Задачи астрономов во время наблюдений солнечных затмений (от 20-х годов ХХ века до наших дней)
Наблюдения Г. А. Тихона показали, что корона «краснеет» по мере удаления от Солнца. Этот результат качественно был подтверждён М. Д. Лавровой, которая во время затмения 19 июня 1936 г. получила спектрограммы короны.
3. Пожалуй, наибольшее внимание при наблюдении затмения уделяется теперь детальному научению спектров солнечной хромосферы и обращающего слоя, которое весьма удобно проводить во
время затмений. Такой интерес к изучению поверхностных оболочек Солнца понятен: раскрывая строение и выясняя физические условия в атмосфере Солнца, мы приближаемся к пониманию природы свечения и активности Солнца.
Получить спектр обращающего слоя — самого нижнего уровня атмосферы Солнца — довольно трудно. Ввиду его малой толщины приходится ловить момент, когда исчезнет последний луч Солнца, а Луна ещё не успеет закрыть обращающий слой. Однако советским астрономам удалось получить немало важных результатов и в этой области.
Обстоятельное спектрофотометричеекое исследование хромосферы в линии водорода Н3 и гелия D3 было произведено проф. Д. Я. Мартыновым. По своим спектрограммам, полученным 21 сентября 1941 г., он изучил распределение излучения водорода и гелия на различных расстояниях от края Солнца, определил эквивалентные ширины и контуры линий и сделал заключение о существовании скорости турбулентного движения порядка 20 км/сек. Прекрасные спектрограммы хромосферы и протуберанцев были получены пулковскими астрономами В. А. Кратом, В. П. Вязаницыным и др. во время затмений 1936, 1941 и 1952 гг.
4. В проблему изучения сил, действующих на Солнце, прежде всего входит задача изучения структуры короны.
Здесь возникает ряд вопросов: как меняются детали короны с изменением состояния солнечной поверхности, что обусловливает тонкую лучистую структуру короны, как далеко распространяется действие электромагнитных сил Солнца, каковы по величине и направлению движения коронального вещества? Движения в корональных деталях могут быть обнаружены в результате сравнения снимков, полученных из различных точек полосы полной фазы, т. е. в различные моменты времени. Однако таким путём нельзя обнаружить движение вещества вдоль корональных лучей. Эта задача решается по точным измерениям положений линий в спектре, на основании так называемого принципа Допплера.
Одним из самых крупных научных предприятий, организованных в связи с затмением 1936 г. советскими астрономами, было фотографирование короны однотипными длиннофокусными камерами для изучения изменений в короне. До 1936 г. только случайные наблюдения указывали на быстрые изменения в короне. Чтобы решить этот вопрос, было построено шесть одинаковых 5-метровых коронографов, которые получили название «стандартных коронографов» (рис. 2); у них объектив перемещался с помощью часового механизма, что компенсировало суточное движение Солнца и делало неподвижным изображение Солнца в фокусе коронографа. Коронографы, находясь в составе экспедиций различных обсерваторий, были распределены в шести пунктах вдоль полосы затмения. В четырёх из этих пунктов (в Белореченской, на Урале, в Омске и на Дальнем Востоке) погода была благоприятной и были получены прекрасные фотографии короны. От Белореченской близ Чёрного моря до Куйбышевки на Дальнем Востоке лунная тень шла около 2 часов, и поэтому на пластинках советских экспедиций запечатлелись все изменения, которые произошли за это время в солнечной короне.
Исследование 30 пластинок, полученных со стандартными коронографами, дало интересные новые заключения о строении короны и природе явлений в хромосфере и короне. Эти исследования были произведены Е. Я Бугославской, С. К. Всехсвятским и А. Н. Дейчем.
Оказалось, что во внутренней короне за 2 часа произошли значительные изменения; характер этих изменений был детально изучен. Одновременно был установлен чрезвычайно интересный факт: выяснилось, что, изучая на пластинках видимые смещения корональных лучей за эти два часа, можно установить вращение короны вместе с Солнцем. Далее С. К- Всехсвятокий и Е. Я. Бугославская исследовали структуру короны по этим же снимкам и установили струйчатое строение корональных лучей, детально исследовали дуговые системы — замечательные образования, включающие ряд охватывающих одна другую дуг, — и нашли точное соответствие между явлениями в короне и хромосфере.
Учитывая успешное проведение наблюдений затмения 1936 г., которые были организованы специально созданной комиссией, советские астрономы деятельно готовились к проведению наблюдений во время затмения 21 сентября 1941 г. Однако вероломное нападение гитлеровских захватчиков на СССР заставило значительно сократить программу исследований.
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.
Скачать реферат