Реферат звезда по имени солнце
Обновлено: 02.07.2024
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Исследовательская работа на тему
«Звезда по имени Солнце.
I.Введение . стр.
II. Основная часть . стр.
- строение Солнца, его энергия, температура
- легенды о Солнце
- что будет, если Солнце погаснет?
III. Экспериментальная часть . стр.
IV. Заключение . стр.
V. Список использованных источников и литературы . стр.
Эти явления временны, сезонные. А что же будет, если Солнце погаснет навсегда?
Цель работы:
а) изучить строение Солнца,
б) исследовать научный материал о значении Солнца для людей, животных, растений и всего окружающего мира;
в) провести опыты с растениями (кактусами).
Объект исследования:
Предмет исследования:
свойства Солнца (энергия, тепло).
Солнце – самая древняя, горящая звезда, без которой не сможет жить ни одно живое существо на Земле.
Методы исследования:
изучение, наблюдение, сравнение, опыт.
II . Основная часть
Строение Солнца, его энергия, температура.
Солнце - звезда, точно такая же, как многие другие звезды, сияющие в ночном небе. Однако только эту звезду мы можем видеть днем, потому что она расположена к нам ближе всех. Вокруг Солнца обращаются девять планет, в том числе и Земля, которые составляют Солнечную систему. Расстояние от Солнца до Земли около 150 млн. км.
Солнце - гигантский пылающий газовый шар, радиус которого около 696 000 км. Солнце в 109 раз больше нашей планеты. Масса нашего дневного светила равна почти 2*1030 кг, это число можно записать в виде двойки с тридцатью нулями. Несмотря на это, Солнце считают звездой средней величины.
У Солнца нет твердой поверхности, оно представляет собой раскаленный газовый шар. Состоит этот шар в основном из водорода и гелия. Есть в нём и другие вещества, например, кислород и азот, магний, кальций, железо и многие другие химические элементы, однако они составляют очень малую часть от общей массы Солнца.
Температура на его поверхности около 6000℃, в центре (в ядре) – 15000000℃. При такой температуре происходят химические реакции (их называют термоядерными), в которых водород превращается в гелий, при этом выделяется огромное количество энергии. Можно сказать, что водород – это топливо, горение которого и дает энергию, которая позволяет Солнцу светить и изучать тепло.
Солнце состоит из нескольких слоев. В середине находится раскаленное ядро, в котором и вырабатывается энергия. Эта энергия передается через зону радиации (излучения) к внешнему слою – зоне конвекции, сквозь которую идут потоки горячего газа. Отсюда потоки раскаленного газа передают энергию к поверхности Солнца (фотосфера), откуда энергия выделяется в космос в виде тепла и света. Фотосфера - внешняя газовая оболочка Солнца. Над фотосферой простирается хромосфера (как атмосфера у Земли). И, наконец, корона – внешний слой атмосферы Солнца. В разных частях поверхности Солнца вырываются огненные струи – факелы.
На поверхности Солнца имеются темные пятна. Еще в 17 веке итальянский физик и астроном Галилео Галилей с помощью телескопа обнаружил их и сделал вывод о том, что Солнце вращается вокруг своей оси. Один оборот оно совершает примерно за 27 земных суток. Сейчас известно, что в областях, которые мы видим как черные пятна, температура примерно на 1500-2000℃ ниже, чем на остальной видимой поверхности. Они меньше излучают энергии, в том числе и световой, и нам кажутся темными. В разное время на солнечном диске можно наблюдать различное количество пятен. Они живут несколько дней, иногда несколько недель. Эти пятна - проявление солнечной активности они говорят о том, что в недрах нашего светила происходят какие-то процессы. Но бывают годы, когда пятен мало или вообще нет. Тогда говорят, что Солнце спокойно (черно-белая фотография вид на Землю и Луну).
Солнце – это рядовая звезда, каких много в нашей Галактике. Оно образовалось примерно 5 млрд. лет назад и еще столько же ему предстоит прожить. Почти все вещества Вселенной содержатся в звездах, поэтому важно знать о том, как они устроены, как живут и развиваются.
Легенды о Солнце
Значение Солнца для жизни на Земле человек чувствовал уже в далекие времена. Древним людям оно представлялось могучим существом, от которого зависело все: не будь Солнца, не было бы растений, ни животных, ни человека.
Наши предки славяне поклонялись богу Солнца, называли его Даждь – бог, или Ярило. Князья, чтобы укрепить свою власть, чтобы возвеличить себя, старались внушить людям, что являются потомками Солнца – бога. Различные верования, обряды, традиции, до сих пор сохранившиеся, связаны с древними представлениями о Солнце. Например, праздники Масленицы (блин как образ Солнца), Пасхи, когда с приходом весны обновляется природа.
Тысячи лет назад люди видели, как и мы сегодня, что каждое утро Солнце восходит и проходит свой дневной путь по небу и заходит за горизонт. Но почему так происходит, они не знали. Вот и придумывали разные легенды.
Издревле люди селились вблизи воды.
Большая река Нил играла большую и важную роль в жизни древних египтян. От времени ее разлива зависело начало полевых работ, сроки уборки урожая, на лодках можно было перевезти груз. Люди представляли себе, что бог Солнца Ра плывет по небесной реке на своей золотой лодке. Ночью он по подземному Нилу перебирается на другой край неба, под землей побеждает злого бога тьмы, который коварно набрасывается на Ра, но бог Солнца каждый раз оказывается сильнее. Добро и свет побеждает.
По представлению древних греков, миром правили боги, жившие на горе Олимп. Лучезарный Гелиос был сыном Зевса – верховного бога. В переводе с греческого Гелиос – Солнце. Греки изображали Гелиоса в золотом шлеме, на золотой колеснице с квадригой быстрых коней, он каждое утро с восточного края неба отправлялся по хрустальному своду на запад. Закончив свой дневной путь, он из колесницы пересаживался в золотую лодку и переплывал на ней море к месту восхода. Так объясняли греки движение Солнца.
Древние люди все, что видели на небе, сравнивали с собой, с частями человеческого тела. Так жители древней Африки считали, что Солнце – это человек, у которого светятся подмышки. Поднимет он руку – становится светло, наступает день, опускает руку, ложится спать,- наступает ночь.
Древние китайцы думали, что Вселенная – это тело Великана, который рос почти 17 лет до тех пор, пока небо не отделилось от Земли. И когда великан умер, его левый глаз стал Солнцем, а правый – Луной, голос же стал громом.
Древние австралийцы полагали, что Солнце – это прекрасная девушка, которая по дереву взобралась на небо! От ее красоты и доброты людям стало тепло и светло.
Эти легенды могут кому-то показаться наивными, но в каждой из них имеется попытка объяснить загадочные явления природы. Из этих легенд видно, что Солнце было предметом поклонения всех народов.
Прошло еще много лет, прежде чем люди получили достоверные сведения о Солнце, звездах и планетах.
Что будет, если Солнце погаснет?
Если погаснет Солнце - все погибнет. Все в нашей жизни взаимосвязано. При высокой температуре на Солнце железо и другие металлы не просто плавятся, а превращаются в раскаленные газы. Поэтому на Солнце нет ни твердых, ни жидких веществ: там только раскаленный газ.
Что же происходит внутри Солнца? Почему не гаснет этот гигантский костер? Большинство ученых считают, что внутри Солнца химический элемент водород превращается в другой элемент гелий. Частички водорода объединяются в более тяжелые частички, при этом объединении выделяется энергия в виде света и теплоты, которая рассеивается Солнцем в космическом пространстве и приходит на Землю, чтобы дать жить всему живому.
