сатурн примерно в 9,5 раз дальше от Солнца, чем Земля. Здесь кристаллы воды и газов, включая метан и аммиак, преломляют свет звезды, создавая красивые оптические эффекты. Как выглядит солнце с такого расстояния? Хотя его свет на Сатурне примерно в 100 раз тусклее, чем на Земле, он всё равно будет слишком ярким, чтобы смотреть на него без защиты.
Плутон . Самую крайнюю точку нашей планетной системы — Плутон отделяет от родительской звезды около 3,7 миллиарда миль. Это примерно в 40 раз больше расстояния от Земли до Солнца. Там солнечный свет в 1600 раз тусклее, чем на Земле, но всё равно это в 250 раз ярче, чем свет луны в полнолуние здесь.
Как безопасно посмотреть на Солнце
Хотя технически сделать это легко, большинство способов неправильные и вредные для здоровья. Опасность очевидна: свет настолько яркий, что длительное прямое воздействие может нанести непоправимый ущерб сетчатке глаз и вызвать потерю зрения или слепоту.
Чтобы узнать, как выглядит Солнце и безопасно за ним наблюдать, необходимо отфильтровать более 99% солнечного излучения, прежде чем оно достигнет глаз. Есть три способа:
Солнечные телескопы захватывают все фантастические детали, такие как грануляция, и конвекционное движение кипящего газа на поверхности звезды.
Что можно увидеть в телескоп на солнце
Поверхность Солнца — очень оживлённое место. Она состоит из электрически заряженного газа, приводимого в движение мощными магнитными полями. Солнечный газ постоянно движется, запутывая, растягивая и скручивая магнитные поля. Это называется солнечной активностью. Мы видим её как пятна, вспышки, факелы и другие явления.
Вот что можно увидеть на Солнце в телескоп:
Следите за многочисленными изменениями Солнца, знакомьтесь с повадками солнечных пятен и медленным пульсом его цикла, и делитесь своими наблюдениями с другими. Есть старая околонаучная тусовка, с названием The Association of Lunar and Planetary Observers (ALPO). Она объединяет астрономов-любителей и профессиональных исследователей. Участники делятся материалами, обсуждают результаты своих наблюдений и создают солнечные карты, которыми охотно пользуется даже НАСА.
Персональный сайт астрофотографа Руслана Ильницкого
О наблюдении Солнца
Звёзды в любой телескоп видны как точки, так как находятся на гигантском от нас расстоянии. Единственная звезда, на которой можно рассмотреть хоть какие-то детали — это Солнце.
Лишь иногда, когда Солнце находится на горизонте, из-за поглощения света в атмосфере яркость может снизиться до безопасного уровня, однако просмотр без фильтра всё равно может быть опасен.
Так, о мерах предосторожности рассказал, теперь перейдем к способам наблюдений Солнца.
1)Первый, а также простой, дешевый и безопасный способ — это апертурный солнечный фильтр. Он может быть сделан из специальной плёнки или стекла, ослабляющей солнечное излучение в несколько десятков тысяч раз, позволяя безопасно наблюдать Солнце. Фильтр должен быть ОЧЕНЬ НАДЕЖНО ЗАКРЕПЛЕН на передней части телескопа, чтобы ни ветер, ни отклеившийся на жаре скотч\изолента, ни друг толстый тролль не мог сорвать фильтр с трубы. Солнце через такие фильтры будет видно как светлый кружок, на котором можно заметить тёмные точки (солнечные пятна) и светлые области (факельные поля). При достаточно больших апертурах (от 100мм) можно увидеть солнечную грануляцию. Цвет Солнца через такие фильтры — либо белое, либо желтое. Можно купить готовый фильтр в оправе, либо плёнку и оправу сделать самому. Есть специальные версии фильтров — например, плёнка Baader Astrosolar Photo — через такую плёнку смотреть нельзя глазом, но можно фотографировать, установив более короткую выдержку и чувствительность.
Апертурный фильтр из специальной пленки
Самодельный апертурный фильтр из пленки Baader Astrosolar Visual
Вид Солнца через апертурный солнечный фильтр
Снимок солнечного пятна, полученный через апертурный солнечный фильтр
Апертурный солнечный фильтр из пленки Baader Astrosolar из части ведерка.
Хромосферный телескоп Coronado PST H-alpha
3) Третий способ наблюдений — проекционный. Наводимся телескопом на Солнце (да, без фильтров) и проецируем изображение с окуляра на непрозрачный экран. Плюсы — безопасно для зрения (ГЛАЗ К ОКУЛЯРУ НЕ ПОДНОСИМ!), возможно наблюдать целой группе людей. Минусы — перегрев оптики (как вторичного зеркала, так и окуляра), поэтому телескоп необходимо диафрагмировать (во избежание перегрева). В общем-то, учитывая копеечные цены на солнечные апертурные фильтры, ИСПОЛЬЗОВАТЬ ПРОЕКЦИОННЫЙ СПОСОБ Я НЕ РЕКОМЕНДУЮ. Тем более, что часто окуляры внутри пластиковые — расплавите их сфокусированным солнечным лучом.
Проекционный способ наблюдения Солнца
4) Есть ещё один способ — окулярный солнечный фильтр. Телескоп диафрагмируется до небольшого диаметра (около 30…40мм),в окуляр вкручивается чёрное стёклышко, поглощающее избыточный солнечный свет. Такие фильтры иногда идут в комплекте к телескопу, а также их полно на китайских сайтах. Этот способ наблюдений я также НЕ РЕКОМЕНДУЮ — стёклышко может перегреться и лопнуть, а наблюдатель станет одноглазым. К тому же, черное стекло может запросто пропускать инфракрасное излучение. ОПАСНО!
Окулярный солнечный фильтр! НЕ РЕКОМЕНДУЮ ИСПОЛЬЗОВАТЬ!
ИТОГ: Новичкам советую приобрести либо апертурный солнечный фильтр (готовый в оправе), либо плёнку Baader Astrosolar Visual. Если позволяют финансы, а также хочется увидеть удивительные процессы, происходящие в хромосфере Солнца — смело берите Coronado PST H-alpha 🙂
Удачных покупок и наблюдений! Будут вопросы — задавайте, с удовольствием отвечу!
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Солнце является основным источником энергии для Земли и всей Солнечной системы. Без него жизнь на нашей планете была бы невозможна. Неслучайно у многих древнейших цивилизаций (например, у египтян) именно бог Солнца считался верховным божеством, которому все остальные Боги были подчинены. Однако современная наука может рассказать о нашем светиле значительно больше, чем древнеегипетские мифы. Какие процессы протекают внутри Солнца, какова история этой звезды, и какое будущее ожидает ее через миллиарды лет?
Общая характеристика
Солнце – это огромный разогретый шар из газа, чей диаметр оценивается в 1,392 млн км. Это в 109 раз больше диаметра нашей планеты. На звезду приходится 99,87% всей массы Солнечной системы.
С Земли кажется, что светило имеет желтый цвет, однако это иллюзия, связанная с влиянием атмосферы нашей планеты на солнечный свет. На самом деле Солнце излучает почти белый свет.
Солнце – это одна из сотен миллиардов звезд галактики Млечный путь. Ближайшая к Солнцу звезда – это Проксима Центавра, находящаяся от неё на расстоянии 4,24 световых лет. Для сравнения – расстояние от Земли до Солнца, принимаемое за астрономическую единицу (а.е.), солнечный свет проходит всего за 8,32 минут.
Влияние Солнца на окружающие небесные тела огромно. Солнечный ветер (частицы вещества, излучаемого звездой), доминируют в межпланетном пространстве на расстоянии до 100-150 а.е. от светила. Считается, что гравитация нашей звезды определяет орбиты тел, находящихся даже на расстоянии светового года от неё (в облаке Оорта).
Само Солнце также вращается вокруг своей оси. Так как оно состоит из газов, то разные его слои вращаются с разной угловой скоростью. Если в районе экватора период обращения составляет 25 дней, то на полюсах он увеличивается до 34 дней. Более того, последние исследования показывают, что внутренние области совершают оборот значительно быстрее, чем внешняя оболочка.
