III. Наше Солнце и другие звезды

В этой части…

В этой части мы поговорим о звездах. Нет, не о богатых голливудских звездах, а о Солнце и других звездах Млечного Пути и других галактик. Вы узнаете о том, какие существуют типы звезд и какие жизненные этапы они проходят от рождения до смерти. Подумайте, когда Мадонну и Бреда Питта давно забудут, Альфа Центавра будет по-прежнему сиять в небесах.

В эту часть я включил также главу о черных дырах и квазарах и попробую рассказать о них просто и понятно, чтобы вы обошлись без головной боли, тщетно пытаясь понять, что к чему. Правда, информация об искривлении времени и пространства все равно несколько спутает ваши мысли.

10. Солнце — звезда Земли

В этой главе…

Форма, размер Солнца и циклы солнечной активности

Советы по безопасному наблюдению Солнца

Затмения и когда их ожидать

Хотя многих людей привлекает в астрономии красота лунной ночи и звездное небо, достаточно солнечного дня, чтобы получить полное впечатление о главном астрономическом объекте нашей Солнечной системы. Солнце — это ближайшая к Земле звезда, и именно оно дает нам энергию, без которой жизнь была бы невозможна.

Солнце — настолько привычное явление в нашей повседневной жизни, что люди принимают его как нечто само собой разумеющееся. Вы думаете, как бы загореть и размышляете о воздействии ультрафиолетовых лучей на кожу, но вряд ли отдаете себе отчет, что Солнце — это главный источник совершенно уникальной информации о природе нашей Вселенной. Тем не менее Солнце — один из самых интересных и благодарных астрономических объектов изучения, независимо от используемого оборудования — любительского телескопа, современной обсерватории или космических аппаратов. Солнце меняется каждый день и каждый час. И его можно показывать детям, не заставляя их бодрствовать по ночам!

Но даже не думайте смотреть на Солнце, — не говоря уже о том, чтобы демонстрировать его детям или кому-либо еще, — без соблюдения необходимой «техники безопасности», о которой я расскажу в этой главе. Вряд ли вы хотите, чтобы наблюдение Солнца стоило вам зрения. Главное в этом деле — безопасность. Если вы это усвоите, то сможете наблюдать Солнце не только ежедневно, но и на протяжении 11-летнего цикла солнечной активности, о котором я расскажу позже.

В этой главе я познакомлю вас с наукой о Солнце, расскажу о его влиянии на Землю и промышленность и о том, как его безопасно наблюдать. Эта глава поможет вам посмотреть на Солнце по-новому — безопасно и с глубоким почтением.

Не повторяйте ошибок Галилея: глядя на Солнце, защищайте зрение

Первое великое открытие итальянского астронома XVII века Галилео Галилея, которое он сделал в телескоп, касалось Солнца. Наблюдая ежедневное движение солнечных пятен по поверхности Солнца, он сделал вывод, что Солнце вращается. Но при этом Галилей допустил также ужасную ошибку — он смотрел сквозь телескоп прямо на Солнце. И эта ошибка серьезно повредила ему зрение.

Телескоп или бинокль собирают больше света, чем человеческий глаз, и фокусируют его в маленькой точке сетчатки. Если вы наблюдаете тусклую звезду или планету, то проблем не возникает. Но это надежный способ повредить зрение или даже ослепнуть, если использовать упомянутые инструменты для наблюдения Солнца.

Вы видели когда-нибудь увеличительное стекло, с помощью которого собирают в пучок солнечные лучи на листке бумаги, чтобы зажечь его? Надеюсь, теперь вы уловили мою мысль.

Даже мельком бросать взгляд на Солнце в телескоп, бинокль или любой другой оптический инструмент очень опасно, если ваше устройство не оснащено солнечным фильтром, изготовленным известной фирмой-производителем специально для наблюдения Солнца.

О фильтрах и других методах безопасного наблюдения Солнца мы поговорим позже в этой главе. Но сначала я хочу рассказать вам о самом Солнце и о природе захватывающих зрелищ, которые вы можете наблюдать.

Солнечный пейзаж

Солнце — это звезда, горячий газовый шар, светящийся благодаря собственной энергии ядерного синтеза , т. е. процесса слияния легких атомных ядер в более тяжелые ядра^[28]. Эта энергия питает не только само Солнце, но и все планеты и другие космические тела, вращающиеся вокруг Солнца, — т. е. всю Солнечную систему, частью которой является Земля (рис. 10.1).

Рис. 10.1. Планеты Солнечной системы

Солнце производит энергию с огромной скоростью, что эквивалентно взрыву 92 миллиардов мегатонных ядерных бомб каждую секунду. Но эта энергия производится за счет использования топлива. Если бы Солнце состояло из угля, то оно полностью растратило бы свою энергию всего за 4600 лет. Но окаменелости, которые найдены на Земле, свидетельствуют о том, что Солнце светит уже больше 3 миллиардов лет, и астрономы уверены, что оно будет светить еще столько же и даже больше. По некоторым оценкам, возраст Солнца превышает 4,6 миллиарда лет, и оно все еще светит очень хорошо.

Только ядерный синтез может обеспечить выделение Солнцем такой огромной энергии, благодаря которой оно светится уже миллиарды лет и продолжает светиться. В центре Солнца огромное давление и температура около 16 миллионов градусов Цельсия (°С) заставляют атомы водорода превращаться в гелий (т. е. происходят реакции термоядерного превращения водорода в гелий), в результате чего высвобождается огромная энергия. В центре Солнца около 700 миллионов тонн водорода каждую секунду превращаются в гелий, а 5 миллионов тонн — в чистую энергию.

Научись мы таким способом производить энергию на Земле, все наши проблемы с топливом, включая загрязнение воздуха и потребление невозобновляемых ресурсов, были бы решены. Но, несмотря на десятилетия исследований, ученые до сих пор не могут воспроизвести то, что на Солнце происходит естественным путем. Поэтому очевидно, что Солнце заслуживает дальнейшего изучения.

Размер и форма Солнца: что заставляет все эти горячие газы держаться вместе?

Когда я преподавал астрономию, всегда задавал студентам вопрос: «Почему у Солнца именно такой размер?» Я видел открытые от удивления рты, глаза, шарящие по потолку в поисках ответа, но едва ли хоть кто-нибудь когда-нибудь давал внятное объяснение. Мой вопрос даже не казался логичным. Ведь все имеет размер, не так ли? И что из того?

Но если Солнце на 100 % состоит из горячего газа, что заставляет этот газ удерживаться в одном месте? Почему он не развеивается, как дым от сигареты? А ответ очень прост: гравитация удерживает Солнце от того, чтобы «развеяться по ветру». Гравитация — это сила, о которой я говорил в главе 1; сила, влияющая на все во Вселенной. Масса Солнца настолько велика — в 330 тысяч раз больше массы Земли, — что его мощное тяготение в состоянии удержать весь горячий газ в одном месте.

Вы можете спросить: если солнечная гравитация притягивает все газы, то почему она не сожмет их в шар намного меньшего размера? Ответ таков: все дело в высоком давлении. Чем горячее газ и чем больше он сжат гравитацией или любой другой силой, тем выше давление. И это давление газа «раздувает» Солнце (точно так же как оно заставляет надуваться автомобильные шины, поскольку воздух — это тоже газ).

Таким образом, гравитация сжимает, а давление раздувает. И на определенном уровне (соответствующем шару с некоторым диаметром) эти две силы уравновешиваются. Поэтому Солнце имеет определенный размер; его диаметр равен 1 391 000 км, т. е. он примерно в 109 раз больше диаметра Земли. Внутри Солнца можно поместить 1 300 000 планет Земля (не знаю только, где их столько взять).

Круглая форма Солнца во многом обусловлена той же причиной: гравитация притягивает вещество к центру одинаково во всех направлениях, а давление точно так же одинаково отталкивает вещество во всех направлениях от центра. Если бы Солнце быстро вращалось, оно было бы более выпуклым на экваторе и немного сплющенным на полюсах из-за центробежной силы. Но Солнце вращается очень медленно, делая полный оборот за примерно 25 дней на экваторе и за 35 дней на полюсах, так что выпуклости на его «талии» совсем малы.

Ядро и корона Солнца

Внутри Солнца есть две основные зоны, а снаружи — три (рис. 10.2). Внутренняя часть Солнца называется звездными недрами (stellar interior), а его центр называется ядром . Внутри ядра происходят процессы ядерного синтеза, в результате чего генерируется вся солнечная энергия. Эта энергия выделяется в виде гамма-излучения. Гамма-лучи движутся в разные стороны, но чаще всего вверх и наружу. Чем дальше от ядра, тем ниже становится температура.

Рис. 10.2. Солнце — это источник энергии для Солнечной системы

На расстоянии примерно 494 000 км (примерно 71 % расстояния от центра до поверхности) ядро переходит в следующую основную зону, которая называется зоной конвекции. Здесь мощные потоки газа переносят генерируемую в ядре энергию наружу. Горячие потоки газа поднимаются вверх, перенося с собой тепловую энергию; затем, по мере набора высоты, они охлаждаются и снова опускаются вниз. Точно так же происходит процесс переноса тепла со дна чайника с кипящей водой на поверхность и образования облаков в атмосфере Земли. Ученые, изучающие Солнце, считают, что его магнитное поле, причина появления солнечных пятен и взрывов различного рода в верхних слоях солнечной атмосферы, генерируется внизу зоны конвекции.

Внутри солнечного ядра тоже есть отдельные зоны. Внутренняя часть генерирующего энергию ядра простирается на 173 000 км от центра. А остальная, внешняя часть ядра называется излучающей зоной.

Температура внизу конвекционной зоны — 2,2 миллиона градусов Цельсия. Над этой зоной находится видимая поверхность Солнца, которая называется фотосферой (т. е. «сфера света»). Это слой газа с температурой примерно 5500 °C, который создает весь видимый свет Солнца. Темные пятна на фотосфере называются солнечными пятнами ; это детали Солнца, которые увидеть легче всего.

Глядя на яркий диск Солнца — разумеется, строго соблюдая технику безопасности (об этом я расскажу в этой главе), вы на самом деле видите часть фотосферы.

Следующие, верхние зоны над фотосферой Солнца горячее, а не холоднее, чем нижние. Это одна из самых больших тайн Солнца, над которой астрономы бьются уже на протяжении многих десятилетий. Хромосфера, или цветовая сфера, находится прямо над фотосферой. Ее толщина — примерно 1000 км, а температура достигает 10 000 °C.

Хромосферу можно увидеть на краешке Солнца, если использовать дорогой Н-альфа фильтр (о нем я более подробно расскажу в этой главе во врезке «Если цена не имеет значения, то можно увидеть больше») или посмотреть изображения, сделанные с помощью профессионального телескопа и отображенные на Web-сайтах NASA и NOAA (см. раздел «Изображения Солнца в Web»), а также на различных Web-сайтах профессиональных обсерваторий. Хромосферу можно также увидеть во время полного затмения Солнца (об этом тоже речь пойдет в этой главе). Во время затмения хромосфера может выглядеть в виде тонкой красной полоски по контуру Луны, которая закроет собой свет фотосферы.

Над хромосферой находится корона , состоящая из газа настолько разреженного и электризованного, что ее форму определяет магнитное поле Солнца. Там, где линии магнитного поля вытягиваются и выходят в космическое пространство, слой газа короны очень тонок и едва виден. Он легко высвобождается и превращается в солнечный ветер. А там, где линии магнитного поля достигают короны, а затем опускаются на поверхность, они удерживают газ короны. Здесь его слой толще и ярче. Температура короны достигает миллиона градусов Цельсия, а в некоторых местах даже превышает этот уровень.

Между хромосферой и короной, которая в сотни раз горячее, находится очень тонкий граничный слой, который называется областью перехода. Но увидеть этот слой чрезвычайно трудно.

Солнечный ветер

Солнечный ветер — это поток ионизованной водородной плазмы, т. е. газа, состоящего из электронов и протонов примерно одинаковой плотности, который движется от Солнца со сверхзвуковой скоростью; на орбите Земли его скорость составляет примерно 470 км/с.

Солнечный ветер — это поток заряженных частиц, которые постоянно возмущают и пополняют магнитосферу Земли. (Магнитосфера — это огромный окружающий Землю слой, в котором электроны, протоны и другие заряженные частицы перемещаются от высоких северных широт к высоким южным, захваченные магнитным полем Земли.) Как уже говорилось в главе 5, магнитосферу сначала называли поясами Ван-Аллена, в честь Джеймса Ван-Аллена из Университета Айовы, открывшего этот слой с помощью первого американского искусственного спутника Explorer-1.

Магнитосфера Земли испытывает постоянные возмущения из-за изменчивой природы солнечного ветра и солнечных бурь, которые деформируют ее после вспышек на Солнце. Магнитосфера сжимается и снова расширяется; ее изменения вызывают геомагнитные бури, которые, в свою очередь, возмущают окружающую среду на Земле.

Солнечная активность и солнечные циклы

На Солнце время от времени случаются разнообразные возмущения, включая те, которые происходят вблизи групп солнечных вспышек (о них мы поговорим еще в этой главе). Некоторые виды солнечной активности оказывают влияние на Землю.

Солнечные вспышки в большинстве случаев нельзя увидеть в любительский телескоп, но зато они отлично видны в телескопы, установленные на спутниках. Эти вспышки выбрасывают сгустки солнечной плазмы весом в миллиарды тонн в Солнечную систему, где некоторые из них сталкиваются с защитным «магнитным зонтиком» Земли — ее магнитосферой. В результате этого взаимодействия на Земле возникают северные и южные полярные сияния, а также геомагнитные бури. Эти бури могут привести к неприятным последствиям: сбоям в работе электросетей (и отсутствию электрического освещения), сбоям в электронных системах на газо- и нефтепроводах, помехам радиосвязи, а также нарушению нормального функционирования искусственных спутников.

Солнечные возмущения и их воздействие на магнитосферу называют космической погодой . Последние официальные отчеты о космической погоде, а также прогнозы можно посмотреть на Web-сайте Space Environment Center, подразделения National Oceanographic and Atmospheric Administration (Национальное управление по исследованию океанов и атмосферы) по адресу www.sec.noaa.gov/today.html.

Все виды солнечной активности, включая 11-летний цикл и некоторые более продолжительные циклы, похоже, имеют магнитную природу. Глубоко внутри Солнца естественная динамо-машина постоянно генерирует новые магнитные поля. Эти магнитные поля поднимаются к поверхности Солнца и в более высокие слои солнечной атмосферы, где в них происходят завихрения, вызывающие различного рода возмущения.

Астрономы с помощью магнитографов измеряют магнитные поля на Солнце по их влиянию на солнечную радиацию. На многих Web-сайтах профессиональных обсерваторий можно увидеть изображения, сделанные с помощью этих устройств (см. раздел «Изображения Солнца в Web»). Наблюдения этих магнитных полей показали, что солнечные пятна — это области усиленного искаженного магнитного поля, что группы солнечных вспышек имеют магнитные полюса — северный и южный. Но, с другой стороны, общее магнитное поле Солнца довольно слабое.

Похоже, что многие быстро меняющиеся детали на Солнце и, вероятно, все взрывы и извержения связаны с солнечным магнетизмом. Когда есть меняющиеся магнитные поля и электрические токи и когда два магнитных поля наталкиваются одно на другое, происходит короткое замыкание, — которое называется перезамыканием магнитных полей , когда внезапно высвобождается огромное количество энергии.

Выбросы корональных масс: причина солнечных вспышек

Сейчас я скажу то, что противоречит написанному в большинстве учебников, за исключением некоторых, опубликованных сравнительно недавно. В течение десятилетий астрономы считали, что наблюдаемые взрывы на Солнце — это, в основном, солнечные вспышки . Мы думали, что солнечные вспышки происходят в хромосфере и что именно они — причина взрывов на Солнце.

Солнечные вспышки можно увидеть на многих изображениях профессиональных астрономических Web-сайтов. И по мере того, как в течение 11-летнего цикла солнечной активности (или цикла пятнообразования) количество солнечных пятен увеличивается, увеличивается также количество вспышек.

Но теперь астрономы знают, что они были подобны слепому, который ощупывал хвост слона и думал, что это и есть весь слон. Наблюдения Солнца из космоса показали, что основная причина солнечных вспышек — это выбросы корональных масс (coronal mass ejections), т. е. гигантские извержения, происходящие высоко в короне, самой тонкой и самой удаленной от центра зоне Солнца. Очень часто выброс корональных масс вызывает солнечную вспышку в нижнем слое короны и в хромосфере.

В течение многих лет ученые не знали о выбросах корональных масс, потому что никто не мог их увидеть. Астрономы получали возможность наблюдать корону только иногда в течение короткого промежутка времени — во время полного солнечного затмения. И видели они только солнечные вспышки, поэтому и приписали им больше значения, чем они того заслуживали.

Некоторые протуберанцы, которые можно увидеть на краешке солнечного диска с помощью Н-альфа фильтра, время от времени извергаются. Эти извергаемые протуберанцы могут быть одним из этапов процесса выброса корональных масс.

Когда на изображениях, сделанных с искусственного спутника, на восточной или западной стороне Солнца виден выброс корональных масс, который не ослабевает, а формирует вокруг Солнца гигантское расширяющееся кольцо, или гало, дело плохо. Появление гало означает, что выброс корональных масс направляется прямо к Земле.

Если на одном из изображений, сделанных с искусственного спутника, вы видите гало, обязательно проверьте сообщения на Web-сайте NOAA Space Environment Center (www.sec.noaa.gov/today.html); возможно, там будут прогнозы NOAA об очень неблагоприятной космической погоде.

Циклы внутри циклов: может ли Солнце менять свои пятна?

Солнечные пятна — это области на Солнце, выглядящие как темные пятна на его фотосфере (рис. 10.3), где магнитное поле очень сильное. Солнечные пятна холоднее окружающей атмосферы и часто появляются группами.

Рис. 10.3. Солнечные пятна

Фотография любезно предоставлена Джерри Лодригессом

На протяжении 11-летнего цикла, этого знаменитого цикла солнечной активности , количество солнечных пятен на Солнце существенно меняется. Когда у американцев еще не было такой темы для обсуждения, как Ричард Никсон или Эль-Ниньо, они обвиняли солнечные пятна абсолютно во всем, начиная от плохой погоды и заканчивая падением цен на акции на фондовой бирже. Обычно между последовательными пиками (когда появляется наибольшее количество пятен) проходит 11 лет, но этот период времени может меняться. Более того, количество пятен, появляющихся на каждом пике, может меняться в широких пределах от одного цикла к другому. И никто не знает — почему.

Когда группа солнечных пятен перемещается по солнечному диску из-за вращения Солнца, самое большое пятно с той стороны, в которую происходит движение (т. е. пятно, которое движется по диску впереди, «ведя» за собой остальные), называется ведущим пятном (leading spot). А самое большое пятно с противоположной стороны называется ведомым пятном (following spot).

Наблюдения с помощью магнитографа показали, что в большинстве групп солнечных пятен существуют определенные схемы и закономерности. В течение 11-летнего цикла солнечной активности все ведущие пятна в северном полушарии Солнца имеют северную магнитную полярность, а ведомые пятна — южную магнитную полярность. В то же время в южном полушарии Солнца ведущие пятна имеют южную полярность, а ведомые пятна — северную.

Вот как определяется эта полярность: компас, стрелка которого на Земле указывает на север, называется ориентированным на север. Такой компас на Солнце будет указывать на северную магнитную полярность. А южная магнитная полярность на Солнце — это направление, противоположное тому, на которое будет указывать компас, ориентированный на север.

Вам все это кажется простым и естественным? Тогда вот что я вам скажу. Когда начинается новый 11-летний цикл, эти полярности меняются местами. Теперь в северном полушарии ведущие пятна имеют южную полярность, а ведомые — северную. И в южном полушарии магнитные полярности тоже меняются местами. Если бы вы были компасом, то не смогли бы понять, что происходит.

Чтобы как-то систематизировать эту информацию, астрономы определили магнитный цикл Солнца. Он длится примерно 22 года и состоит из двух циклов солнечной активности. Каждые 22 года вся схема изменения магнитных полей на Солнце повторяется снова — приблизительно.

Солнечная постоянная или не постоянная?

Общее количество энергии, генерируемой Солнцем, называется солнечной светимостью (solar luminosity). Но нас, землян, больше интересует количество солнечной энергии, которое получает Земля. Оно называется солнечной постоянной (solar constant) и определяется как суммарное количество энергии солнечных лучей, попадающей за 1 секунду на 1 см² площадки, перпендикулярной направлению лучей и расположенной вне земной атмосферы на расстоянии 1 а.е. от Солнца. Солнечная постоянная приблизительно равна 1386 Вт/м².

Измерения, сделанные с помощью спутников, запущенных NASA в 1980-х годах, выявили очень небольшие изменения солнечной постоянной по мере вращения Солнца. Вы, наверное, думаете, что, когда на солнечном диске есть темные пятна, Земля получает меньше энергии, чем когда этих пятен нет. Но все обстоит как раз наоборот. Чем больше солнечных пятен, тем больше энергии Земля получает от Солнца. И это еще одна загадка, которую предстоит решить астрономам.

Согласно астрофизической теории, когда Солнце было очень молодым, оно было немного ярче, чем последние несколько миллиардов лет, и через много лет, когда оно станет красным гигантом, то будет отдавать Земле больше энергии.

Поэтому, говоря «солнечная постоянная», мы принимаем желаемое за действительное. Хотя, конечно, ведя отсчет в масштабе дней, а не тысячелетий, да еще используя любительское оборудование, мы получим значение солнечной постоянной с достаточной точностью.

Тайна солнечных нейтрино. Куда они деваются?

Ядерный синтез в самом сердце Солнца — это больше, чем превращение водорода в гелий и выделение энергии в виде гамма-лучей для нагрева всего Солнца. При этом высвобождается также огромное количество нейтрино, нейтральных субатомных частиц, которые не имеют (или почти не имеют) массы, перемещаются со скоростью света (или близкой к ней, в зависимости от того, есть ли у них масса) и могут проходить почти сквозь все.

Нейтрино — как горячий нож в масле, очень легко разрезающий его.

На самом деле, нейтрино могут беспрепятственно вылетать прямо из центра Солнца и выходить в космическое пространство. Причем те, которые направляются к Земле, пролетают ее насквозь и выходят с противоположной стороны. Некоторые из таких солнечных нейтрино подсчитывают в огромных подземных лабораториях, которые называются нейтринными обсерваториями и расположены, в основном, в глубоких шахтах и туннелях под горами. Но одна новая лаборатория под названием AMANDA построена под полутора километрами льда на Южном полюсе.

Подсчитывать нейтрино непросто, но отчеты нейтринных обсерваторий говорят о нехватке солнечных нейтрино. Дело в том, что количество нейтрино, проходящих сквозь Землю, гораздо меньше того количества, которое должно быть, если исходить из интенсивности генерации Солнцем энергии.

Правда, нехватка солнечных нейтрино — это наименьшая из наших земных проблем. Она отходит на задний план на фоне таких проблем, как недостаток продовольствия в Африке, уничтожение лесов, исчезновение ценных биологических видов и потребление невозобновляемых топливных ресурсов.

Однако проблема солнечных нейтрино тревожит ученых, побуждая их создавать новые теории физики элементарных частиц и проверять теоретические модели процессов, происходящих в солнечных недрах. Недостаток нейтрино может сказать ученым нечто такое, что совершит переворот в физике или астрономии.

Что ж, подождем и посмотрим, как дальше будет развиваться дело о пропавших нейтрино. Но несомненно одно: астрономы будут продолжать изучать Солнце до тех пор, пока не решат его загадки, в том числе о недостатке нейтрино.

Продолжительность жизни Солнца

Рано или поздно Солнце должно исчерпать свое топливо, поэтому настанет день, когда оно умрет. Что поделать, всему хорошему рано или поздно приходит конец.

Представляется, что без солнечной энергии и тепла жизнь на Земле станет невозможной: все на нашей планете замерзло бы. Но на самом деле произойдет следующее: Солнце увеличится в размерах и станет красным гигантом. Оно будет таким огромным, что просто высушит океаны — вода в них испарится до того, как у нее появится возможность замерзнуть.

Внимательно прочитайте предыдущий абзац: я не сказал, что океаны замерзнут; я сказал, что они замерзли бы без солнечной энергии и тепла. Но на самом деле перед «смертью» Солнца получаемая Землей энергия возрастет настолько, что мы умрем от жары (если к тому времени человечество еще будет существовать), а не от холода. Это к вопросу о глобальном потеплении!

Будущий красный гигант-Солнце раздуется и превратится в красивую расширяющуюся туманность. Оно станет сияющим газовым облаком, которое астрономы называют планетарной туманностью. Но увы, восхищаться им будет некому. Поэтому, чтобы понять, что мы потеряем, посмотрите на изображения некоторых планетарных туманностей, которые сформировались из других звезд; я расскажу о них в главах 11 и 12.

Эта туманность постепенно рассеется, и в ее центре от Солнца останется только крохотный «уголек» — маленький горячий объект, который называют белым карликом (это один из типов звезд). Эта звезда будет ненамного больше Земли. Она будет хотя и горячей, но настолько маленькой, что сможет отдавать Земле очень мало энергии. Поэтому все, что к тому моменту останется на Земле, замерзнет. И этот белый карлик будет похож на тлеющий уголек в угасающем костре. Он будет медленно-медленно гаснуть.

К счастью, у нас есть еще примерно 5 миллиардов лет до того, как это случится. Оставим эту проблему будущим поколениям, наряду с государственным долгом и вопросом о том, как приобрести редкое первое издание Астрономии для «чайников»

Техника безопасности при наблюдении Солнца

Галилей был не дурак. И после того как он на своем горьком опыте понял, что нельзя в телескоп смотреть прямо на Солнце, он изобрел метод проекции , когда простой телескоп используется для перевода изображения Солнца на экран — так, как это делается с помощью проектора слайдов. Но этот метод безопасен, только если правильно использовать его для простых телескопов, таких как рефлектор Ньютона или рефрактор .

Как я объяснял в главе 3, в рефлекторе Ньютона, помимо окуляра, используются только зеркала. И вы смотрите через окуляр под прямым углом к трубе телескопа. В рефракторе используются линзы, и зеркал в нем нет.

Не используйте метод проекции с телескопами, в которых, помимо окуляра, есть и линзы, и зеркала. Другими словами, не используйте проекционный метод с телескопами моделей Шмидт-Кассегрен и Максутов-Кассегрен, включая очень популярный телескоп Meade ЕТХ-90/ЕС, в котором есть и линзы, и зеркала (обо всех этих телескопах говорилось в главе 3). Сфокусированные солнечные лучи могут повредить аппаратуру внутри герметичной трубы телескопа, что в дальнейшем станет источником опасности.

Наблюдение Солнца методом проекции

Вот метод безопасного наблюдения Солнца с помощью проекции.

1. Установите телескоп-рефлектор Ньютона или рефрактор на треножник.

2. Установите на телескопе маломощный окуляр.

3. Направьте телескоп примерно на Солнце, не глядя в телескоп; держитесь сами и удерживайте других подальше от окуляра и не находитесь на одной линии с ним.

4. Найдите на земле тень от трубы телескопа.

5. Перемещайте телескоп вверх-вниз и вперед-назад, при этом наблюдая за тенью, чтобы получить тень как можно меньшего размера.

Лучший способ сделать это — держать под телескопом кусок картона перпендикулярно трубе телескопа, чтобы тень от трубы падала на картон. Передвиньте телескоп, чтобы форма тени от трубы как можно больше походила на однородный темный круг.

6. Держите картон у окуляра так, чтобы изображение Солнца появилось на картоне.

Если изображения Солнца нет на картоне, то сбоку от картона появится яркое солнечное пятно. В этом случае перемещайте телескоп, пока изображение Солнца не появится на картоне.

Схема использования этого метода показана на рис. 10.4. Самый простой и безопасный способ освоить данный метод — проконсультироваться с опытным наблюдателем из местного астрономического клуба.

Рис. 10.4. Проекция изображения Солнца

Но у проекционного метода есть и другие опасности, которым вы подвергаетесь, даже если не смотрите прямо в телескоп. Однажды я видел одного упрямого парня из бруклинской школы, который проецировал изображение Солнца с помощью телескопа с диаметром 17,5 см. Он не приближал свое лицо к окуляру, но в какой-то момент его рука попала под проецируемый луч света очень близко от окуляра, где солнечное изображение маленькое. Понятно, что луч прожег маленькое отверстие на рукаве его черного кожаного пиджака.

Чтобы избежать травм, не смотрите на Солнце сквозь окуляр и не допускайте, чтобы какая-либо часть вашего тела, тела другого человека или любые вещи попадали под проецируемый луч солнечного света.

При использовании телескопа в качестве проектора солнечного изображения нужно быть очень осторожным и ни в коем случае не допускать, чтобы ребенок без присмотра или другой человек, не обученный данному методу, самостоятельно управлял телескопом. Не смотрите на Солнце в телескоп, в малый вспомогательный телескоп или в видоискатель, которым оснащен ваш телескоп. Следите за тем, чтобы никакая часть вашего тела, тела другого человека или любые вещи не попадали под проецируемый луч солнечного света. На пути луча должен быть только ваш картонный экран.

Теперь можете попробовать поискать пятна на солнечном диске (это научный термин, обозначающий видимую поверхность Солнца, обращенную к Земле). Если вы обнаружите какие-либо пятна, продолжайте наблюдать несколько дней подряд (2–3 дня), и вы увидите, что они как будто перемещаются по солнечному диску. Хотя они немного перемещаются сами по себе, на самом деле их движение обусловлено в основном вращением Солнца. Таким образом, вы повторили открытие Галилея, причем сделали это абсолютно безопасно.

Если вы не хотите использовать проекционный метод или у вас просто более современный телескоп (имеющий и линзы, и зеркала), который нельзя использовать для данного метода, то для безопасного наблюдения Солнца вам необходим специальный солнечный фильтр. Конечно, это потребует денежных затрат, но поверьте: дело стоящее.

Если цена не имеет значения, то можно увидеть больше

Специальные солнечные фильтры, которые называются Н-альфа фильтрами, позволяют увидеть намного больше деталей Солнца. Особенно хорошо использовать их для наблюдения солнечных протуберанцев, которые выглядят как огненные дуги на краешке, или лимбе, солнечного диска. К сожалению, эти фильтры очень дорого стоят (больше 1000 долларов).

Но если такая цена вас не пугает, сначала попрактикуйтесь в обычном наблюдении Солнца (без фильтров), а затем уже попробуйте Н-альфа фильтры. Их продают две фирмы-производителя: Thousand Oaks Optical (www.thousandoaksoptical.com) и Coronado Instrument Group в Пирсе, штат Аризона (www.coronadofiIters.com).

Возможно, для присоединения одного из этих Н-альфа фильтров к телескопу вам понадобится переходник. Дело в том, что эти фильтры не всегда легко соединять со всеми моделями телескопов.

Как наблюдать Солнце через внешний фильтр

Единственные солнечные фильтры, которые я рекомендую, — это внешние по отношению к телескопу, т. е. свет не может проникнуть в телескоп, не пройдя через фильтр.

Фильтры, которые расположены на окуляре, около или вместо него, во многих случаях могут повредиться сильным нагревом от сфокусированных лучей, и, в свою очередь, будут представлять большую опасность для вашего зрения. Поэтому используйте только фильтры, расположенные на входе лучей в телескоп.

Ниже перечислены фильтры, входные по отношению к телескопу, которые я рекомендую использовать при наблюдении Солнца.

Полноапертурные фильтры . Подходят для телескопов с апертурой 10 см или меньше (напоминаю, апертура — это диаметр светособирающего зеркала или линзы телескопа), таких как Meade ЕТХ-90/ЕС. Этот фильтр полностью покрывает зеркало (линзу) телескопа, так что вся поверхность зеркала (линзы) получает фильтрованный солнечный свет.

Внеосевые фильтры . Это самые лучшие фильтры для телескопов с апертурой 10 см или больше, которые не относятся к рефракторам. Внеосевой фильтр меньше апертуры телескопа, но он устанавливается на пластине, которая покрывает всю апертуру. Солнце очень яркое и потому нет необходимости, чтобы свет собирала вся апертура телескопа. Вы и так хорошо его увидите. Это правда, что большая апертура позволяет получить более четкое изображение. Но в большинстве мест наблюдения состояние земной атмосферы не позволит получить такое резкое солнечное изображение, какое дает полная апертура телескопа размером 10 см или больше. Чем меньше ненужного света попадет в ваш телескоп, тем в большей безопасности будете и вы, и телескоп.

Затемнение

Когда вы преграждаете (полностью или отчасти) солнечным лучам путь в телескоп (например, используя фильтр, который позволяет свету проходить только через часть апертуры), это называется затемнением телескопа . Если вы скажете кому-нибудь в астрономическом клубе, что наблюдали Солнце «в затемненный телескоп», они подумают, что вы — настоящий профи! Знаете, кто придумал затемнить телескоп? Конечно, Галилей! Так что вы можете повторить его путь, наблюдая солнечные пятна в затемненный телескоп.

Для большинства телескопов не-рефракторов вам понадобится внеосевой солнечный фильтр, потому что в не-рефракторах обычно есть малые зеркала или механические устройства, которые находятся в центре внутри трубы телескопа и преграждают путь части лучей, попадающих в центр трубы телескопа.

В особом случае — если у вас рефрактор с апертурой 10 см или больше, т. е. довольно дорогой телескоп, — используемый фильтр должен надеваться на верхушку телескопа, быть меньше апертуры телескопа, но присоединяться в центре на пластине, закрывающей телескоп. Фильтр необходимо присоединять в центре, потому что, вообще говоря, качество оптики в центральной части главной линзы или линзы объектива телескопа (большой линзы) обычно лучше, чем по контуру линзы.

Солнечные фильтры можно найти в разных местах. Я расскажу о двух фирмах, имеющих репутацию производителей высококачественной продукции.

Фирма Roger W. Tuthill, Inc . из Маунтинсайда, штат Нью-Джерси, продает фирменные фильтры Solar Skreen Sun Filters для телескопов, биноклей, фотоаппаратов и портативных видеокамер различных типов, включая фильтры, изготовленные специально для многих популярных моделей телескопов линий Celestron и Meade. Эти фильтры состоят из двух особых пластин Mylar, покрытых алюминием.

Фильтры для особых телескопов и другого оборудования встроены в опору, установленную на телескопе или объективе. Но фирма Tuthill также продает отдельные фильтры Solar Skreen. В моем недавнем круизе, целью которого было наблюдение полного солнечного затмения, я прикрепил эти фильтры к каждой из больших линз бинокля с помощью резинок, чтобы они прочно держались. И, сидя на палубе в шезлонге, я наслаждался зрелищем затмения, потягивая коктейль.

Но только используйте Solar Skreen или любые другие солнечные фильтры в соответствии с инструкциями фирмы-производителя. Их можно найти на Web-сайте фирмы Tuthill по адресу www.tuthillscopes.com.

Фирма Thousand Oaks Optical из Саузенд-Оакс, штат Калифорния, производит полноапертурные и внеосевые стеклянные солнечные фильтры под названием Туре 2 Plus. Эти фильтры хорошо подходят для наблюдения в телескоп.

Фильтры фирмыThousand Oaks Optical используются для фотографирования Солнца в телескоп, но они недостаточно темные, чтобы их можно было применять для наблюдения Солнца в телескоп.

Фирма Thousand Oaks также продает фильтры Polymer Plus на основе полимерной пленки. Это их ответ фирме Tuthill с ее фильтрами Solar Skreen. И, конечно, совершенно естественно, что каждая фирма-производитель считает свой продукт самым лучшим. Посетите Web-сайт фирмы Thousand Oaks по адресу www.thousandoaksoptical.com.

Наблюдение Солнца — это одно удовольствие

Солнце — потрясающий объект для наблюдения! Этот постоянно меняющийся горячий газовый шар может очень многое дать осторожному наблюдателю. Если принимать необходимые меры предосторожности (см. предыдущий раздел), то можно проводить наблюдения самостоятельно. В дополнение к наблюдению Солнца с помощью проекционного метода или телескопов, оснащенных солнечными фильтрами, можно также посетить Web-сайты, на которых представлены впечатляющие, профессионально сделанные изображения. В данном разделе я расскажу о некоторых способах, которые вам подойдут для самостоятельного наблюдения Солнца.

Наблюдение за солнечными пятнами

Когда вы будете уверены в том, что научились наблюдать Солнце безопасно для себя, — т. е. используя проекционный метод или телескоп, оснащенный солнечным фильтром, можете приступать к наблюдению солнечных пятен по следующему плану.

Наблюдайте Солнце как можно чаще.

Отмечайте размер и расположение пятен и групп пятен на солнечном диске. Некоторые солнечные пятна выглядят как крохотные темные точки. Если даже в мощный телескоп обсерватории эти объекты выглядят как маленькие темные точки, то они называются порами . Но если пятно достаточно большое, то вы сможете различить его отдельные участки. Темная часть в центре называется тень (umbra), а окружающая область, которая темнее солнечного диска, но светлее тени, — это полутень (penumbra).

Зарисуйте схему движения солнечных пятен по мере совершения Солнцем одного полного оборота, который оно делает от 25 дней (на экваторе) до примерно 35 дней (на полюсах). Да, Солнце на разных широтах вращается с разными скоростями; это одна из многих его тайн и неожиданных свойств.

Сами посчитайте солнечные пятна

Вычисляйте свое собственное количество солнечных пятен для каждого дня наблюдения по следующей формуле:

R = 10g + s

где R — это количество «ваших» солнечных пятен, g — количество групп солнечных пятен, которые вы видите на Солнце, a s — общее количество солнечных пятен, которое вы подсчитали, включая пятна в группах.

Одни солнечные пятна кажутся изолированными одно от другого и находятся в различных местах солнечного диска, а другие — расположены рядом. Пятна, расположенные рядом в одном месте солнечного диска, называются группой. А пятно, которое находится отдельно от других, считается как собственная группа (обоснования такого метода подсчета могут быть самыми разнообразными, но именно его используют на протяжении уже многих лет).

Рассмотрим это на примере. Предположим, вы различили пять солнечных пятен; три из них расположены рядом в одном месте Солнца, а еще два достаточно отдалены одно от другого. Это значит, что вы обнаружили три группы солнечных пятен (группа, состоящая из трех близлежащих пятен, и две группы, каждая из которых содержит по одному пятну), поэтому g = 3. А количество отдельных пятен — 5, т. е. s = 5. Тогда

R = 10 × 3 + 5;

R = 30 + 5;

R = 35.