Но Солнце светит и греет везде неодинаково. Для сравнения возьмем пустыню и тундру. Здесь роль и влияние Солнца огромны. В пустыне лето очень жаркое. Поверхность земли нагревается днем до 70℃, а температура воздуха в тени поднимается выше 40℃. Правда, ночи прохладные, потому что песок и глина быстро остывают. Тундра – холодная безлесая равнина. Зима в тундре холодная и долгая (мороз – 50℃).
Большая амплитуда температуры наблюдается из-за наклона земной оси: одно полушарие Земли всегда чуточку ближе к Солнцу, поэтому там теплее, там лето, а на другом полушарии – зима, оно в это время меньше всего освещено солнечными лучами. Если бы Земля прекратила движение по орбите,- смена времен года тоже прекратилось бы. Где-то царило бы вечное лето, а где-то – нескончаемая зима. Если бы Земля замерла на месте в дневное время суток, мы бы заметили, что Солнце в небе остановилось. Мы бы ждали и ждали вечера, а он бы все не наступал. День тянулся бы вечно! Зато на затененной стороне стояли бы вечные тьма, холод, и вскоре бы все замерзло.
И если бы, вдруг, Солнце взорвалось и погасло, то наступила бы полная тьма и холод.
Может ли оно все-таки взорваться?
Любая звезда рано или поздно гаснет. К сожалению, и наше Солнце не будет светить вечно.
Звезда с большой массой сжигает свое горючее гораздо быстрее, чем легкая звезда. Например, масса Сириуса в 2 раза больше массы Солнца, а его светимость больше солнечной в 228 раз, то есть запасы горючего Сириуса будут исчерпаны гораздо раньше, чем у Солнца. Если бы Сириус, близко расположенная к нам звезда, взорвался как сверхновая, это было бы грандиозное явление, которое повлияло бы на нашу планету. Ночи стали бы светлые, как день, космическое радиоизлучение привело бы к необратимым экологическим изменениям на Земле. Природе Земли был бы нанесен непоправимый вред. В нашей Галактике в среднем одна сверхновая звезда взрывается раз в 300 лет. Астрономы всегда начеку, в надежде увидеть развитие этого явления с самого начала. Сверхновые вспыхивают нередко в соседних галактиках. Это, как правило, звезды большой массы. Наше Солнце – средняя звезда на окраине Галактики. Для нас оно является надежным светилом, по крайней мере, на ближайшие 5 миллиардов лет, а там посмотрим.
III . Экспериментальная часть
Я решил провести эксперимент с комнатными растениями, чтобы проверить влияние Солнца и его пользу для них. Для этого я взял три кактуса. Один из них я поставил на солнечное место на подоконнике, второй вынес на холод на улицу, а третий поставил в темное место, куда не попадают свет и солнечные лучи. Время проведения эксперимента — февраль 2018 года.
Результаты: первый кактус продолжал расти, как и раньше, второй кактус замерз за короткий промежуток времени, а третий кактус стал постепенно чахнуть - в горшке появилась плесень (вода не поглощалась им как раньше), растение стало желтеть.
Из этого следует вывод : Солнце оказывает на растения огромное влияние. Без Солнца растения не могут вырабатывать хлорофилл - вещество, придающее растениям зеленый цвет. От Солнца зависит благополучный рост и развитие всех растений.
IV . Заключение
Итак, я рассказал, что такое Солнце, как оно греет и светит. На основе легенд о Солнце, я сделал выводы, что люди испокон веков относились к Солнцу с любовью, с благоговением, Солнце – это божество, которому поклонялись во все времена. Польза от Солнца заключается во многом: от него тепло и светло, благодаря Солнцу происходят сезонные изменения, люди используют солнечную энергию.
Без солнца невозможна жизнь на нашей планете Земля. И если оно погаснет, то все замерзнет:
если Солнце больше не будет изливать на Землю свое тепло и свет, мы сможем, короткое время продержаться благодаря огню, электричеству, газу, нефти, но растения не смогут развиваться во тьме, а животные погибнут от холода;
может быть вскоре вся жизнь прекратиться, а нашу планету скует ледяной панцирь. Наверное, это произойдет на самом деле, но только через миллиарды лет.
Наша звезда – Солнце изучена так, как ни одно другое космическое тело или явление, но еще многое предстоит узнать о ней в будущем.
Всем, кто наблюдает небо поверхностно, с помощью несовершенных приборов, Вселенная может показаться местом тихим и спокойным. Однако мы живем в мире звезд, постоянно меняющемся, где происходят постоянные превращения звезд в межзвездное вещество, и наоборот. Возможно, наше Солнце родилось из межзвездного вещества, которое осталось от взрыва сверхновой в далеком прошлом. Будем благодарны судьбе за то, что живем возле такой спокойной звезды.
V . Список использованных источников и литературы
Учебник . Астрономия 11 класс
Каждому наверняка известно, что на Солнце нельзя смотреть невооруженным глазом, а тем более в телескоп без специальных, очень темных светофильтров или других устройств, ослабляющих свет. Пренебрегая этим советом, наблюдатель рискует получить сильнейший ожог глаза. Самый простой способ рассматривать Солнце – спроецировать его изображение на белый экран. При помощи даже маленького любительского телескопа можно получить увеличенное изображение солнечного диска. Что же мы можем увидеть на этом изображении? Прежде всего обращает на себя внимание резкость солнечного края. Солнце – газовый шар, не имеющий четкой границы, а плотность его убывает постепенно. Почему же в таком случае мы видим его резко очерченным? Дело все в том, что практически все видимое излучение Солнца исходит из очень тонкого слоя, который имеет специальное название – фотосфера (от греческого – "сфера света"). Его толщина не превышает 300 километров. Именно этот тонкий слой и создает у наблюдателя иллюзию того, что солнце имеет "поверхность"
История телескопических наблюдений Солнца начинается с наблюдений, выполненных Г. Галилеем в 1611 году; были открыты солнечные пятна, определён период вращения Солнца вокруг своей оси. В 1843 году немецкий астроном Г. Швабе обнаружил цикличность солнечной активности. Развитие методов спектрального анализа позволило изучить физические условия на Солнце. В 1814 году Й. Фраунгофер обнаружил тёмные линии поглощения в спектре Солнца - это положило начало изучению химического состава Солнца. С 1836 года регулярно ведутся наблюдения затмений Солнца, что привело к обнаружению короны и хромосферы Солнца, а также солнечных протуберанцев. В 1913 году американский астроном Дж. Хейл наблюдал зеемановское расщепление фраунгоферовых линий спектра солнечных пятен и этим доказал существование на Солнце магнитных полей. К 1942 году шведский астроном Б. Эдлен и другие отождествили несколько линий спектра солнечной короны с линиями высокоионизированных элементов, доказав этим высокую температуру в солнечной короне. В 1931 году Б. Лио изобрёл солнечный коронограф, позволивший наблюдать корону и хромосферу вне затмений. В начале 40-х годов XX века было открыто радиоизлучение Солнца. Существенным толчком для развития физики Солнца во второй половине XX века послужило развитие магнитной гидродинамики и физики плазмы. После начала космической эры изучение ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца ведётся методами внеатмосферной астрономии с помощью ракет, автоматических орбитальных обсерваторий на спутниках Земли, космических лабораторий с людьми на борту.