Таблица “Основные физические характеристики Солнца”
Внутреннее строение Солнца
Внутренняя структура нашей звезды включает следующие слои:
В центре светила располагается ядро. Именно в этой области идут термоядерные реакции. Радиус ядра оценивается в 150 тыс. км. Температура здесь не опускается ниже 13,5 млн градусов, а давление доходит до 200 млрд атм. Из-за этого вещество здесь находится в крайне плотном состоянии. Его плотность составляет 150 г/куб. см. Это в 7,5 раз выше плотности золота. Именно такие условия необходимы для протекания термоядерных реакций. Надо понимать, что именно в ядре вырабатывается энергия, которую и излучает Солнце. Все остальные области звезды лишь обогреваются ядром, но сами ее не вырабатывают.
Зона лучистого переноса
Зона конвективного переноса
Выше располагается зона конвективного переноса толщиной 200 тыс. км. Здесь плотность уже невысока, и вещество активно перемешивается – нагретые газы поднимаются наверх, отдают тепло, остывают и снова погружаются вниз. Скорость газовых потоков может достигать 6 км/с. Именно это движение порождает магнитное поле Солнца. Температура на поверхности падает до 6000° С, а плотность на три порядка ниже плотности земной атмосферы.
Атмосфера
Атмосфера Солнца состоит из следующих слоев:
Фотосфера
Нижний слой атмосферы называют фотосферой. Именно она излучает тот свет, который согревает планеты Солнечной системы. Толщина фотосферы колеблется от 100 до 400 км. На внешней границе фотосферы температура падает до 4700° С.
Хромосфера
Над фотосферой располагается хромосфера – слой толщиной около 2000 км. Её яркость очень мала, поэтому с Земли её можно наблюдать довольно сложно. Удобнее всего это делать во время солнечных затмений. Она имеет специфический красный оттенок. В хромосфере можно наблюдать спикулы – столбы плазмы, выбрасываемые из нижних слоев хромосферы. Время существования одной спикулы не превышает 10 минут, а длина доходит до 20 тыс. км. Одновременно в хромосфере находится около миллиона спикул. Интересно, что с увеличением высоты температура хромосферы не падает, а растет, и на верхней границе может доходить до 20 000° С.
Корона
Верхний слой атмосферы называется короной. Ее верхняя граница до сих пор четко не определена. Вещество в ней крайне разрежено, однако температура в ней может достигать нескольких миллионов градусов. На сегодня ученым не удалось полностью объяснить, за счет каких механизмов солнечная корона разогревается до такой температуры. В короне можно наблюдать протуберанцы – выбросы солнечного вещества, чья высота над поверхностью звезды может достигать 1,7 млн км.
Магнитное поле Солнца
У Солнца есть магнитное поле. Исследователи выделяют глобальное поле звезды и множество локальных полей.
В разных районах Солнца могут наблюдаться и малые, то есть локальные магнитные поля. Их напряженность может в тысячи раз превышать напряженность глобального поля, однако время их существования редко превышает несколько десятков дней. Особенно часто локальные поля наблюдаются в районе солнечных пятен. Дело в том, что эти пятна как раз и являются теми точками, через которые магнитные поля из внутренних областей выходят наружу.
Жизненный цикл Солнца
Возраст Солнца оценивается учеными в 4,5 млрд лет. Сформировалось оно из газопылевого облака, которое постепенно сжималось под действием собственной гравитации. Из этого же облака возникли планеты и почти все остальные объекты в Солнечной системе. Когда в центре сжимающегося облака плотность, а вместе с ней температура и давление выросли до критических значений, началась термоядерная реакция – так зажглось Солнце.
Постепенно из-за выгорания водорода ядро будет уменьшаться в размерах, а вся звезда в целом – увеличиваться. Через 6,4 млрд лет водород в ядре закончится, радиус звезды в этот момент будет больше современного в 1,59 раз. В течение 700 млн лет звезда расширится до 2,3 современных радиусов.
Далее рост температуры приведет к тому, что термоядерные реакции горения водорода запустятся уже не в ядре, а в оболочке звезды. Из-за этого она резко расширится, и ее внешние слои будут достигать современной земной орбиты. Однако к тому моменту светило потеряет значительную часть своей массы (28%), что позволит нашей планете перейти на более отдаленную орбиту. Солнце в этот период своей жизни, который продлится 10 млн лет, будет являться красным гигантом.
Из-за пульсаций, связанных с изменениями температуры Солнца, его внешние слои отделятся от ядра и образуют планетарную туманность. Само же ядро превратится в белый карлик – объект, чьи размеры будут сопоставимы размерами Земли, а масса будет равна половине современной солнечной массы. Далее этот карлик, состоящий из углерода и кислорода, будет постепенно остывать. Никаких термоядерных реакций в белом карлике идти не будет, поэтому со временем (за десятки млрд лет) он превратится в черный карлик – остывшую плотную массу вещества. На этом эволюция Солнца завершится.
Орбита и расположение Солнца в галактике Млечный путь
Солнце вместе со всей Солнечной системой вращается относительно центра Млечного пути, в котором располагается огромная черная дыра. Расстояние от нее до нашего светила составляет 26 тыс. св. лет. Один оборот Солнечная система совершает примерно за 225-250 млн лет. Скорость движения звезды относительно центра галактики составляет 225 км/с.
Исследование Солнца
Аристарх Самосский в III в. до н. э. первым предположил, что именно Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот. Но лишь во времена Коперника и Галилея эта теория была принята научным сообществом. Тогда же начались исследования Солнца с помощью телескопа. Галилей понял, что солнечные пятна – это часть светила. Изучая их, он понял, что звезда вращается вокруг своей оси, и даже смог определить период обращения.
В 1672 г. Д. Кассини смог достаточно точно рассчитать расстояние до светила. Для этого он определял положение Марса на небосводе в Париже и Кайенне (Южная Америка). Он получил значение в 140 млн км.
В XIX в. физики стали изучать спектр солнечного света. Этот метод позволял определить химический состав звезды. В 1868 г. было обнаружено, что в состав светила входит элемент, до того неизвестный человечеству. Его назвали гелием.
Большой загадкой для ученых оставалась природа энергии, излучаемой Солнцем. Выдвигались ошибочные версии, что звезда нагревается за счет падения на нее метеоритов или за счет гравитационного сжатия. Лишь с открытием ядерных реакций физики смогли предположить, что источник солнечного тепла – это термоядерный синтез.
Интересные факты о Солнце
Для любого объекта, излучающего тепло, можно посчитать отношение мощности к его объему. Оказывается, что удельная мощность Солнца примерно в тысячу раз меньше, чем удельная мощность человеческого организма! Это означает, что огромный объем выделяемого светилом тепла в первую очередь объясняется его гигантскими размерами.
Периодически всплески солнечной активности приводят к геомагнитным бурям. Мощнейшая из них произошла в 1859 г. В результате на Земле перестала работать телеграфная связь, а северное сияние наблюдалось даже над Кубой.
Сейчас общепризнанна теория, что Солнце образовалось из газопылевого облака. Однако откуда появилось само облако? Ученые предполагают, что оно является остатком предыдущих звезд. Химический анализ показывает, что Солнце является звездой уже третьего поколения. Это значит, что вещество, из которого состоит светило, ранее входило в состав двух других звезд, уже прекративших существование.
Хотя большинство планет вращаются вокруг Солнца в плоскости эклиптики, экватор самой звезды не совпадает с этой плоскостью, а наклонен на 7°. Эту аномалию до сих пор не удалось объяснить. Возможно, причиной этого является существование ещё одной планеты в Солнечной системе, чья орбита лежит не в плоскости эклиптики, а под углом к ней. Ряд наблюдений подтверждает существование Девятой планеты, но пока что говорить об ее открытии преждевременно.
В телескоп на Солнце можно посмотреть всего
два раза - сначала правым глазом, а потом - левым.
Наблюдение Солнца требует использования специального оборудования и специальной подготовки перед наблюдением. Это обусловлено тем, что Солнце имеет достаточно большую яркость, то есть, следовательно, светосила телескопа должна быть не очень большой. Хотя здесь следует отметить, что Солнце является не самой мощной звездой во Вселенной, а ее яркость обусловливается лишь близостью к Земле (поэтому наша Звезда светит 500 000 раз ярче полной Луны). Именно из-за этой яркости вредно и опасно для зрения наблюдать Солнце днем невооруженным глазом или обычным биноклем и телескопом. Для этого требуются специальные затемняющие светофильтры, которые приглушали бы солнечную яркость. Они устанавливаются перед объективом бинокля или телескопа. Хотя, несмотря на эффективность светофильтров, рекомендуется все же пользоваться другим способом наблюдения – проецировать солнечное изображение через телескоп на белый экран и изучать солнечные пятна, а также грануляцию и факелы на поверхности Солнца уже непосредственно с экрана. Таким образом, Солнце можно наблюдать, используя даже маленький любительский телескоп.
Следует учитывать тот факт, что атмосфера Земли сильно мешает при наблюдении Солнца (как впрочем, и при наблюдении других космических объектов), так как большинство невидимых (а также видимых) излучений поглощаются воздухом и не достигают поверхности Земли. Поэтому, конечно, лучше всего наблюдать Солнце с высокой горы, где атмосферный слой гораздо тоньше. Недаром многие обсерватории расположены на большой высоте.
Теперь немного слов о специальных солнечных телескопах. Конструкция солнечного телескопа достаточно громоздка (иногда может достигать десятков метров!), поэтому вращать ее достаточно трудно. Хотя в этом и нет большой необходимости, так как положение Солнца на небе ограничивается поясом всего 46 градусов. Плюс к этому, часто солнечные телескопы делают неподвижными, а освещают их солнечными лучами с помощью вращающихся зеркал (такие зеркала вращаются вокруг оси, параллельной оси вращения Земли при помощи специального часового механизма). Современные телескопы, как правило, строятся в виде башни, на которой вверху устанавливаются подобные зеркала. Кроме телескопа и зеркал существует и другие дополнительные приборы для анализа полученных данных при наблюдения Солнца. Это, прежде всего спектрограф, в котором длина видимого спектра Солнца достигает десятка метров. Потом из всего этого спектра выбирается несколько узких областей, которые в свою очередь измеряются фотографическими и фотоэлектрическими методами.
Итак, теперь, после краткого обзора возможных приборов для изучения Солнца, можно перейти непосредственно к наблюдению. Сначала перед самим наблюдением следует определиться с диаметром диска Солнца (при использовании проекции на экран). Для этого нужно учитывать яркость изображение, которое дает конкретный телескоп. Наиболее удобным диаметров является, как правило, 15 см. Далее следует правильно навести телескоп на Солнце. Для этого обычно используют тень от телескопа на экране, при этом если тень прямая (а не искаженная), то Солнце будет находиться в поле зрения телескопа. При наблюдении Солнца через проекцию на экран следует заранее на этом экране нарисовать окружность необходимого диаметра, а потом уже отрегулировать экран так, чтобы изображение Солнца точно совпало с окружностью.
Кстати, обратите внимание, как смещаются пятна друг относительно друга изо дня в день. Это объясняется газообразным строением Солнца: более близкие к экватору пятна станут опережать пятна средних широт.
Конечно, говоря о наблюдении Солнца, следует обязательно сказать несколько слов о наблюдении солнечного затмения. Солнечное затмение, также как и просто Солнце тоже лучше наблюдать с помощью проекции на белый экран (это может быть белый лист или даже майка). При наблюдениях солнечного затмения всегда интересно отметить моменты начала и конца затмения. При наблюдении затмения обратите внимание на неровности лунного края, которые, по сути, являются лунными горами и кратерами. Интерес при наблюдении солнечных затмений представляет обычно серебристо-жемчужная корона, которая простирается до 10 градусов от Солнца, и состоит из внешней короны (это слабоконтрастные детали - лучи, опахала, шлемы, перья, арки), и внутренней короны, которая расположена у самого края Солнца (контрастные тонкие детали). За несколько секунд до полного солнечного затмения можно увидеть солнечной хромосферу в виде яркого оранжевого кольца, над которой простирается слой протуберанцев (выбросы вещества разного размера). Если телескоп достаточно мощный можно заметить и шероховатый край Солнца – спикулы, которые образуют внешнюю границу хромосферы.
Читайте также: