Мир Знаний

Задачи астрономов во время наблюдений солнечных затмений (от 20-х годов ХХ века до наших дней) (стр. 3 из 3)

Тем не менее, несмотря на условия военного времени, экспедиции Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга, Пулковской обсерватории, Ленинградской, Казанской, Ташкентской и других обсерваторий успешно провели наблюдения, располагаясь вдоль полосы затмения, которая проходила по районам Средней Азии. Замечательные фотографии короны со многими деталями были получены с теми же стандартными 5-метровыми коронографами, которые работали и в 1936 г., а также с четверным коронографом Г. А. Тихова и со специальными камерами.

Изучение корональных фотографий, которое было произведено Е. Я. Бугославской и В. Г. Фееенковым, выяснило характер структуры короны и условия в короне над возбуждёнными областями Солнца. Результаты подтвердили выводы, полученные советскими астрономами для затмения 1936 г., и позволили заключить, что свечение корональных линий, характеризующее условия сверхионизации в короне, наиболее интенсивно над возбуждёнными областями солнечной поверхности, где заметны наиболее сложные структурные формы короны с интенсивными потоками вещества.

Наблюдения со стандартными коронографами были проведены и в последующие затмения 1945 и 1952 гг. а также во время затмения 30 июня 1954 г.

Широко были организованы наблюдения затмения 9 июля 1945 г., полоса которого проходила через Европейскую часть СССР от южных районов Карело-Финской ССР до Урала и далее почти до границ Узбекской и Казахской ССР. Вблизи Иванова, Ярославля и Куйбышева располагалось большинство экспедиций советских астрономов. Однако днём 9 июля почти по всей территории Европейской части СССР наблюдались мощные грозовые явления, из-за которых большинство экспедиций потерпело неудачу в наблюдениях затмения. Однако на севере, в районе Сортавала, метеорологические условия были благоприятными, и здесь экспедиция пулковских астрономов получила ценные материалы. Экспедицией Астрономической обсерватории Ленинградского университета под руководством В. В. Шаронова и Η. Η. Сытинской были проведены фотометрические и колориметрические исследования короны, частных фаз затмения и яркости небесного свода.

В последние годы было сделано важное открытие: было установлено, что Солнце излучает радиоволны. С различными процессами на Солнце связано излучение различных длин волн. Наблюдались излучения с длиной волны от нескольких метров до сантиметров. Советские, геофизики наблюдали радиоизлучение Солнца во время полного солнечного затмения 20 мая 1947 г. Наблюдения во время затмения помогают обнаружить отдельные области на Солнце или в его внешних слоях, являющиеся источником этого радиоизлучения.

Все названные проблемы исследований тесно связаны между собой, и только всестороннее, комплексное исследование короны и хромосферы может дать ответы на поставленные вопросы. С другой стороны, какой-либо полученный материал может служить для различных исследований. Так, общая фотометрия короны и протуберанцев нужна и для определения плотности вещества и для определения природы самого вещества в них. Спектрограммы дают материал для исследования природы вещества и его состояния и т. п.

III. Затмение может быть с успехом использовано для исследования земной атмосферы. С этой целью ведутся наблюдения: а) метеорологические: ход температуры, давления, влажности, изменения ветра, образование облачности и т. д.; б) фотометрические наблюдения яркости и цвета неба, в том числе заревого кольца; в) радионаблюдения: изменение слышимости радиостанций, изменение шумов, вызываемых радиоизлучением Солнца, специальные наблюдения отражения импульсного сигнала от различных слоев ионосферы.

О последних наблюдениях нужно сказать немного подробнее. Под действием ультрафиолетового излучения Солнца происходит ионизация газов верхних слоев земной атмосферы. Это приводит к появлению электрических зарядов и образованию электропроводящих слоев. Такие слои расположены на высотах 100 км (слой Е), 210 км (слой F1) и 250—350 км (слой F2). Вся дальняя коротковолновая радиосвязь идёт путём отражения радиоволн от этих электропроводящих слоев, называемыхионосферой. Понятно, что изменения в ионосфере приводят к изменению условий распространения коротких радиоволн. Исследование ионосферы представляет задачу большой практической значимости. На ионосферу большое влияние оказывают потоки частиц — корпускул, выбрасываемых из Солнца. Известно, что сильные корпускулярные потоки создают в ионосфере возмущения, сопровождающиеся полярными сияниям» и магнитными бурями и приводящие к нарушениям радиосвязи. Однако о действии корпускулярной радиации Солнца на ионосферу ещё очень мало известно. Физическая природа происходящих в ионосфере процессов ещё мало изучена. В ионосфере непрерывно происходят изменения, поэтому очень важно сравнить состояние ионосферы, освещенной Солнцем, с состоянием неосвещённой ионосферы на малом промежутке времени. Это и оказывается возможным в периоды полных солнечных затмений.

Луна создаёт не только обычное — оптическое — затмение, но заслоняет и корпускулярный поток, создавая «корпускулярное затмение». Вследствие различной скорости света и корпускул затмение оптическое и корпускулярное наступают разновременно (корпускулярное раньше); появляется возможность раздельно наблюдать действия на атмосферу ультрафиолетовой и корпускулярной радиации.

IV. Несколько особняком стоят наблюдения, проводящиеся во время полного затмения для проверки эффекта Эйнштейна.

В 1936 г. специальный инструмент, сконструированный и изготовленный под руководством проф. А. А. Михайлова для проверки эффекта Эйнштейна, был установлен на Дальнем Востоке в Куйбышевке. Небо вблизи затмившегося Солнца было сфотографировано этим инструментом, и на пластинках возле Солнца получилось много слабых звёзд. Тем же инструментом на других пластинках была снята через несколько месяцев та же самая область неба, когда Солнца уже в ней не было. Сравнивая пластинки, полученные во время и вне затмения, можно было измерить, происходит ли в действительности смещение звёзд и на какую величину. Кропотливые и сложные измерения полученных фотографий, произведённые А. А. Михайловым, дали для видимого отклонения звёзд вблизи Солнца величину, большую, чем та, которую требует теория относительности.

Другие наблюдения эффекта Эйнштейна дают величины смещения звёзд хотя и меньшие, чем по определению А. А. Михайлова, но также большие, чем требует теория.

Изучение эффекта Эйнштейна представляет интересную и важную задачу, поскольку наблюдения выявили заметное количественное расхождение с теорией. Особенно важно, но и трудно было бы получить из наблюдений не только величину смещения звезды, находящейся у самого края солнечного диска, но и закон уменьшения этого смещения в зависимости от удаления от солнечного края. Однако производство таких наблюдений требует специальной аппаратуры. Оно и понятно: наибольшая величина смещения изображений звёзд на фотопластинке измеряется микронами, и уверенное выявление столь малых величин — исключительно трудное дело.

3. Задачи, решаемые при наблюдениях солнечных затмений на современном этапе развитии науки

Тема постановки задач во время наблюдений солнечных затмений, особенно полных, еще более актуальна. Требования к точности наблюдений таких явлений сегодня как никогда высока, так как возросли требования к точности предвычислений положения Луны на определённые моменты времени. Кроме того, применение высоких технологий и компьютеров даёт возможность производить управление такими наблюдениями. Особое место уделяется внеатмосферным наблюдениям солнечной короны, с высоких геостационарных орбит ИСЗ.

В настоящее время актуальны следующие задачи, рассматриваемые во время наблюдений солнечных затмений.

1. Фиксация моментов времени контактов дисков Солнца и Луны с погрешностью 10 мкс с помощью видеоаппаратуры и лазерной техники.

2. Спектральные наблюдения и фотометрия солнечной короны во время полных затмений с применением современных методов фотометрии и спектрального анализа.

Литература:

А. А. Михайлов. Солнечные затмения и их наблюдение. М., 1978.