Солнце, центральное тело солнечной системы, представляет собой раскалённый плазменный шар; Солнце - ближайшая к Земле звезда. Масса Солнца 1,990•10530 кг (в 332958 раз больше массы Земли). В Солнце сосредоточено 99,866% массы Солнечной системы. Солнечный параллакс равен 8,794" (4,263•105 радиан). Расстояние от Земли до Солнца меняется от 1,4710•10511 м (в январе) до 1,5210•10511 (в июле), составляя в среднем 1,4960•10511 м. Это расстояние принято считать одной астрономической единицей. Средний угловой диаметр Солнца составляет 1919,26" (9,305•105-3 рад), чему соответствует линейный диаметр Солнца, равный 1,392•х1059м (в 109 раз больше диаметра экватора Земли). Средняя плотность Солнца 1,41•1053кг/м. Ускорение свободного падения на поверхности Солнца составляет 273,98 м/сек. Вторая космическая скорость на поверхности Солнца равна 6,18•1055 м/сек. Эффективная температура поверхности Солнца, определяемая согласно закону
излучения Стефана-Больцмана, по полному излучению Солнца равна 5770 К. Вращение Солнца вокруг оси происходит в том же направлении, что и вращение Земли, в плоскости, наклонённой на 7°15' к плоскости орбиты Земли (эклиптике). Скорость вращения определяется по видимому движению различных деталей в атмосфере Солнца и по сдвигу спектральных линий в спектре края диска Солнца вследствие эффекта Доплера. Таким образом было обнаружено, что период вращения Солнца неодинаков на разных широтах. Положение различных деталей на поверхности Солнца определяется с помощью гелиографических координат, отсчитываемых от солнечного экватора (гелиографическая широта) и от центрального меридиана видимого диска Солнца или от некоторого меридиана, выбранного в качестве начального (так называемого меридиана Каррингтона). При этом считают, что Солнце вращается как твёрдое тело. Один оборот относительно Земли точки с гелиографической широтой 17° совершают за 27,275 суток (синодический период). Время оборота на той же широте Солнца относительно звёзд (сидерический период) - 25,38 суток. Угловая скорость вращения 7f0для сидерического вращения изменяется с гелиографической широтой 7w0 по закону:7w0=14,33°-3°sin527f в сутки. Линейная скорость вращения на экваторе Солнца - около 2000 м/сек. Солнце как звезда является типичным жёлтым карликом и располагается в средней части главной последовательности звёзд на диаграмме Герцшпрунга-Рессела. Видимая фотовизуальная звёздная величина Солнца равна -26,74, абсолютная визуальная звёздная величина M4v равна +4,83. Показатель цвета Солнца составляет для случая синей (В) и визуальной (М) областей спектра M4B0-M4V0=0,65. Спектральный класс Солнца G2V. Скорость движения относительно совокупности ближайших звёзд 19,7•1053 м/сек. Солнце расположено внутри одной из спиральных ветвей нашей Галактики на расстоянии около 10 кпс от её центра. Период обращения Солнца вокруг центра Галактики около 200 миллионов лет. Возраст Солнца - около 5•1059лет.
Внутреннее строение Солнца определено в предположении, что оно является сферически симметричным телом и находится в равновесии. Уравнение переноса энергии, закон сохранения энергии, уравнение состояния идеального газа, закон Стефана-Больцмана и условия гидростатического, лучистого и конвекционного равновесия вместе с определяемыми из наблюдений значениями полной светимости, полной массы и радиуса Солнца и данным о его химическом составе дают возможность построить модель внутреннего строения Солнца. Полагают, что содержание водорода в Солнце по массе около 70%, гелия около 27%, содержание всех остальных элементов около 2,5%. На основании этих предположений вычислено, что температура в центре Солнца составляет 10-15•1056К, плотность около 1,5•1055 кг/м, давление 3,4•10516 н/м(около 3•10511 атмосфер).Считается, что источником энергии, пополняющим потери на излучение и поддерживающим высокую температуру Солнца, являются ядерные реакции, происходящие в недрах Солнца. Среднее количество энергии, вырабатываемое внутри Солнца, составляет 1,92 эрг/г/сек. Выделение энергии определяется ядерными реакциями, при которых водород превращается в гелий. На Солнце возможны две группы термоядерных реакций: так называемый протон-протонный (водородный) цикл и углеродный цикл (цикл Бете). Наиболее вероятно, что на Солнце преобладает протон-протонный цикл, состоящий из трёх реакций, в первой из которых из ядер водорода образуются ядра дейтерия (тяжёлый изотоп водорода, атомная масса; во второй из ядер водорода образуются ядра изотопа гелия с атомной массой 3 и, наконец, в третьей из них образуются ядра устойчивого изотопа гелия с атомной массой 4.) Перенос энергии из внутренних слоёв Солнца в основном происходит путём поглощения электромагнитного излучения, приходящего снизу, и последующего переизлучения. В результате понижения температуры при удалении от Солнца постепенно увеличивается длина волны излучения, переносящего большую часть энергии в верхние слои. Перенос энергии движением горячего вещества из внутренних слоёв, а охлаждённого внутрь (конвекция) играет существенную роль в сравнительно более высоких слоях, образующих конвективную зону Солнца, которая начинается на глубине порядка 0,2 солнечных радиуса и имеет толщину около 1058 м. Скорость конвективных движений растёт с удалением от центра Солнца и во внешней части конвективной зоны достигает (2-2,5)х1053 м/сек. В ещё более высоких слоях (в атмосфере Солнца) перенос энергии опять осуществляется излучением. В верхних слоях атмосферы Солнца (в хромосфере и короне) часть энергии доставляется механическими и магнитогидродинамическими волнами, которые генерируются в конвективной зоне, но поглощаются только в этих слоях. Плотность в верхней атмосфере очень мала, и необходимый отвод энергии за счёт излучения и теплопроводности возможен только, если кинетическая энергия этих слоёв достаточно велика. Наконец, в верхней части солнечной короны большую часть энергии уносят потоки вещества, движущиеся от Солнца, так называемый солнечный ветер. Температура в каждом слое устанавливается на таком уровне, что автоматически осуществляется баланс энергии: количество приносимой энергии за счёт поглощения всех видов излучения, теплопроводностью или движением вещества равно сумме всех энергетических потерь слоя. Полное излучение Солнца определяется по освещённости, создаваемой им на поверхности Земли, – около 100 тыс. лк, когда Солнце находится в зените. Вне атмосферы на среднем расстоянии Земли от Солнца освещённость равна 127 тысяч лк. Сила света Солнца составляет 2,84•10527 свечей. Количество энергии, приходящее в одну минуту на площадку в 1 см, поставленную перпендикулярно солнечным лучам за пределами атмосферы на среднем расстоянии Земли от Солнца, называют солнечной постоянной. Мощность общего излучения Солнца - 3,83•10526 ватт, из которых на Землю попадает около 2•10517 ватт, средняя яркость поверхности Солнца (при наблюдении вне атмосферы Земли) составляет 1,98•1059 нт, яркость центра диска Солнца - 2,48•1059 нт. Яркость диска Солнца уменьшается от центра к краю, причём это уменьшение зависит от длины волны, так что яркость на краю диска Солнца для света с длиной волна 3600А составляет 0,2 яркости его центра, а для 5000А - около 0,3 яркости центра диска Солнца. На самом краю диска Солнца яркость падает в 100 раз на протяжении менее одной секунды дуги, поэтому граница диска Солнца выглядит очень резкой. Спектральный состав света, излучаемого Солнцем, то есть распределение энергии в центре Солнца (после учёта влияния поглощения в земной атмосфере и влияния фраунгоферовых линий), в общих чертах соответствует распределению энергии в излучении абсолютно чёрного тела с температурой около 6000 К. Однако в отдельных участках спектра имеются заметные отклонения. Максимум энергии в спектре Солнца соответствует длине волны 4600 А. Спектр Солнца – это непрерывный спектр, ни который наложено более 20 тысяч линий поглощения (фраунгоферовых линий). Более 60% из них отождествлено со спектральными линиями известных химических элементов путём сравнения длин волн и относительной интенсивности линии поглощения в солнечном спектре с лабораторными спектрами. Изучение фраунгоферовых линий даёт сведения не только о химическом составе атмосферы Солнца, но и о физических условиях в тех слоях, в которых образуются те или иные поглощения. Преобладающим элементом на Солнце является водород. Количество атомов гелия в 4-5 раз меньше, чем водорода. Число атомов всех других элементов вместе взятых, по крайней мере, в 1000 раз меньше числа атомов водорода. Среди них наиболее обильны кислород, углерод, азот, магний, железо и другие. В спектре Солнца можно отождествить также линии, принадлежащие некоторым молекулам и свободным радикалам: OH, NH, CH, CO и другим. Магнитные поля на Солнце измеряются главным образом по зеемановскому расщеплению линий поглощения в спектре Солнца. Различают несколько типов магнитных полей на Солнце. Общее магнитное поле Солнца невелико и достигает напряжённости в 1 этой или иной полярности и меняется со временем. Это поле тесно связано с межпланетным магнитным полем и его секторной структурой. Магнитные поля, связанные с солнечной активностью, могут достигать в солнечных пятнах напряжённости в несколько тысяч. Структура магнитных полей в активных областях очень запутана, чередуются магнитные полюсы различной полярности. Встречаются также локальные магнитные области с напряжённостью поля в сотни вне солнечных пятен. Магнитные поля проникают и в хромосферу, и в солнечную корону.
Большую роль на Солнце играют магнитогазодинамические и плазменные процессы. При температуре 5000 - 10000 К газ достаточно ионизирован, проводимость его велика и благодаря огромным масштабам солнечных явлений значение электромеханических и магнитомеханических взаимодействий весьма велико.
Солнца образуют внешние, доступные наблюдениям слои. Почти всё излучение Солнца
исходит из нижней части его атмосферы, называемой фотосферой. На основании
уравнений лучистого переноса энергии, лучистого и локального
термодинамического равновесия и наблюдаемого потока излучения можно
теоретически построить модель распределения температуры и плотности с глубиной
в фотосфере. Толщина фотосферы около трёхсот километров, её средняя плотность
3•104-5 кг/м. Температура в фотосфере падает по мере перехода к
более внешним слоям, среднее её значение порядка 6000 К, на границе фотосферы
около 4200 К. Давление меняется от 2•1054 до 1052
н/м. Существование конвекции в подфотосферной зоне Солнца проявляется в
неравномерной яркости фотосферы, видимой её зернистости - так называемой
грануляционной структуре. Гранулы представляют собой яркие пятнышки более или
менее круглой формы. Размер гранул 150 - 1000 км, время жизни 5 - 10 минут, отдельные гранулы удаётся наблюдать в течении 20 минут. Иногда
гранулы образуют скопления размером до 30 тысяч километров. Гранулы ярче
межгранульных промежутков на 20 - 30%, что соответствует разнице в
температуре в среднем на 300 К. В отличие от других образований, на
поверхности Солнца грануляция одинакова на всех гелиографических широтах и не
зависит от солнечной активности. Скорости хаотических движений (турбулентные
скорости) в фотосфере составляют по различным определениям 1-3 км/сек. В
фотосфере обнаружены квазипериодические колебательные движения в радиальном
направлении. Они происходят на площадках размерами 2-3 тысячи километров с
периодом около пяти минут и амплитудой скорости порядка 500 м/сек. После
нескольких периодов колебания в данном месте затухают, затем могут возникнуть
снова. Наблюдения показали также существование ячеек, в которых движение
происходит в горизонтальном направлении от центра ячейки к её границам.
Скорости таких движений около 500 м/сек. Размеры ячеек - супергранул
составляют 30 - 40 тысяч километров. По положению супергранулы совпадают с
ячейками хромосферной сетки. На границах супергранул магнитное поле усилено.
Предполагают, что супергранулы отражают на глубине нескольких тысяч километров
под поверхностью конвективных ячеек такого же размера. Первоначально
предполагалось, что фотосфера даёт только непрерывное излучение, а линии
поглощения образуются в расположенном над ней обращающем слое. Позже было
установлено, что в фотосфере образуются и спектральные линии, и непрерывный
спектр. Однако для упрощения математических выкладок при расчете
спектральных линий понятие обращающего слоя иногда применяется.
в фотосфере наблюдаются солнечные пятна и факелы.
пятна – это тёмные образования, состоящие, как правило, из более тёмного дра
(тени) и окружающей его полутени. Диаметры пятен достигают двухсот тысяч километров.
Иногда пятно бывает окружено светлой каёмкой. Совсем аленькие пятна называют
порами. Время жизни пятен от нескольких часов до нескольких месяцев. В
спектре пятен ещё больше линий и полос поглощения, чем в спектре фотосферы, он
напоминает спектр звезды спектрального класса КО. Смещения линий в спектре
пятен из-за эффекта Доплера указывает на движение вещества в пятнах -
вытекание на более низких уровнях и втекание на более высоких, скорости
движения достигают 3 тысячи м/сек. Из сравнений интенсивности линий и
непрерывного спектра пятен и фотосферы следует, что пятна холоднее фотосферы
на 1-2 тысячи градусов (4500 К и ниже). Вследствие этого на фоне фотосферы
пятна кажутся тёмными, яркость ядра составляет 0,2 - 0,5 яркости фотосферы,
яркость полутени около 80% фотосферной. Все солнечные пятна обладают сильным
магнитным полем, достигающим для крупных пятен напряжённости 5 тысяч
эстердов. Обычно пятна образуют группы, которые по своему магнитному полю
могут быть униполярными, биполярными и мультиполярными, то есть содержащими
много пятен различной полярности, часто объединённых общей полутенью. Группы
пятен всегда окружены факелами и флоккулами, протуберанцами, вблизи них
иногда происходят солнечные вспышки, и в солнечной короне над ними наблюдаются
образования в виде лучей шлемов, опахал - всё это вместе образует активную
область на Солнце. Среднегодовое число наблюдаемых пятен и активных областей,
а также средняя площадь, занимаемая ими, меняется с периодом около 11 лет.
Это - средняя величина, продолжительность же отдельных циклов солнечной
активности колеблется от 7,5 до 16 лет. Наибольшее число пятен,
одновременно видимых на поверхности Солнца, меняется для различных циклов
более чем в два раза. В основном пятна встречаются в так называемых
королевских зонах, простирающихся от 5 до 30° гелиографической широты по обе
Мы хотели пить, не было воды,
Мы хотели света, не было звезды,
Мы выходили под дождь и пили воду из луж,
Мы хотели песен, не было слов,
Мы хотели спать, не было снов,
Мы носили траур, оркестр играл туш.
Прохладность загадочно-кошачьей пластики, чарующая отстраненность мимики, подчеркнуто-бесстрастный вокал, в прижатости которого угадывается такое буйство крови, такая мучительная неудовлетворенность, такое бессонное желание выплеснуть себя, что не поверить этому странному голосу можно, только внушив себе – этокатегоричное, отмеренное ритмичным ходом гитары предложение неминуемого выбора "с нами или против нас" всего лишь померещилось в металлических и мягких, словно фольга, гармониях.Но нельзя рассматривать его тексты песен в отрыве от музыки, они многое таким образом теряют, т.к. текст и музыка едины, ведь мысль в них одна.
Мир Цоя – братство одиночек, поэтому и его лирический герой – одиночка, путешественник, просто асоциальный тип! Путник, идущий, подобно набоковскому Мартыну, за какой-то призрачной мечтой по зову свыше:
Hо странный стук зовет в дорогу
Mожет сердце, а может стук в дверь
При всем своем имидже закрытого, молчаливого любителя гардероба всех оттенков черного, Цой был (есть!) потрясающе открыт для тех, кто внимательно слушает его песни:
Я не люблю, когда мне врут,
Но от правды я тоже устал.
Я пытался найти приют,
Говорят, что плохо искал.
Экзистенциальный смысл поэзии Виктора поражает своей глубиной, ясностью и лиризмом даже тех, кто не искушен в вопросах философии, эстетики и истории литературы. Наличие в кармане некоторого количества табачных изделий становится поворотным пунктом в мироощущении Цоевского лирического героя, и дает повод для оптимистического восприятия действительности. И хотя из песни становится ясным, что в немалой степени этому способствует проездной документ на самолет (находящийся, очевидно, в этом же кармане), все же доминирующим фактором является именно пачка сигарет - не случайно именно этот образ вынесен в заглавие всей песни. Лирический герой Цоя архетипичен и берет свою родословную из довольно скучной и известной всем из школьной программы галереи "ненужных людей" XIX века – Печориных, Чацких и Онегиных. "Последний Герой" Цоя - воплощенный образ самого Виктора - своего рода Байроническая личность, загадочная и отчужденная, прежде всего потому, что нам непонятна природа его рефлексий: она скрыта глубоко внутри, может быть в прошлом этого персонажа. Мы можем лишь смутно догадываться, по каким именно дорогам ходил персонаж в начале песни " П ачка сигарет" ("Я ходил по всем дорогам. ") ; непонятно и направление его движения ("и туда, и сюда") , и полной неясностью покрыта неспособность героя различить оставленные им (либо кем-либо другим) следы ("Обернулся - и не смог разглядеть следы") . Невозможность отследить, увидеть точку возникновения собственных мыслей и чувств рождает у героя смутное, но стабильное предчувствие скорых событий явно деструктивного характера, усугубляющееся отсутствием музыки, игравшей, очевидно, немаловажную роль в становлении его как личности ("А без музыки и на миру смерть не красна") . Жестоким приговором окружающему миру, обществу потребления, звучат первые строки куплета ("И никто не хотел быть виноватым без вина/ И никто не хотел руками жар загребать") - и хотя обвинение это не персонифицировано, мы понимаем, что именно нежелание "загребать руками жар" и "быть виноватым без вина" более всего удручает лирического героя. Реминисценция из жизни самого Виктора (работавшего долгое время в котельной, и в каком-то смысле загребавшего руками жар), позволяет нам говорить об общности переживаний Виктора и его героя. Интересно отметить, что в образной структуре "пачки" не оказалось места для таких важных элементов Цоевской поэтики, как звезды и кровь.
Война – дело молодых,
Лекарство против морщин.
И никто не хотел
Быть виноватым без вина.
И еще вот эта строчка:
Все говорят, что мы вместе
Все говорят, но немногие знают, в каком.
Некоторые символы в творчестве Виктора Цоя:
Звезда – это, как правило, некоторая высокая, недостижимая цель, часто не до конца определенная самим автором (возможно, именно поэтому родился этот символ). Отсюда можно вывести значение символа “солнце ” - идеальная звезда, которая не только светит, но и греет (т. е., приносит какие-то плоды), причем для всех людей (на звезды обычно обращают внимание лишь немногие). Еще один “астрономический” символ – луна – обозначает “заменитель” солнца на время ночи, фальшивую цель, идею. Сама ночь обычно символизирует почти все недостатки общества как темная сторона дня (иногда вместо нее используется тень :
А над городом – ночь, а над ночью – луна,
И сегодня луна каплей крови красна.
Соответственно, спать – значит бездействовать во время ночи, не искать выхода из нее:
Символ “день ” также используется (как, впрочем, утро или вечер ). Звезды, солнце, луна – все это находится в небе , на высоте . Чтобы постичь их, человек (птица ) должен уметь летать , т. е. мыслить высокими философскими категориями. Для полета, в свою очередь, нужны крылья .
Отдельную группу образуют символы, связанные с погодой и климатом. Здесь ветер – какие-то изменения в обществе, либо (если он встречный) препятствия, мешающие продвижению вперед. Иногда под ветром понимается время. Дождь иногда добавляется к ветру как к препятствию, либо наоборот служит вестником нового (после дождя воздух свежее). Снег связывается с приходом зимы . Четырем сезонам года также соответствуют свои символы, как правило раскрывающие стадии жизни общества. Так, весне соответствует начало расцвета:
Скоро вырастет трава.
Вы посмотрите, как красиво.
лету его – наивысшая стадия, осени – угасание, а зиме “нижняя мертвая точка” развития:
Белая гадость лежит под окном.
Я ношу шапку и шерстяные носки.
Первый снег красив, но он несущий смерть.
Музыкальный стиль группы варьируется от мелодичного медленного рока до “heavy metal”. Тексты достаточно просты и любой человек сможет уловить их основную мысль – необходимость движения вперед, от тьмы к свету, от ночи к дню. Направление движения не особо уточняется, зато констатируются недостатки существующего общественного строя и стиля жизни вообще:
Там за окном сказка с несчастливым концом,
Странная сказка…
При этом выделяются песни о группе людей (“мы”), которая знает, куда двигаться и силой своей жизненной энергии сможет преодолеть все трудности. Виктор практически все свои песни связывает с действием. Как правило, эти песни носят повествовательный, либо рекомендательный характер. Рекомендуется выбор между простыми диалектическими противоположностями, такими как свет и тьма, добро и зло, движение и стояние на месте:
В наших глазах окрики “ С той!”
В наших глазах рождение дня .
И смерть огня.
В наших глазах звездная ночь.
В наших глазах потерянный рай.
В наших глазах закрытая дверь.
Что тебе нужно? Выбирай!
Высказывания на тему “что делать” больше напоминают афоризмы, либо определенные идеалы, на основе которых и нужно строить свою жизнь, т. е. действовать:
Смерть стоит того, чтобы жить,
А любовь стоит того, чтобы ждать.
Реже встречаются более подробные указания на тему того, что именно нужно делать, каким быть. Такая постановка вопроса может свидетельствовать об изрядной доле экстремизма во взглядах:
Ты должен быть сильным, ты должен уметь
Сказать: “Руки прочь, прочь от меня”.
Ты должен быть сильным, иначе зачем тебе быть?
Что будут стоить тысячи слов,
К огда важна будет крепость руки?
И вот, ты стоишь на берегу и думаешь, плыть или не плыть.
Движение и вообще действие признается им как смысл жизни.
Краткий обзор-анализ альбомов:
Где твой мундир, генерал?
Твои ордена, с пина, как струна ?
Его юношескую жилку нельзя не заметить. Особенно в бесхитростно скроенном, скромно аранжированном альбоме "Ночь" . Экспрессивный и неоромантический настрой песен уживается с пугающе искренней агрессивностью, этими точными звуками вырывающейся наружу душевной боли, так же, как в пятнадцатилетнем мальчике сосуществуют нежно-влюбленный девятиклассник и несговорчивый уличный хулиган. Поэтика становящихся на ноги. Потому-то так часто вспоминает Цой "телефоны", "сигареты", "ночи". От примитивного "телефон и твой номер тянут меня как магнит" , от "Анархии ", стыдливо названной пародией на западные панк- группы, до почти попсовой "Мы хотим танцевать" – в этом и есть размах "Ночи ". Простая музыка, простейшие аранжировки. И постоянное ощущение чего- то большего. Но раскрывшийся было Цой всякий раз прячется за привычную уже стену иронии. До 1986 года "Кино" было символом "потерянного" поколения и четко отражало всю горечь и протест против духовного застоя в жизни человека Города; группа отражала воззрения той локальной части людей молодого и среднего возраста, кто наиболее болезненно ощущал тупик в своей жизни, определенную безысходность. Если ранее энергия в песнях "работала на оборону", то теперь она становится энергией атаки.
Перемен требуют наши сердца!
Перемен требуют наши глаза!
В нашем смехе, и в наших слезах, и в пульсации вен –
Перемен! Мы ждем перемен!
Несомненно, огромную силу и обаяние представляет очень цельная, трагичная и незаштампованная лирика Виктора Цоя. Обычные предметы, реалии окружающего мира неожиданно предстают перед нами, как в сказках Г.Х.Андерсена, в новом качестве, оживленные и наполненные внутренним светом. Альбом 1986 года "Ночь" показателен в этом отношении. Индивидуальность слушателя независимо даже от его воли сливается с индивидуальностью лирического героя песен. Очень реальные вещи, понятия, ситуации в этом альбоме сосуществуют с немногочисленными символами – ночь, дождь, ветви деревьев, - которые опять же "скрывают" в себе четкую реальность. При всем этом даже в самой печальной песне присутствует ирония, и что более удивительно – самоирония (это, пожалуй, наиболее отличительные черты В.Цоя).
Часто настроения песни от личностного восприятия переходят к чему-то более глобальному, и чувствуешь, что устами Цоя поет целое поколение.
Только капля за каплей из крана вода,
Только капля за каплей из времени дниа,
Ты пойдешь рубить лес, а увидишь лишь пни.
Наше сердце работает как новый мотор!
Мы в четырнадцать лет знаем все, что нам надо знать,
И будем делать все, что мы захотим,
Пока вы не угробили весь этот мир.
Конечно, в отрыве от музыки слова покажутся кому-то слишком простыми. Но это не стихи, а именно тексты песен.
Смерть стоит того, чтобы жить.
А любовь стоит того, чтобы ждать.
Вроде жив и здоров.
Вроде жить - не тужить.
Так откуда взялась печаль?
Последний диск, без единой надписи, с фотографией-окном на абсолютно черном конверте, называют по-разному: и "Памяти Виктора Цоя" , и "Солнце мое, взгляни на меня" , и "Черный альбом" . Он вышел в конце 90-го года, и обнаружил новое, облегченное звучание группы. Тогда, в атмосфере всеобщей истеpики по поводу выхода диска, перемена не очень бросалась в глаза, тем более, что тексты были типично цоевскими, а теперь понятно, какой могла бы быть российская поп-музыка, если бы не…
Я устал от чужих городов ,
Я устал колоть этот лед ,
Я хотел бы уснуть ,
Н о нет времени спать…
И я знаю, что мне
Недолго осталось ждать, чтобы снова увидеть
Сосны на морском берегу.
Это был человек Ночи, человек с тонким чувством юмора, с непреодолимой жаждой свободы, свободы от комплексов, стереотипов, свободы в выборе образа жизни, направления, куда пойти. Ему было 28 лет, почти 10 из них - в рок-н-ролле. Магнитофонные альбомы, пластинки, роли в кино. Стремительный взлет от кочегара, в свободное время выступающего в небольших клубах, до лидера группы, способной собирать целые стадионы поклонников. Можно по-разному, конечно, относиться к песням Цоя и его вокальным данным. Но никто не будет оспаривать тот факт, что его влияние на молодые умы было огромно. Иначе не возник бы палаточный городок на Богословском кладбище в Ленинграде, где он похоронен, не появилась бы "стена Цоя" на Арбате, не происходило бы то же самое в других го родах страны. Чем он "брал" этих ребят? Колоссальной внутренней энергией, каким-то непонятным, труднообъяснимым ощущением свободы, не терпящей насилия над личночтью.
Письмо, посланное Виктору после его смерти, неизвестным поклонником:
НА СМЕРТЬ ВИКТОРА ЦОЯ
Последний герой похоронен был в праздник Воздушного Флота.
Фонтаны салюта взлетали дежурно над ним.
А ливень все шел, замывая восторг идиотов,
И город, как прежде, огнями стрелял по живым.
Прогулка романтика кончена - плащ превращается в точку,
И ночь обнимает весь мир, велика и мудра.
Где тайны твои? Как звезда переплавлена в строчку?
И как, объясни, в эту ночь дожить до утра?
1. Время есть, а денег нет
2. Просто хочешь ты знать
3. Алюминиевые огурцы
4. Солнечные дни
12. Когда-то ты был битником
14. Я – асфальт (bonus track)
Виктор Цой – вокал, гитара
Алексей Рыбин – гитара
Борис Гребенщиков – гитара, металлофон, подпевки
Михаил Васильев – драм-машина, подпевки
Всеволод Гаккель – виолончель
Андрей Романов – флейта
Андрей Тропилло – флейта, подпевки
Слова – Виктор Цой
Музыка и аранжировка – КИНО
(p)1996 Moroz records MR-96146CD
2. Братская любовь
4. Любовь – это не шутка
5. Ты обвела меня вокруг пальца
6. В поисках сюжета
8. Последний герой
9. Около семи утра
11. Мне не нравится город Москва
12. Скоро будет зима (песня для БГ)
14. Железнодорожная вода
15. Городской мотылек
Запись студии Яшина. 1985 (1-5), звукорежиссер – Алксей Вишня.
Запись студии Ленинградского МДТ. 1982 (6-10), звукорежиссер – Андрей Кусков.
изображение солнечного диска. Что же видно на этом изображении?
Прежде всего, обращает на себя внимание резкость солнечного края. Солнце -
газовый шар, не имеющий чёткой границы, плотность его убывает постепенно.
Почему же в таком случае мы видим его резко очерченным? Дело в том, что
практически всё видимое излучение Солнца исходит из очень тонкого слоя, который
толщина не превышает 300 км. Именно этот тонкий светящийся слой и создает у
наблюдателя иллюзию того, что солнце имеет поверхность.
На первый взгляд диск Солнца кажется однородным. Однако, если приглядеться,
на нём обнаруживается много крупны и мелких деталей. Даже при не очень
хорошем качестве изображения видно, что вся фотосфера состоит из светлых
зёрнышек (называемых гранулами) и тёмных промежутков между ними. Это похоже
на кучевые облака, когда смотришь на них сверху, с самолёта. Размеры гранул
не велики по солнечным масштабам – до 1000-2000 км в поперечнике;
межгранульные дорожки более узкие, примерно 300-600 км в ширину. На солнечном
диске наблюдается одновременно около миллиона гранул.
Картина грануляции не является застывшей: одни гранулы исчезают, другие
появляются. Каждая из них живет более 10 минут. Всё это напоминает кипение
жидкости в кастрюле. Такое сравнение не случайно, поскольку физический
процесс, ответственный за оба явления, один и тот же. Это конвекция - перенос
тепла большими массами горячего вещества, которые поднимаются снизу,
расширяясь и одновременно остывая.
Грануляция создаёт общий фон, на котором можно наблюдать гораздо более
контрастные и крупные объекты – солнечные пятна и факелы.
Солнечные пятна – тёмные образования на диске Солнца. В телескоп видно,
что крупные пятна имеют довольно сложное строение: тёмную область тени окружает
полутень, диаметр которой более чем в 2 раза превышает размер тени. Если пятно
наблюдается на краю солнечного диска, то создается впечатление, что оно похоже
на глубокую тарелку. Происходит то по тому, что газ в пятнах прозрачнее, чем в
окружающей атмосфере, и взгляд проникает глубже.
По величине пятна бывают очень разные – от малых, диаметром примерно от 1000-
2000 км, до гигантских значительно превосходящих размеры нашей планеты.
Отдельные пятна могут достигать в поперечнике 40000 км. А самое большое из
наблюдавшихся пятен достигало 100 тыс. км.
Установлено, что пятна – это места выхода в солнечную атмосферу сильных
магнитных полей. Магнитные поля уменьшают поток энергии, идущий от недр
светила к фотосфере, поэтому в месте их выхода на поверхность температура
падает. Пятна холоднее окружающего их вещества примерно на 1500 К, а
следовательно и менее ярки. Вот почему на общем фоне они выглядят тёмными.
Солнечные пятна часто образуют группы из нескольких больших и малых пятен, и
такие группы могут занимать значительные области на солнечном диске. Картина
группы всё время меняется, пятна рождаются, растут и распадаются. Живут
группы пятен долго, иногда на протяжении двух или трёх оборотов Солнца
(период вращения Солнца составляет примерно 27 суток).
Практически всегда пятна окружены яркими полями, которые называют факелы.
Факелы горячее окружающей атмосферы примерно на 2000 К и имеют сложную ячеистую
структуру. Величина каждой ячейки – около 30 тыс. км. В центре диска контраст
факелов очень мал, а ближе к краю увеличивается, так что лучше всего они
заметны именно по краям. Факелы живут ещё дольше, чем пятна, иногда 3-4 месяца.
Они не обязательно существуют вместе с пятнами, очень часто встречаются
факельные поля, внутри которых пятна никогда не появляются. По-видимому, фаелы
тоже являются местами выхода магнитных полей в наружные слои Солнца, но эти
поля слабее, чем в пятнах.
Количество пятен и факелов характеризует солнечную активность, максимумы
которой появляются через каждые 11 лет. В годы минимума на Солнце долгое
время может не быть ни одного пятна, а в максимуме их число обычно измеряется
десятками. Ближайший максимум солнечной активности, когда можно было
наблюдать много пятен и факелов, был около 2000 г.
СОЛНЕЧНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ
Основным инструментом астронома-наблюдателя, что бы он ни изучал на небе,
является телескоп. И хотя принцип действий всех телескопов общий, для каждой
области астрономии разработаны свои модификации этого прибора.
Яркость Солнца велика, следовательно, светосила оптической системы солнечного
телескопа может быть небольшой. Гораздо интереснее получить как можно больший
масштаб изображения. Поэтому у солнечных телескопов очень большие фокусные
расстояния. Самый крупный из них имеет фокусное расстояние 90 м и даёт
изображение Солнца диаметром около 80 см.
Вращать подобную конструкцию было бы не легко. К счастью, это и не было
нужно. Солнце движется по небосводу лишь в ограниченной её области, внутри
полосы шириной около 47 градусов. Поэтому солнечному телескопу не нужна
монтировка для наведения в любую точку неба. Его устанавливают неподвижно, а
солнечные лучи направляются неподвижной системой зеркал – целостатом.
Бывают горизонтальные и вертикальные (башенные) солнечные телескопы.
Горизонтальный телескоп построить легче, так как все его детали находятся на
горизонтальной оси. С ним работать легче. Но у него есть один существенный
недостаток. Солнце даёт много тепла, и воздух внутри телескопа сильно
нагревается. Нагретый воздух движется вверх, более холодный – вниз. Эти
встречные потоки делают изображение дрожащим и нерезким. Поэтому в последнее
время строят в основном вертикальные солнечные телескопы. В них потоки
воздуха движутся почти параллельно лучам света и меньше портят изображение.
Важным параметром телескопа является угловое разрешение, характеризующее его
способность давать раздельные изображения двух близких друг к другу деталей.
Например, разрешение в 1 угловую секунду означает, что можно различать 2два
объекта, угол между которыми равен 1 угловой секунде дуги. Видимый радиус
Солнца составляет чуть меньше 1000 угловых секунд, а истинный около 700 тыс.
км. Следовательно, одна угловая секунда на Солнце соответствует расстоянию
немногим более 700 км. Лучшие фотографии Солнца, полученные на крупнейших
инструментах, позволяют увидеть детали размером около 200 км.
Обычные солнечные телескопы предназначены в основном для наблюдения фотосферы.
Чтобы наблюдать самые внешние и сильно разреженные, а потому слабо светящиеся
слои солнечной атмосферы – солнечную корону, пользуются специальным
инструментом. Он так и называется – коронограф. Изобрёл его французский
астроном Бернар Лио в 1930 г.
В обычных условиях солнечную корону увидеть нельзя, так как свет от нее в 10
тыс. раз слабее света дневного неба вблизи Солнца. Можно воспользоваться
моментами полных солнечных затмений, когда диск Солнца закрыт Луной. Но
затмения бывают редко и порой в труднодоступных районах земного шара. Да
погода не всегда благоприятна. А продолжительность главной фазы затмения не
превышает 7 мин. Коронограф же позволяет наблюдать корону вне затмения.
Чтобы удалить свет от солнечного диска, в фокусе объектива коронографа
зеркальной поверхностью. Размер его чуть больше диаметра изображения Солнца,
а вершина направлена к объективу. Свет отбрасывается конусом обратно в трубу
строит дополнительная линза, которая находится за конусом.
Кроме того, необходимо убрать рассеянный свет в телескопе. Самое важное – это
хорошо отполированный линзовый объектив без дефектов внутри стекла. Его нужно
тщательно защищать от пыли. Каждая пылинка, каждый дефект линзы – при сильном
освещении работает как маленькое зеркальце – отражает свет в случайном
Коронографы обычно устанавливают высоко в горах, где воздух прозрачнее и небо
темнее. Но и там солнечная корона все же слабее, чем ореол неба вокруг
Солнца. Поэтому ее можно наблюдать только в узком диапазоне спектра, в
спектральных линиях излучения короны. Для этого используют специальный фильтр
Спектрограф – самый важный вспомогательный прибор для астрофизических
исследований. Многие солнечные телескопы служат лишь для того, чтобы направлять
пучок солнечного света в спектрограф. Основными его элементами являются: щель
для ограничения поступающего света; коллиматор (линза или зеркало), который
делает параллельным пучок лучей; дифракционная решетка для разложения белого
света и спектр и фотокамера или иной детектор изображения.
зеркальную стеклянную пластинку с нанесенными на нее параллельными штрихами.
Число штрихов у лучших решеток достигает 1200 на миллиметр.
Основная характеристика спектрографа – его спектральное разрешение. Чем выше
разрешение, тем более близкие спектральные линии можно увидеть раздельно.
Разрешение зависит от нескольких параметров. Один их них – порядок спектра.
Дифракционная решетка дает много спектров, видимых под разными углами.
Говорят, что она имеет много порядков спектра. Самый яркий порядок спектра –
первый. Чем дальше порядок, тем слабее спектр, но его разрешение выше. Однако
далекие порядки спектра накладываются друг на друга. Поскольку требуются и
высокое разрешение, и яркий спектр, приходится идти на компромисс. Поэтому
для наблюдений обычно используют второй-третий порядки спектра.
Одной из наиболее интересных систем является эшельный спектрограф. В нём
кроме специальной решетки, называемой эшелью, стоит стеклянная призма. Лучи
света падают на эшель под очень острым углом. При этом многие порядки спектра
накладываются друг на друга. Их разделяют при помощи призмы, которая преломляет
свет перпендикулярно штрихам решетки. В результате получается спектр,
порезанный на кусочки. Длину щели эшельного спектрографа делают очень
маленькой – несколько миллиметров, и спектры поэтому получаются узкими.
Эшельный спектр представляет собой набор полосок, расположенных одна под
другой и разделенных темными промежутками. Возможность использования высоких
порядков спектра в эшельном спектрографе дает преимущество в разрешающей
силе, что очень важно при изучении тонкой структуры спектральных линий.
ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ СОЛНЦА
Наше солнце – это огромный светящийся газовый шар, внутри которого протекают
сложные процессы и в результате непрерывно выделяется энергия. Внутренний
объем Солнца можно разделить несколько областей; вещество в них отличается по
своим свойствам, и энергия распространяется посредством разных физических
механизмов. Познакомимся с ними, начиная с самого центра.
В центральной части Солнца находится источник его энергии, или, говоря
область называется ядром. Под тяжестью внешних слоев вещество внутри Солнца
сжато, причем чем глубже, тем сильнее. Плотность его увеличивается к центру
вместе с ростом давления и температуры. В ядре, где температура достигает 15
млн кельвинов, происходит выделение энергии.
Эта энергия выделяется в результате слияния атомов легких химических
элементов в атомы более тяжелых. В недрах Солнца из четырех атомов водорода
образуется один атом гелия. Именно эту страшную энергию люди научились
освобождать при взрыве водородной бомбы. Есть надежда, что в недалеком
будущем человек сможет научиться использовать и в мирных целях.
Ядро имеет радиус не более четверти общего радиуса Солнца. Однако в его
объеме сосредоточена половина солнечной массы и выделяется практически вся
энергия, которая поддерживает свечение Солнца. Но энергия горячего ядра
должна как-то выходить наружу, к поверхности Солнца. Существуют различные
способы передачи энергии в зависимости от физических условий среды, а именно:
лучистый перенос, конвекция и теплопроводность. Теплопроводность не играет
большой роли в энергетических процессах на Солнце и звездах, тогда как
лучистый и конвективный переносы очень важны.
Сразу вокруг ядра начинается зона лучистой передачи энергии, где она
распространяется через поглощение и излучение веществом порций света – квантов.
Плотность, температура и давление уменьшаются по мере удаления от ядра, и в
этом же направлении идет поток энергии. В целом процесс этот крайне
медленный. Чтобы квантам добраться от центра Солнца до фотосферы, необходимы
многие тысячи лет: ведь, переизлучаясь, кванты все время меняют направление,
почти столь же часто двигаясь назад, как и вперед. Но когда они в конце
концов выберутся наружу, это будут уже совсем другие кванты. Что же с ними
В центре Солнца рождаются гамма-кванты. Их энергия в миллионы раз больше, чем
энергия квантов видимого света, а длина волны очень мала. По дороге кванты
претерпевают удивительные превращения. Отдельный квант сначала поглощается
каким-нибудь атомом, но тут же снова переизлучается; чаще всего при этом
возникает не один прежний квант, а два или даже несколько. По закону
сохранения энергии их общая энергия сохраняется, а потому энергия каждого из
них уменьшается. Так возникают кванты меньших и меньших энергий. Мощные
гамма-кванты как бы дробятся на менее энергичные кванты – сначала
рентгеновских, потом ультрафиолетовых и наконец видимых и инфракрасных лучей.
В итоге наибольшее количество энергии Солнце излучает в видимом свете, и не
случайно наши глаза чувствительны именно к нему.
Как мы уже говорили, кванту требуется очень много времени, чтобы просочиться
Солнца вдруг погасла, то мы узнали бы об этом только миллионы лет спустя.
На своем пути через внутренние солнечные слои поток энергии встречает такую
область, где непрозрачность газа сильно возрастает. Это конвективная зона
Солнца. Здесь энергия передается уже не излучением, а конвекцией.
Что такое конвекция? Когда жидкость кипит, она перемешивается. Так же может
вести себя и газ. В жаркий день, когда земля нагрета лучами Солнца, на фоне
удаленных предметов хорошо заметны поднимающиеся струйки горячего воздуха. Их
легко наблюдать и над пламенем газовой горелки, и над раскаленной конфоркой
плиты. То же самое происходит и на Солнце в области конвекции. Огромные
потоки горячего газа поднимаются вверх, где отдают свое тепло окружающей
среде, а охлажденный солнечный газ опускается вниз. Похоже, что солнечное
вещество кипит и перемешивается, как вязкая рисовая каша на огне.
Конвективная зона начинается примерно на расстоянии 0,7 радиуса от центра и
простирается практически до самой видимой поверхности Солнца (фотосфера), где
перенос основного потока энергии вновь становится лучистым. Однако по инерции
сюда все же проникают горячие потоки из более глубоких, конвективных слоев.
Хорошо известно наблюдателям картина грануляции на поверхности Солнца
является видимым проявлением конвекции.
КОЛЕБАНИЯ СОЛНЦА. ГЕЛИОСЕЙСМОЛОГИЯ.
Читатель, возможно, удивлён странным словом, вынесенным в заголовок.
Гелио? Сейсмология? Какая связь между Солнцем и землетрясениями? Или, может
быть, на Солнце тоже происходят землетрясения или, вернее солнцетрясения.
Расскажем обо всём по порядку.
Земная сейсмология основана на особенностях распространения звука по землёй.
Однако на Солнце сейсмограф ( прибор, регистрирующий колебания почвы)
поставить нельзя. Поэтому колебания Солнца измеряют совершенно другими
методами. Главный из них основан на эффекте Доплера. Так как солнечная
поверхность ритмически опускается и поднимается (колеблется), то её
приближение-удаление сказывается на спектре излучаемого света. Исследуя
спектры разных участков солнечного диска, получают картину распределения
скоростей; конечно же, со временем она меняется – волны бегут. Периоды этих
волн лежат в диапазоне примерно от 3 до 10 мин. Когда же они впервые были
открыты, найденное значение периода составило примерно 5 мин. С тех пор все
Скорости колебания солнечной поверхности очень малы – десятки сантиметров в
секунду, и измерить их невероятно сложно. Но часто интересно не само значение
скорости, а то, как оно меняется с течением времени ( как волны проходят по
поверхности). Допустим, человек находится в помещении с плотно зашторенными
окнами; на улице солнечно, но в комнате полумрак. И вдруг едва заметное
движение воздуха чуть сдвигает штору, и в глаза ударяет ослепляющий солнечный
луч. Лёгкий ветерок вызывает столь сильный эффект! Примерно так же измеряют
учёные малейшие изменения лучевой скорости солнечной поверхности. Роль шторы
играют линии поглощения в спектре Солнца. Прибор, измеряющий яркость
солнечного света, настраивается так, чтобы он пропускал только свет с длинной
волны точно в центре какой-либо узкой линии поглощения. Тогда при малейшем
изменении длинны волны, на вход прибора попадает не тёмная линия, а яркий
соседний участок непрерывного спектра. Но это ещё не всё.
Чтобы измерить период волны с максимальной точностью, её нужно наблюдать как
можно дольше, причём без перерывов, иначе потом нельзя будет определить,
какая это волна – та же самая или уже другая. А солнце каждый вечер
скрывается за горизонтом, да ещё тучи время от времени набегают.
Первое решение проблемы состояло в наблюдении за Южным полярным кругом – там
Солнце летом не заходит за горизонт неделями и к тому же больше ясных дней,
чем в Заполярье. Однако налаживать работу астрономов в Антарктиде сложно и
дорого. Другой предложенный путь более очевиден, но ещё более дорог:
наблюдения из космоса. Такие наблюдения иногда проводятся как побочные
В конце 1995г. Был запущен международный спутник SOHO (Solar and Heliospheric
Obsevatory), на котором установлено множество приборов, разработанных учёными
Но большую часть наблюдений по прежнему проводят с Земли. Чтобы избежать
перерывов, связанных с ночами и плохой погодой, Солнце наблюдают с разных
континентов. Ведь, когда в Восточном полушарии ночь, в Западном – день, и
Читайте также: