ДонНТУ > Портал магистров ДонНТУ || Об авторе
Магистр ДонНТУ Беловолова Ольга Михайловна

Беловолова Ольга Михайловна

Факультет экономики
Специальность: Управление инновационной деятельностью

Звезда по имени Солнце

Среди миллиардов звезд Млечного Пути Солнце – звезда, ничем особенным не выделяющаяся. Когда мы задумываемся о непостижимой разуму огромности космоса с бесчисленными скоплениями галактик, разбросанных по пространству, мы поражаемся незначительности нашей планеты, нашего Солнца, даже нашей Галактики перед молчаливыми просторами Вселенной. Гигантский диск нашей Галактики кажется нам светлой пеленой, наброшенной на небо. В действительности это плоский заполненный звездами диск, из центра которого выходят два спиральных рукава. Наше Солнце расположено далеко от центра Галактики вдоль одного из таких рукавов. 32 000 световых лет отделяют Солнце от центра Млечного Пути. В Галактике миллиарды звезд, подобных Солнцу, поскольку у него типичные для большинства звезд размер, масса, структура, температура и светимость. Единственная причина особого интереса, который астрономы проявляют к Солнцу, очень проста – мы обращаемся вокруг этой звезды и поэтому можем изучать ее подробнее, чем другие звезды. Нет другой звезды, настолько близкой к нам, чтобы мы могли исследовать тонкую структуру ее поверхности. Ни о какой другой звезде мы не можем с определенностью утверждать, что у нее есть несколько планет, хотя с теоретической точки зрения это вполне вероятно. Неверно, что все астрономы наблюдают темное звездное небо. На самом деле примерно каждый пятый астроном посвятил себя изучению Солнца.
Современная наука о Солнце включает в себя, кроме традиционной астрономии, еще много других научных дисциплин. Солнечная энергия является основным источником всех естественных явлений на Земле: она нагревает ее атмосферу, океаны и поверхность суши. Она должно быть влияет каким-то образом на климатические изменения, такие как засухи, ледниковые периоды и т. д. Частицы, извергаемые Солнцем в периоды бурного выделения энергии, например во время солнечных вспышек, вызывают на Земле полярные сияния, изучаемые исследователями атмосферы. Внутренние слои Солнца представляют собой уникальную лабораторию для физиков. Там такие температуры, давления и плотности, каких никогда не получить на Земле. Благодаря Солнцу мы можем изучать взаимодействия горячей плазмы с магнитными полями. Именно Солнцу мы обязаны тем, что знаем, какие процессы приводят к освобождению ядерной энергии внутри звезд. Солнце также владеет секретами химического состава Вселенной. Оно сконденсировалось из космического газового облака. Мы можем выяснить этот первичный химический состав, изучая содержание элементов на Солнце в настоящее время Физика Солнца представляет собой важную отрасль астрономии. В шестидесятые и семидесятые годы она была Отодвинута на второй план в результате целого ряда открытий экзотических объектов, сделанных радио- и рентгеновской астрономией.
Радиогалактики, квазары, пульсары, нейтронные звезды и черные дыры – все эти названия входили в обыденную речь по мере того, как ученые открывали явления, которые, казалось, находились в противоречии с установившимися теориями. Все это время на солнечных обсерваториях спокойно продолжалась обычная работа. Но 14 мая 1973 г. из Флориды был запущен «Скайлэб». Эта орбитальная станция, предназначенная для солнечных исследований, произвела переворот в современной физике Солнца. Полученные результаты еще долгие годы будут внимательно изучаться. На станции были расположены шесть телескопов, детально исследовавших Солнце в широком спектральном интервале, включающем рентген и ультрафиолет, не пропускаемые нашей атмосферой. Станция с экипажем на борту функционировала 171 день. Все ее исследовательские задачи были успешно выполнены, даже перевыполнены.
В эти же годы резко повысился интерес к проблеме источнике:: энергии на Земле. Не существует дефицита энергии как таковой, есть просто дефицит дешевой и легко доступной энергии. Солнце обладает огромными запасами тепловой энергии, причем бесплатной и не вызывающей побочных эффектов, связанных со сгоранием ископаемого топлива или радиационной опасностью при использовании ядерной энергии. Любая разумная энергетическая политика дальнего прицела должна опираться на все большее использование солнечной энергии. Это сейчас общепризнано и служит усилению интереса к солнечным исследованиям.

Солнечные затмения в истории человечества

В далекие от нас времена солнечные затмения вызывали у людей суеверный ужас. Не зная причин затмений, невежественные люди дорисовывали наблюдаемую картину своим воображением. Одни полагали, что солнечные затмения представляют собой особые знамения, другие видели в этом явлении нападение на Солнце огромного чудовища-дракона, пытающегося сожрать небесное светило. Малодушные в панике разбегались, стремясь укрыться от солнечного затмения и гнева богов, а более храбрые, стремясь спасти Солнце от дракона, быстро вооружались подручными средствами-бубнами, барабанами, кастрюлями, сковородками, луками со стрелами, копьями и камнями, словом, всем тем, что сразу попадалось под руку, и, подняв невообразимый шум, метали стрелы, копья и камни в чудовище. И к радости своей скоро обнаруживали, как из-за черной круглой заслонки на небе снова появляется узкий солнечный ceрп, исчезают звезды и лучистое сияние, быстро светлеет и наконец Солнце снова принимает свой обычный вид. С радостью люди расходились по своим делам, довольные тем, что спасли Солнце от несчастья. И если через много лет опять повторялось солнечное затмение, то, имея уже опыт в «спасении» Солнца, снова прибегали к тем же действиям. В древних крупных централизованных государствах, при их правителях, были придворные жрецы-астрологи, которые были обязаны вести наблюдения за небом и по расположению светил предсказывать наступление небесных, явлений, благоприятствующих или препятствующих жизни государства и действиям правителей. С астрологами обязательно советовались перед принятием важных государственных решений, и горе было тому астрологу, который неверно предсказывал исход предполагаемых действий. Вполне понятно, что хорошо изученные периодические явления астрологи предсказывали правильно и заслуживали похвалы своих повелителей, но остальные их предсказания и советы были всегда туманны и неопределенны.
В старинной классической китайской книге «Шуцзин» («Книга истории») рассказывается о том, что согласно древним летописям «В первый день последнего месяца осени Солнце и Луна неожиданно встретились в Тереме». Терем-это древнекитайское созвездие, включавшее в себя некоторые звезды теперешнего созвездия Скорпиона и некоторые слабые звезды созвездий Змееносца и Весов. Неожиданная же встреча Солнца с Луной означала солнечное затмение, не предсказанное астрономами. В той же книге сказано, что это солнечное затмение произошло в пятый год правления императора Чунг-Канга, четвертого императора из династии Хена, столицей государства которого был город Нгани. Государственные же астрономы Хи и Хо не сумели предсказать этого затмения и не выполнили полагавшихся в подобных случаях действий. Среди сановников и населения от неожиданности поднялась паника, приведшая к беспорядкам, за что оба астронома, обвиненные в пьянстве и пренебрежении служебными обязанностями, были казнены. Но именно это солнечное затмение в Древнем Китае в царствование Чунг-Канга было первым солнечным затмением, упоминавшимся в древних китайских летописях. Но когда оно произошло по нашему календарю? На этот вопрос летописи, естественно, не дают ответа. Правда, историческими исследованиями удалось установить, что император Чунг-Канг принял правление государством около 2160 г. до н. э., но большей точности добиться, казалось, было невозможно. И все же эта задача была точно решена астрономией. В середине XIX века несколько астрономов выполнили колоссальный труд по вычислениям обстоятельств прошедших и будущих солнечных и лунных затмений. Эта работа была проведена не только в помощь историкам для установления дат исторических событий по упоминаемым в старинных летописях затмениям, но и для изучения движения Луны в далекую от нас древнюю эпоху. Проведя вычисления обстоятельств солнечных затмений для города Нгани, астроном Т. Оппольцер установил, что за весь 280-летний период времени с 2193 по 1914 г. до н. э. в этом городе было только одно солнечное затмение, во время которого Солнце находилось в созвездии Скорпиона: оно произошло 22 октября 2137 года до н. э.. началось через 19 минут после восхода Солнца и в 7 часов утра достигло наибольшей фазы (было покрыто 85% солнечного диска), при которой уже заметно ослабление солнечного света и Солнце выглядит серпообразным. Вычисление обстоятельств этого затмения помогло установить, что император Чунг-Канг вступил на престол в 2141 г. до н. э., и тем самым установить эру древнекитайского календаря того периода времени.
Со временем, к началу VI в. до н. э., древние астрономы сумели установить причину солнечных затмений. Они обратили внимание на покрытия звезд Луной при ее движении по небу и на исчезновение Луны во время солнечных затмений, а отсюда пришли к выводу, что Луна встречается с Солнцем и заслоняет его. Геродот описывает знаменитый Саламинский морской бой между греческим и персидским флотом, который произошел в Сароническом заливе у южного побережья Греции. Бой этот знаменит тем, что персидский флот из 800 судов потерпел полное поражение от греческого флота, состоявшего из 350 кораблей. В этот день на южном побережье Греции произошло полное затмение Солнца и по нему была вычислена дата боя – 2 октября 480 г. до н.э. При виде солнечных затмений ужас охватывал только несведущих и суеверных людей, которых в древние времена, естественно, было подавляющее большинство. Но знающие причину затмений не испытывали перед ними никакого страха и использовали свои знания в определенных целях. В начале Пелопонесской войны между древнегреческими городами-государствами Афинами и Спартой солнечное затмение чуть было не привело к срыву военно-морской экспедиции афинян, которой командовал Перикл (около 490 – 429 г. до н.э.) – выдающийся стратег афинского государства в период его расцвета. Перикл был учеником известного философа Анаксагора (около 500 – 428 г. до н.э.) и поэтому хорошо знал причину солнечных затмений, Когда афинский флот был готов к отплытию, началось затмение Солнца. Наступившая темнота повергла моряков и солдат в ужас и была воспринята ими, как дурное предзнаменование. Видя, что лоцман корабля пришел в сильное смятение и совершенно не в состоянии вести корабль, Перикл взял свой плащ, закрыл им лоцману глаза и спросил его, видит ли он в этом плаще что-либо ужасное или какое-то плохое предзнаменование. Получив от лоцмана отрицательный ответ, Перикл сказал ему: «Так в чем же тогда различие между этим плащом и тем телом, которое закрыло Солнце, разве только в том, что оно больше моего плаща!». Действия и слова Перикла успокоили не только лоцмана, но и солдат, наблюдавших эту сцену, после чего флот в правильном строю вышел из гавани. Согласно вычислениям это солнечное затмение не было полным (Солнце было закрыто Луной на 80%) и произошло в Греции 3 августа 431 г. до н. э., что помогло уточнить дату начала и продолжительность Пелопонесской войны (431 – 404 г. до н.э.).
Можно привести много примеров, когда вычисление обстоятельств и дат солнечных затмений позволило установить или уточнить не только даты исторических событий, но и системы древних летосчислений.

