← All posts tagged солнце

Старейшая дожившая до нас фотография-дагерротип Солнца была получена в 1845 году Луи Физо и Леоном Фуко. Первая фотография полного солнечного затмения (также с помощью дагерротипии, см. КДПВ) была сделана в 28 июля 1851 года Берковским в королевской Кёнигсбергской обсерватории ru.wikipedia.org Для съемки использовался небольшой рефрактор (D=61 мм, F=812мм), прикрепленный к 15.8-см фраунгоферовскому гелиометру с часовым ведением. Сразу после начала полной фазы затмения была начата 84-секундная экспозиция кадра. sunearthday.nasa.gov

Красивая аналемма из астрокартинки дня: astronet.ru Равноденствие – это астрономическое явление, знаменующее первый день осени в северном полушарии и весны – в южном. Когда Солнце находится на небесном экваторе, для всех обитателей Земли продолжительность дня и ночи примерно одинакова и составляет 12 часов. Картинка смонтирована из снимков, снятых каждый день в одно и то же время и запечатлевших положения Солнца в период от 29 сентября 2011 года до 9 сентября 2012 года . Изображения Солнца очерчивают пересекающуюся кривую, известную как аналемма. Две даты равноденствий соответствуют середине (а не точке пересечения!) кривой. Летнее и зимнее солнцестояния соответствуют верхней и нижней точкам.

Самый яркий и один из самых хорошо изученных двойников Солнца — звезда 18 Скорпиона (см. #1891447). В данном случае звание двойника означает не только приблизительное равенство массы, металличности (химсостава), радиуса и температуры, но и ожидаемую схожесть в поведении. То есть хочется увидеть у звезд, похожих на Солнце, похожие циклы активности. Очередной кирпичик в фундамент знания о 18 Sco добавляют авторы статьи (даже "письма редактору") adsabs.harvard.edu В статье представлены первые астросейсмические и интерферометрические измерения этой звезды, что позволяет — независимо от предыдущих (спектрофотометрических) измерений — померить радиус и оценить массу с высокой точностью. Угловой радиус 18 Sco: 0.6759±0.0062mas, значит радиус звезды — 1.010±0.009 радиуса Солнца. Отсюда оценка массы — 1.02±0.03 массы Солнца. Вот с такими астрономическими точностями работают сегодня звездники ;)

Вчера собрал, наконец, пылившийся много лет на даче телескоп Алькор и посмотрел на Солнце. Да, глазом в телескоп на Солнце, сначала одним, потом другим ;) У Алькора производства начала 80-х есть очень полезный солнечный фильтр, надежно держащийся на окуляре. Насчитал 4 группы пятен. Проверка по снимкам СОХО (см. картинку) показала, что в Алькор я прекрасно видел даже самые незаметные пятна. Хотя уже сегодня групп пятен стало больше — неожиданно появилось одно небольшое пятнышко: sohowww.nascom.nasa.gov

В #1990454 я писал о DVD-спектроскопе. Простое гугление и просмотр видео на ютубе принесло тучу ссылок на реализации простых устройств, сделанных из CD и DVD-дисков, работающих как в отражении, так и в проходящих лучах. Самая популярная конструукция: берем картонный цилиндр, сдираем поверхностный слой DVD скотчем. Красим цилиндр в черный цвет, Закрепляем с одной стороны цилиндра картонку с вырезанной щелью, с другой — вырезанный из DVD-диска кружок — и спектроскоп готов! Простые схемы с картинками: arborsci.com Более сложное устройство (и множество ссылок): stargazing.net Можно устройств не делать, а просто снимать спектр в отражении: youtu.be Хорошее видео с самой простой модификацией из коробки: youtu.be Из картонного цилиндра от индуса: youtu.be Спектр в проходящих лучах с рыбками: youtu.be
До кучи — видео с солнечным спектром высокого разрешения: youtu.be Линий в спектре Солнца, конечно, гораздо больше, чем видно в простенький спектроскоп!

Пока "ученые обрабатывают данные" с Хаббла, полученные во время прохождения Венеры по Солнцу, нам остается ждать будущего пресс-релиза. Хаббл, используя Луну как зеркало, должен был успешно "увидеть" транзит Венеры, почти как Кеплер "видит" транзиты экзопланет. Но уже сейчас можно посмотреть транзит самого Хаббла по Солнцу! Вот так это выглядело: photoblog.msnbc.msn.com Зеркалка Nikon D4, 9 кадров, выдержки 1/8000, а главное — вовремя снять!
Ну а некоторые во время транзита снимали тех, кто пытался этот транзит увидеть ;) Источник фото: cosmiclog.msnbc.msn.com Там много других хороших фото, в том числе и с красивыми девицами ;)

Увидев затянутое облаками небо, малодушно остался дома с чашкой чая следить за просветами в облаках (которых почти нет). Кому не везет с погодой, можно посмотреть фото более везучих: events.slooh.com А за окном как всегда бурное празднование, и это в 7 утра! Если б не крики "горько!", можно было представить, как уже нетрезвые астрономы коллективно разгоняют облака =)

К вопросу о точности параметров Солнца. Масса Солнца рассчитывается из движения планет и ее точность ограничивается точностью определения гравитационной постоянной, самой "неточной" константой. Солнечный радиус легко получить, измерив угловой диаметр Солнца и измерив расстояние до него. Расстояние от Земли до Солнца (собственно, астрономическая единица) измерена очень точно, _только_это_не_150_млн._км! Точное значение — 149 597 870 км 690 плюс-минус 30 метров. Осталось только разобраться, что же такое радиус раскаленного вращающегося плазменного шара по имени Солнце? Четкой границы поверхности у такого шара нет, поэтому верхней "границей" звезды следует считать фотосферу — то место, где температура газа становится равной эффективной температуре. Радиус Солнца постоянен и равен 6.955*10^10 см. Светимость Солнца непостоянна во времени, хотя и называется солнечной постоянной — см. #1891433. Тем не менее, говоря о светимости, мало кто задумывается, что ее величина может различаться на разных широтах. Насколько может быть заметна разница при наблюдении из плоскости эклиптики и вне ее, еще предстоит проверить. Например, с помощью спутников STEREO en.wikipedia.org уже получают фото Солнца со всех сторон. Эффективная температура нашей звезды получена с очень хорошей точностью — 5777 плюс-минус 10 градусов Кельвина #1824269 К счастью, температура абсолютно черного тела — вещь однозначная и точность ошибка тут, скорее всего "честная". Даже этого списка параметров достаточно, чтобы понять, как звездные астрофизики зависят от своего главного стандарта — Солнца. Особенно те из них, кто занимается астросейсмологией adsabs.harvard.edu или arxiv.org Кстати, это слово в оригинале пишется через astero- (то есть звездная сейсмология), а не через astro-, как можно подумать. Этому названию даже посвящена отдельная статья: adsabs.harvard.edu

Характерная особенность звезд и планет-гигантов — их дифференциальное вращение en.wikipedia.org У Солнца период вращения на экваторе — 25 дней, а у полюсов — более 34 дней. Юпитер вращается вокруг своей оси быстрее, чем любая другая планета Солнечной системы. Скорость вращения атмосферы у полюсов на 5 минут больше, чем на экваторе (9 часов 50 минут). У Сатурна: 10ч 14 мин на экваторе и 10ч 38м на высоких широтах. Уран: период вращения 17ч 24 мин, но некоторые области верхней атмосферы между экватором и полюсами вращаются за 14 часов. Самое интересное происходит на Нептуне, полярные области вращаются быстрее экваториальных! На экваторе это примерно 18 часов, а вблизи полюсов — всего 12ч. Представляете, какие там дуют ветра?
В 2001 году, удалось разглядеть картину вращения первой звезды дальше Солнца — Альтаира. В 2006-м определились с вращением Веги, ее мы наблюдаем почти точно с полюса. На сегодняшний момент уже отнаблюдали 7 быстро вращающихся звезд: picasaweb.google.com подробный обзор, из которого взята иллюстрация: adsabs.harvard.edu

Когда речь заходит о точном определении параметров звезды, а также об их изменении со временем и по диску, то рано или поздно мы упираемся в точность величин, измеренных у Солнца. Об этом я писал в #1824269, а в недавнем препринте arxiv.org Atmospheric parameters of 82 red giants in the Kepler field, посвященном точному определению параметров звезд для целей астросейсмологии, обсуждается неточность величин log-gf. Интересно, что авторы для вычисления и апробации поправок табличных значений этих величин проводят отдельное исследование спектра Солнца, а потом используют новые значения только в случаях, когда спектральные линии актуальны для исследования звезд-гигантов. Что лишний раз показывает, насколько звездная астрофизика завязана на изучении Солнца как звезды.

Замечательная картинка, на которой SOHO запечатлел встречу Меркурия и Юпитера недалеко от Плеяд: universetoday.com В центре, разумеется, солнце (белый кружок), закрытое коронографом. На всякий случай, ссылка на оригинальное изображение: sohowww.nascom.nasa.gov

Цитата из evolbiol.ru Живописуя эволюционный конец нашей планетной системы, астрофизик Л. Аллер (1976) так описывает эти события: "Солнце будет постепенно становиться ярче, и соответственно температура на Земле будет повышаться, пока в конце концов океаны не выкипят, а Земля не превратится в раскаленный шлак. Сравнительно ненадолго Солнце станет гигантом, но вскоре его внешняя оболочка улетучится в космическое пространство, а ядро сморщится до белого карлика с плотностью, превышающей от ста тысяч до миллиона раз плотность воды. С этого времени каждому электрону и каждому ядру определено место в том гигантском невероятно плотном кристалле, который когда-то был звездой. Ни одна частица не может шевельнуться без того, чтобы другая не заняла ее место. Никаких отклонений нигде и никогда. Это полная смерть, из которой нет воскрешения, так как вещество, замурованное в подобном состоянии, останется таким до скончания времен.
А что произойдет с веществом, которое покинет умирающее Солнце и постепенно смешается с облаками межзвездного смога и газа? Мы никогда не узнаем об этом, но, возможно, оно послужит материалом для тех грандиозных преобразований, которые приведут к возникновению молодых звезд и новых планет".
К счастью, это может произойти только через 5 млрд. лет. Хотя недавние расчеты говорят, что, скорее всего, Земля поглотится Солнцем, расширившимся до орбиты Земли. Вот как изменяются радиус, температура и светимость Солнца на протяжении жизни: picasaweb.google.com

У Солнца есть двойники, самый известный — 18 Sco en.wikipedia.org По всем показателям — почти Солнце, см. пдф acrim.com К сожалению, в окрестностях Солнца они редки. Многие звезды демонстрируют цикличную активность, но ее характер зависит от возраста: у молодых звезд активность коррелирует с блеском, у звезд возраста Солнца — наоборот, антикоррелирует. Цикличные изменения магнитной активности у Солнца больше, чем у среднестатистических звезд с той же хромосферной активностью, тогда как фотометрически измеряемые изменения — меньше среднего. 18 Скорпиона показывает даже меньшие изменения, но ее наблюдают не так давно и не так подробно, как Солнце.

Заинтригованный разными величинами солнечной постоянной в разных экспериментах (см #1888497), пошел разбираться. У Active Cavity Radiometer Irradiance Monitor есть полезный сайт acrim.com Исчерпывающая информация об измерениях Total Solar Irradiance в трех картинках: ACRIM TSI вместе с графиком кол-ва солнечных пятен (sunspot numbers) picasaweb.google.com Измерения TSI в различных экспериментах и сложность их представления единицами СИ picasaweb.google.com и TSI в процентах от среднего за более чем 11 лет picasaweb.google.com Солнечные пятна препятствуют излучению, вызывая провалы на графике TSI. Факелы, наоборот, являются причинами возникновения пиков TSI, по величине они меньше провалов. Одно такое падение TSI на 0.1% по величине "недоизлученной" энергии равняется суммарным энергетическим затратам человечества за год!

Суммарный поток излучения от Солнца относительно постоянен. Величину потока через единичную площадку на расстоянии 1 а.е. даже назвали Солнечной постоянной: ru.wikipedia.org Но так ли она постоянна? Годичная вариация потока, получаемого Землей, вследствие измениния расстояния от Земли до Солнца — 6,9%. В сумме, Земля получает "на грудь" 1.740 на 10 в 17 степени Ватт, плюс-минус 3.5% en.wikipedia.org Обычно, приводят величину солнечной постоянной, равную 1.361 киловатт на квадратный метр (в единицах Си — 81.672 килоджоулей на квадратный метр в минуту), но за последнее время она менялась на величину 0.2% за солнечный цикл. Вот график из работы adsabs.harvard.edu показывающий ее изменение между 2000 и 2005 годами: picasaweb.google.com Во время транзита Венеры по диску Солнца в 2004 году солнечная постоянная была равна 1365.988 Ватт на квадратный метр. Из этого ряда наблюдений Солнца можно вытянуть радиометрическую кривую блеска во время транзита: picasaweb.google.com А вот так в это время двигалась Венера по Солнцу: picasaweb.google.com Из этого можно сделать вывод, что совершенно реально обнаруживать планеты типа Земли у звезд до 12-й величины: у миссии Кеплер чувствительность даже лучше. До кучи: статьи с картинками транзита венеры в 2004 году: adsabs.harvard.edu и про спектр Венеры adsabs.harvard.edu

Как всем известно (известно ведь, да?), зимой Солнце светит чуть ярче, примерно на 3%. Так что в северном полушарии зимы теплее, а в южном теплее лето. Стеллариум показывает изменение расстояния от Земли до Солнца очень точно, у меня получилось изменение углового диаметра от 31' 28" до 32' 32", что дает разницу 3.28%. Эту разницу следует учитывать при фотометрических наблюдениях Солнца как звезды ;)
Вообще, стоит задуматься, что все планеты меняют свой угловой диаметр. Вопрос, насколько. Венера иногда может быть диаметром больше угловой минуты (66"), но 22 ноября 2065 года Венера будет меньше, чем Юпитер (10" и 31" соответственно). Венера частично пройдет по Юпитеру, но условия наблюдения будут не очень: наибольшее покрытие, похоже, будет в Антарктиде, но увы — там в это время полярный день ;) Длительность события — всего 12 минут, в Москве в это время опять же день. Интересно, что, будучи на орбите вокруг Земли в нужное время в нужной точке, можно даже будет увидеть прохождение Венеры по Ганимеду! Его угловой диаметр — 1", что сравнимо с диаметром турбулентного диска (т.н. seeing, en.wikipedia.org ) при наблюдениях с хорошими погодными условиями.