Цільові спостереження Сонячних затемнених (ХVIII-XXI століття)

Рефератна тему:

Цільовіспостереження Сонячних затемнених (ХVIII-XXI століття)

Незважаючі наГлибока враження, віроблене на Людський свідомість ПОВНЕ СОНЯЧНЕзатемнених, до порівняно недавнього часу спостереження їх НЕ пріділялося,власне, цього наукового увагі.Аж до середини XIX Століття спостереженняСонячних затемнених продовжувалі носити Майже Тільки чисто астрометрічніххарактер - Як засіб перевіркі всі галі недостатня розробленої Теорії руху Місяця(У тій годину Вивчення руху Місяця віклікалося практичність потребами) i длявизначення географічних довгот пунктівземної поверхні. Явища, супроводжуючім сонячнезатемнення, довго значний мірою пріпісують НЕ астрономічній, а метеорологічнійабо оптичні и притому нерідко випадкові характер. Тут відігравало кож рольЩодо пізніше Розвиток астрофізікі.

З збереженнямданіх про спостереження старих затемнених таки є Такі, які у світлі сучасноїнауки можна розшіфруваті Як фізічні спостереження, самє спостереження корони,її форми I протуберанців. Більш Наукові опису Короні дали Кеплер (1605 р.) IКассіні (1706), причому Останній навів Досить цікаве з того годині ПОЯСНЕННЯцього Явища, недалеко від сучасного. Перші певні вказівкі на спостереженняхромосфери при затемненні Сонця булі дані Стенніаном в 1706 р. и Галілеєм в1715 р. Перше науково доповідну описпротуберанців належить Вассеніусу, Що спостерігав затемнення 1733

Альо ВСІ ціспостереження носили по суті Випадкове характер. Питання про організоване виробництваспостережень и тім Більше про спорядження спеціальніх експедіцій Довгий годинуабсолютно не ставить, на протівагу, Наприклад, спостереження проходженняВенери по диску Сонця, для Якого Вже в середіні XVIII ст. організовуваліся спеціальні таскладні експедіціі1). У порівнянні з ЦІМ організовані спостереження Сонячнихзатемненому запізніліся на сім-вісім десятків РОКІВ.

Поштовх в цьомунавпростець дали спостереження затемнення 1836, Колі Белі детально, хоча и безжодних інших інструментальніх засобів, крім телескопа, спостерігав Явища, Щосупроводжують затемнення (зокрема, відомі "чотко Белі"). При цьому жзатьмаренні Була Зроблено перша Спроба аналізу світла Короні и протуберанців здопомог Поки недосконалостей спектроскопа.

Ці спостереженняслужили Як бі підготовкою до спостережень Наступний затемнення 1842 из'ясували необхідні об'єкти спостереження при затемненні.

затемнених 1842Було по суті дере, його призначення та спостерігалося в організованому порядку. Булі споряджені спеціальніЕкспедиції, в якіх взяли участь найвізначніші астрономії и фізики того часу - О.Струве, Ері, Белі, Араго и ін Це затемнення спостерігалося и в Нашій Країні (О.Струве та О. Шидловський). Всі Явища булі точно зафіксовані й опісані. Однак фізічне Тлумачення спостереженьЗалишани в початковій стадії розвітку, и галі не вдалині з певністю Встановити,чі належиться та чі Інша спостерігалася деталь Сонця чи Місяці або ж має Іншепоходження. Зробити Це Віпа на частку Наступний експедіцій, коли БулаРозроблено відповідна методика и булі введені Нові засоби спостережень.

Для спостереженняПОВНЕ СОНЯЧНЕ затемнення 28 липня 1851 Російська Академія наук направилаекспедіцію в Ломжа на чолі з О. В. Струве.Зі своїх спостережень О. В. СтрувеЗроби Висновок, Що протуберанці є виступа на Сонце, так Як при переміщенніМісяця смороду з одного боку хова за її диском, а з іншого боку з'являлися.Цей Висновок БУВ остаточно підтвердженій при Спостереження затемнення 18 липня1860, Що виготовляємої Пулковским астрономами О. В. Струве та Віннеке.

З 1860 р.почінається застосування Фотографії до спостереження затемнень. Фотографуваннязатемненому показало з галі більшою очевідністю, Що протуберанці и корона належатьСонця, а не Місяці І не представляють явищем оптичних.

Найбільшзнаменує фактом у розвітку фізічніх досліджень Сонячних затемнених Здається,звісно, ​​застосування спектрального аналізу. Це Було здійснено Вперше приспостереженні затемнення в Індії в 1868 р. Жансеном та інСпостереження спектрупротуберанців відразу ж дозволили візначіті їхній хімічний склад. Альо, крімцього, спектральні спостереження протуберанців наштовхнулі Жансен на Відкриттявелічезної важлівості - можлівість спостереження протуберанців позазатемненому. Колі на Наступний ранок ВІН поставивши щіліну свого спектроскопа наті Місце Біля краю Сонячна диска, де Під годину затемнення БУВ найбільш яскравийпротуберанець, то ВІН побачим ті ж Яскраві Лінії и зміг візначіті їх довжинахвиль. Переміщуючі злегка щіліну, Жане простежів в Червоній водневої ЛініїКонтури Всього протуберанці. У тій же година в іншій точці земної кулі до того жВідкриття, альо Весь спектр з основних положень спектроскопії, прийшов Локіер.

Застосуванняспектрального аналізу Під годину Наступний затемнення в 1869 р. призвели доВідкриття зеленої Лінії віпромінювання корони. Однак пріналежність цієї Лініїсамє до корони Була встановлено остаточно Тільки в 1898 р. Для цієї Лінії, ЯкЗгідно и для ряду інших ліній Корану, не вдаватися Встановити їх пріналежністьжодних з відоміх на земли елементів, и смороду булі пріпісані гіпотетічному "Корона".Під час затемнених 1870 і.1872 рр .. спектральний аналіз широко застосовувавсябагатьма астрономами. Зокрема, в 1870 р. Юнгом Вперше спостерігався спектрспалаху, и таким чином БУВ Відкритий куля, Що Дає фраунгоферові Лінії у спектріСонця. Нарешті, Перші Спроба фотографування спектру булі зроблені в 1875 р., Апотім в 1878 р.Спектр хромосфери (спалаху) БУВ сфотографованій Вперше Під годинузатемнення 1896 При спостереження затемнення 1898 р. в Індії булі Вже ОтриманіДуже Гарні знімкі спектру спалаху, послужили, окрім Рішення ряду астрофізічніххарчування, до Вивчення спектр водних.

У 1905 р. задопомог увігнутої діфракційної решітки булі Отримані прекрасні знімкі спектруспалаху. Тоді ж вдалині здобудуть знімкі спектру Сонячна краю и звертає куліна одній и тій же платівці, Повільно пересувається в навпростець,перпендикулярному до спектру (рис.26) f Вивчення цього матеріалу, Що чатикілька РОКІВ, дало можлівість візначіті абсолютно вміст різніх хімічніхелементів у звертаємо шарі и число атомів різніх газів над 1 кв. см фотосфери.У 1914 р.вже булі Отримані за допомог діффракціонной решітки Перші знімкі спектрухромосфери поза затемненням, альо по своїй Науковій цінності смороду однозначнопоступаються знімкам Під годину затемнення. Поряд з успіхамі спектральних досліджень в ці роки булідосягнуті значні успіхі у вівченні Будови сонячної Короні и її зв'язки з іншіміЯвища, Що відбуваються на Сонці. Провідна роль тут належить російськімастрономам. Вже Під годину затемнення 19 серпня 1887, Смуга Якого проходила поНашій Країні, Експедиції Московської обсерваторії в Юр'євці (А. А.Білопільській и П. К. Штернберг) вдалину Отримати ряд знімків короні.Під годинуцього ж затемнення відбулося перше в Історії науки спостереження ПОВНЕСонячна затемнення з повітряної кулі, на якому піднявся наш знаменитий ученийД. І.. Менделєєв.

Під годинузатемнення 8 серпня 1896 у Спостереження брали участь Такі Великі Наші Вчені,Як А.А. Білопільській, С.К.Костінській, А.П. Ганська, О.А. Баклунд, Ф.Ф.Вітром и Б.Б. Голіцін. Після цього затемнення А.П. Ганська, вівчівші рядзнімків корони, отриманого Під годину попередніх затемнених (починаючі з 1860 р.),знайшов чудовим залежність формі корони від плямовінікною діяльності Сонця.

А.А.Білопільській підтвердів остаточно зв'язок корональних променів зпротуберанців. Фотографії корони, Отримані в 1898 р., Дали можлівість ЗробитиПерші визначення закону падіння її яскравості з відстанню від Сонячна краю.

Багатоцінніх результатів Було ОТРИМАНО з спостережень затемнення 30 серпня 1905 А.П.Ганська, вівчівші знімкі, Отримані ним з телефото камерою, прийшов до висновкапро залежність форм и навпростець корональних променів від форм перебувають Підними протубе...ранців; Підстави корональних променів, за висновка Ганська,знаходяться Поблизу від Сонячних плям, хоча І не збігаються з ними.

РоботиГанська з Вивчення формі корони та її зв'язку з Пляма и протуберанці буліуспішно продовжені Радянська астрономами. Про Це докладніше йтіметься ніжче(Стор.105), а кож у Следующая розділі.

Розвитоктеоретичної фізики на початку XX ст. поставило перед спостерігачамі затемненихНову проблему.

Щев 1911 р. Ейнштейн вислову припущені, Що промінь світла, проходячи Поблизутіла Великої Масі, вікрівляє свій шлях, Як ЯКЩО б ВІН прітягувався ЦІМтілом.Пізніше Ейнштейнами вдалині обчісліті величину цього вікрівлення взалежності від відстані Променя від тіла и величини Його масі.У застосуванні доСонця - єдиної Досить Великій масі в сонячній сістемі, за якої Це вікрівленнядосягає помітною величини, відхілення Променя, Що Йде по дотічній до сонячноїповерхні, згідно Теорії має скластись Г ', 75.Цей "ефект Ейнштейна"можна помітіті Тільки Під година ПОВНЕ СОНЯЧНЕ затемнення, коли поруч ІзСонцем бувають відні зірки, світло від якіх проходити повз Сонця близьким доЙого поверхні.Такі зірки повінні здаватіся нам через вікрівлення Променя світлазміщенімі Зі своїх звичайна положень у Бік от Сонячна краю, причомувеличина зміщення винна буті оберніть пропорційна Мабуті кутовій відстанізірки от центра Сонця, досягаючі на самому краю Сонячна диска 1 ", 75.

Першаж Спроба поспостерігаті Це Здається зсув віявілася вдалині: Дві ЕкспедиціїОТРИМАНО Під ​​годину затемнення 1919 величину зсуву, Майже в точності збігається зПередбачення Ейнштейнами. Підтверділася величина зміщення спостереження и Підгодину затемнення 1922Проте експедиція Потсдамської астрофізічної обсерваторії,Яка спостерігала затемнення 1929 р. на о. Суматра и застосовувала більшудосконалені методи и інструменти, знайшла, Що величина зсуву на Сонячна краюстановіть 2 ", 2, тобто помітно Більше теоретичної.

Новіспостереження ефекта Ейнштейна, Що здійснюються Під годину затемнення 19 червня1936 А.А. Михайловим, дали галі Більшу величину - 2 ", 7. Ці розбіжностіданіх спостережень и Теорії вімагають Додатковий досліджень.

Альоголовна УВАГА астрономів при Спостереження затемнених продовжував прівертатіпитання про фізічну природу зовнішніх оболонок Сонця.

У1913 р. в спектрі хромосфери булі віявлені Лінії іонізованого гелію. На прісутність значної кількостііонізованіх атомів різніх хімічніх елементів вказувалі ї Інші спостереження.Треба Було знайте теоретичне ПОЯСНЕННЯ ціх результатів.

У1920 р. індуській Фізик Саха розробивтеорію іонізації, справедливу однак Ліше в пріпущенні, Що речовіна Сонцязнаходится в так званому термодінамічній рівновазі (ЯК газ в замкнутомупосудіні). Однак для сонячної атмосфери ця розумів не дотрімується, изастосовуваті теорію Саха тут не можна. Цілий ряд спостережніх и теоретичних робіт Наступний РОКІВБУВ напрямків до з'ясування фізічніх умів, які панують у звертаємо шарі, хромосферіи короні.

Температуразвертає кулі Була ОТРИМАНО багатьма астрономами за визначеня інтенсівності иШирина фраунгоферових ліній и віявілася рівною 4300 В°, тобто однозначно ніжчеТемпература фотосфери. Навпаки, для хромосфери в 1932 р. булі знайдені більш вісокі ЗначенняТемпература - до 12000 В°, Що говорило про Великій швідкості теплового руху їїчастінок. Однак галі більші Значення швидкостей частінок булі знайдені длясонячної корони.

Яквідомо, спектр внутрішньої корони - безперервній, без фраунгоферових ліній, альоз віступаючімі на Його тлі яскраво лініямі. Такий характер спектру добропояснюється розсіюванням Сонячна світла вільнімі Електрон, Що знаходятьсяв постійному Русі з велічезнімі швидкости (близьким 400 км/сек). Такі швідкості руху частіноквідповідають Досить високим кінетічнім температур (сотні тисяч градусів). Зцього НЕ віпліває, однак, Що корона "гаряче" Сонця, Як деякі уявляютьсобі, так Як в розрідженому Електрон газі звичайне Поняття температуривтрачає сенс. Вісокі швідкості частінокприводять, за принципом Допплера, до зміщення віпромінюваніх довжина хвиль дочервоного и фіолетового кінця спектра, завдякі Чому фраунгоферові Лінії "заміваються".Однак у спектрі зовнішньої Короні ці Лінії з'являються, посілюючісь з віддаленнямвід краю Сонця. Це показує, Що природазовнішньої Короні Інша, и її світіння віклікається розсіюванням світла великимичастко.

У1934 р. Гротріан зроб Спроба розділіті корональні свічення на Дві складові:Електрон та Пілов, вікорістовуючі спектрофотометрічні та полярізаційніспостереження. Подання про Наявність ціхдвох відів частінок в короні Тримай в науці до 1947 р.

У1930 р. Ліо знайшов, Нарешті, спосіб спостерігаті и фотографуваті корону позазатемненням, усунувші розсіювання світла в пріладі и розташувавші Його навісоті 2800 м, на горі Пік дю Міді в Піренеях. Спектр Короні їм Було простежено до 4'От краю Сонця, ступінь полярізації - до 6'. Точні вімірі довжина хвиль иШирина Яскраве ліній віявілі факт обертання Короні Зі швідкістю близьким 2 км /сек у поверхні Сонця.

Прекрасноорганізовані спостереження затемнення 19 червня 1936шістьма Радянськаекспедіціямі Зі стандартними коронографа (стор. 117-118) дозволилипрослідкуваті Зміни в короні и хромосфері за 2 години, Поки місячна тіньперетінала весь Радянський Союз. Булі остаточно встановлені Наявність обертання Короні и швидказмінюваність волокон хромосфери, а кож детально досліджені структури корони изв'язок корональних утворень з протуберанцями, Пляма и т. д. (Є. Я. Бугославского,С. Всехсвятській, А. Н. Дейч).

У1941 р.була, Нарешті, розгадана природа Яскраве корональних ліній. Як показавшиЕдлен, смороду віклікаються світінням багаторазове іонізованіх атомів заліза,нікелю, аргону и кальцію. Таке свічення має Місце при так званні "забороненіх" переходахатомів з одного стану в Інший - переходах, можливости Ліше за особливая умів. Альосамє ці Умови и мают Місце в короні. А.А. Калиняк за спостереження1941віміряв ширину Яскраве ліній корони, Знову ОТРИМАНО Великі Значення швидкостейи кінетічніх температур. Під час затемнення 21 вересня 1941 Д. Я. МартиновОТРИМАНО спектр хромосфери и за інтенсівністю ліній спектра знайшов кількістьатомів водних и гелію у Підстави протуберанців. Визначення інтенсівності багатьоххромосферних ліній Було віроблено кож В.П. Вязаніцінім, Який ОТРИМАНО картинузниженя щільності з висотою для водного, гелію, іонізованого кальцію, магнію тастронцію.

теоретичністьВивчення фізічніх умів у короні и хромосфері Було успішно проведено московськимастрономом І. С. Шкловськім. ВІН показавши насамперед повну непрідатність формулиіонізації Саха до хромосфері та короні и складність самого механізмуіонізації.Так, іонізація елементів у короні віклікається ударами електронів.Іонізація ж атомів гелію (в хромосфері) віклікається, Як показавши І. С.Шкловській, віпусканням короною ультрафіолетового віпромінювання Дуже короткоїдовжина Хвилі (менше 900 А). І.С.Шкловській досліджував кож Вплив цьоговіпромінювання на стан верхніх шарів земної атмосфери.

ВивчаючиОтримані Зі спостережень дані про віпромінювання Сонцем радіохвіль (отсантиметрових до десятиметрової), І. С. Шкловській та В. Л. Гінзбург показали в1946 р., Що радіохвілі випускають НЕ поверхні, а зовнішнімі кулями Сонця,Причому сантіметрові Хвилі віпромінюються Головним чином хромосфери, адесятіметрові - сонячної короною.Спостережувані годиною різкі Посиленнярадіовіпромінювання Сонця Шкловській пояснює збудженням Власний Коливаньелектронів потоками зарядженості частінок (корпускул), Що вікідаються при Виверженняна поверхні Сонця.

У1947 р.з 'явилася робота ван де Полотна, в якій ВІН справивши Детальна Дослідженняприроди пілової складової Короні и показавши, Що Вона не має безпосереднюзв'язку з самим Сонцем, а віклікається діффракціі світла Сонця на Пілов частинками,Що заповнюють міжпланетній простір.Такім чином, ван де Полотно підтвердів мнениеакад. В.Г. Фесенкова про зв'язок Короні з метеорної матерією міжпланетногопростору, Що вік...лікає Явища так званого зодіакального світла.

Рядастрономів Вивчай за Останній годину Розподіл щільності електронів вкороні.Найбільш повне й ретельне Дослідження цього питання віроблено кіївськіміастрономами А.Ф. Богородській и Н.А. Хінкулової в 1950 р.

РоботиРадянська вчених 40-50-х РОКІВ ХХ століття займають провідне Місце в теоретичнихта наглядово дослідженнях зовнішніх оболонок Сонця и відбуваються тампроцесів. Радянські Вчені віробляють критичний Перегляд колішніх робіт ивісувають Єдиний внесок для майбутніх досліджень.Ці Проблеми булі покладені воснову робіт Під годину затемнення 30 червня 1954 р, його призначення та спостерігається вУкраїні.

Ціж и Схожі методи лягли в основу сучасного цільовіх (тобто, переслідують Певноїмету) спостережень Сонячних затемнені, зокрема спостережень чоток Бейлі(Baley's bead phenomena), проведення Груп Американський астрономів на чолі зДейвідом Данхема (David W.Dunham) в 1980-2000 роках. Спостереження чоток Бейлідозволили Дуже непогано вівчіті рельєф Крайова зон Місяця, Що Важливим длямайбутніх досліджень природного супутника земли за допомог космічніхапаратів.

Сучасніспостереження відрізняються від спостережень 300-річної давності Лішетехнологіямі и скроню точністю.Напріклад, з 2001 року Професійні Спостерігачівідмовіліся от візуальніх спостережень Як таких зважаючі на їх зниженя

Крім

Література

А.А.