Фотографические наблюдения Солнца

Фотографирование имеет то преимущество, что время, затрачиваемое на наблюдение, сокращается в разы. Но есть и недостатки. Основным из них является то, что наша атмосфера не стабильна и слабые пятна видны не постоянно, они могут, то появляться, то замываться. Это вынуждает нас делать серию снимков. Кроме того, при легкой переменной облачности, часть диска может быть закрыта, что вынудит нас ждать, пока откроется весь диск, тогда как при зарисовывании, мы можем работать на открытом участке диска.
Солнце, даже для невооруженного глаза, объект очень яркий. Всем нам еще с детства говорили «не смотри на Солнце». Действительно, даже если просто посмотреть на Солнце можно сильно повредить сетчатку глаза. А телескоп не только усиливает, но и делает более интенсивным поток солнечного света, причем в десятки раз. Поэтому запомните главное правило. !!! НИКОГДА НЕ СМОТРИТЕ НА СОЛНЦЕ В ТЕЛЕСКОП, БИНОКОЛЬ, ИЛИ ЛЮБОЙ ДРУГОЙ ОПТИЧЕСКИЙ ПРИБОР, БЕЗ СПЕЦИАЛЬНЫХ ФИЛЬТРОВ!!! Если у вас нет фильтров, то используйте солнечный экран. Проэцируйте изображение на него. При фотографировании Солнца необходимо обязательно применять фильтры. Не только потому, что без них фотоаппарат будет попросту сожжен, но и потому, что при этом может загореться пленка, или даже корпус фотоаппарата.
Кроме того, помните !!! ДАЖЕ ЕСЛИ ВЫ ИСПОЛЬЗУЕТЕ ЭКРАН, СТОИТ ПОМНИТЬ, ЧТО ПО НЕОСТОРОЖНОСТИ МОЖНО ПОДСТАВИТЬ ПОД ПУЧЕК СВЕТА ГОЛОВУ, ИЛИ ДРУГУЮ ЧАСТЬ ТЕЛА, ЧТО ПРИВЕДЕТ К ОЖОГАМ!!! Еще одно важное правило !!! НИКОГДА НЕ ОСТАВЛЯЙТЕ ТЕЛЕСКОП НАВЕДЕННЫМ НА СОЛНЦЕ БЕЗ ПРИСМОТРА, ДАЖЕ ЕСЛИ С НЕГО СНЯТ ОКУЛЯР!!! Подобная беспечность может привести к тому, что загорятся предметы, попавшие под пучок света. Телескопы крупного диаметра необходимо диафрагмировать, так как слишком большой диаметр объектива собирает очень много света, что может привести к перегреву окуляра, или диагонального зеркала. Это в свою очередь может привести к тому, что оптика лопнет, и ее осколки нанесут непоправимый вред вашему здоровью. Так же стоит давать телескопу остыть, так как слишком длительная работа без фильтров (на экране) может привести к чрезмерному нагреванию оптики и трубы, что может повредить телескоп.
НИКОГДА НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ФИЛЬТРЫ, КОТОРЫЕ НЕНАДЕЖНО СИДЯТ НА ОПРАВЕ ОБЪЕКТИВА (ТРУБЕ), ИЛИ ОКУЛЯРА!!! Это может привести к тому, что фильтр упадет, и вы потеряете зрение, получив ожог сетчатки. !!!СНИМАЙТЕ, ИЛИ ЗАКРЫВАЙТЕ КРЫШКАМИ ИСКАТЕЛЬ И ГИД, А ТАК ЖЕ ВСЮ ДРУГУЮ СООСНУЮ ОПТИКУ, КОТОРАЯ МОЖЕТ БЫТЬ УСТАНОВЛЕННА НА ВАШЕМ ТЕЛЕСКОПЕ!!! Искатель – это небольшой телескоп и он так же опасен, если пучок света из него попадет на вас, или на окружающие предметы. Неоднократно были случаи, когда наблюдатели по беспечности упускали этот момент и получали серьезные ожоги.
И главное правило – аккуратность и внимательность позволят вам получить качественные наблюдений, не получив травм, ожогов и ущерба.

Желаю вам успешных наблюдений и чистого неба!

Рисунок
Рисунок
Рисунок
Фото: http://www.tesis.lebedev.ru/sun_vocabulary.html?topic=9
Литература:
  1. Дагаев М.М., Чаручин В.М. «Астрофизика». – М., 2000 г. – 254 с.
  2. Климишин М.А. «Астрономия наших дней». – М., 1996 г. – 186 с.
  3. Липунов. В.М. «В мире двойных звезд». – М., 1996 г. – 288 с.
  4. Мартынов. Я. «Курс общей астрофизики». – М., 1995 г. – 356 с.
  5. Мухин И.М. «Мир астрономии: рассказы о Вселенной, звёздах и галактиках». – М., 1997 г. – 244 с.

ДонНТУ > Портал магистров ДонНТУ || Об авторе