Подсчет официального количества солнечных пятен

В один и тот же день разные наблюдатели получают различные значения количества собственных солнечных пятен. Причем, чем лучше условия наблюдения и телескоп и живее воображение, тем больше солнечных пятен вы получите. Скажем, вы получили R = 35, а ваш сосед — только R = 22. По количеству солнечных пятен вы не только не отстаете от соседа, но и опережаете его! Ура!

Официальные астрономические организации, которые сводят все данные в таблицы и усредняют отчеты множества различных обсерваторий, знают по опыту, что одни наблюдатели получают достаточно низкие значения (как ваш сосед), потому что просто не могут увидеть так много пятен, а другие далеко опережают всех остальных по своим значениям. Учитывая этот опыт, официальные организации присваивают некоторый коэффициент каждой обсерватории или наблюдателю и учитывают это в будущих подсчетах, чтобы усреднить отчеты и получить наилучшую оценку количества солнечных пятен каждый день.

Если вы хотите узнать профессионально определенное количество солнечных пятен, посетите Web-сайт Национальной солнечной обсерватории (National Solar Observatory) по адресу www.sunspot.noao.edu/IMAGES/sunspot_numbers.html.

Изображения Солнца в Web

В Web можно найти самые последние или недавние профессиональные фотографии солнечного диска и солнечных пятен (то, что астрономы называют фотографией в белом свете; весь видимый свет Солнца — это белый свет). Очень хороший в этом отношении сайт итальянской астрофизической обсерватории в Катании по адресу http://woac.ct.astro.it/. Астрономы этой обсерватории называют количество солнечных пятен числом Вульфа в честь знаменитого астронома, занимавшегося изучением Солнца. На этом сайте есть таблицы количества солнечных пятен и их групп, а также фотографии Солнца. Изучая эти фотографии, вы попрактикуетесь в определении групп и подсчете солнечных пятен.

Когда вы станете опытным астрономом и научитесь фотографировать в телескоп небесные объекты, попробуйте сфотографировать также Солнце. Надеюсь, вас вдохновят снимки, сделанные в обсерватории Маунт-Вилсон, в которой занимаются фотографированием Солнца с 1905 года. Оцените потрясающую фотографию силуэта самолета на фоне пятнистого Солнца, а также фотографию самой большой группы солнечных пятен изо всех, когда-либо сфотографированных, начиная с 7 апреля 1947 года. Если вам повезет настолько, что вы увидите группу солнечных пятен размером хотя бы в половину этой, то, вероятно, она будет видна через солнечный фильтр и телескоп вам даже не понадобится. Фотографии Солнца в белом свете, сделанные в обсерватории Маунт-Вилсон, можно посмотреть по адресу http://physics.use.edu/solar/direct.html.

Но иногда небо Италии укрыто облаками, так что придется искать другое место, где есть профессиональные фотографии всего солнечного диска. Можно посетить, например, Web-сайт Австралийского агентства космической погоды (http://www.ips.oz.au/index.php). Если термин «белый свет» явно не указан, ищите изображение, в названии которого есть буквы GONGWL. Они расшифровываются так: GONG — это проект, который проводят астрономы всего мира, занимающиеся изучением Солнца, a WL- означает «белый свет». Заметим, что в рамках этого проекта регулярно получают новые результаты.

На самом деле астрономы изучают Солнце при всех видах освещения, а не только в белом свете. Эти исследования включают фотографии, сделанные в ультрафиолетовом, в крайней части ультрафиолетового и в рентгеновском диапазоне; все эти виды излучения невидимы для глаза и фактически задерживаются атмосферой Земли. Поэтому подобные фотографии сделаны с помощью телескопов, установленных на искусственных спутниках, вращающихся вокруг Земли на большой высоте, или космических аппаратов, находящихся далеко от Земли и вращающихся вокруг Солнца, как и Земля. Изображения Солнца, сделанные с помощью спутников и множества других телескопов, находящихся на поверхности Земли, можно найти на Web-сайте NASA «Текущие изображения Солнца» по адресу http://umbra.nascom.nasa.gov/images/latest.html.

Если у вас достаточно широкий канал в Internet, который позволяет смотреть видеоролики через Web, посмотрите сделанный с помощью спутника SOHO фильм, в котором видно, как меняется «лицо» Солнца, на сайте NASA SOHO Movie Theatre (Кинотеатр спутника SOHO) по адресу http://sohowww.nascom.nasa.gov/synoptic/soho_movie.html.

Наблюдение полного солнечного затмения

Лучший способ ежедневно наблюдать самую внешнюю, самую изменчивую и самую красивую зону Солнца, т. е. корону, — это следить за изображениями, сделанными с помощью спутников и опубликованными на Web-сайтах, указанных в предыдущем разделе.

Но непосредственное, «живое» наблюдение короны — это зрелище, в котором не стоит себе отказывать. Достаточно сказать, что это одно из самых красивых и захватывающих природных явлений. Поэтому многие астрономы-любители годами копят деньги, чтобы потратить их на великое путешествие для наблюдения солнечного затмения. И профессиональные астрономы тоже ищут способы попасть в ту точку Земли, где будет наблюдаться полное солнечное затмение, несмотря на все свои спутники и космические телескопы.

Бывает частичное (partial), кольцеобразное (annular) и полное (total) затмения (eclipse) Солнца (рис. 10.5). Конечно, самое потрясающее зрелище — полное затмение, но некоторые кольцеобразные затмения тоже стоят того, чтобы отправиться в путешествие. Во время кольцеобразного затмения вокруг контура Луны видно тонкое светлое кольцо фотосферы. Частичное затмение — не то, ради чего я проехал бы сотни километров, поскольку нельзя увидеть хромосферу или корону. Но, конечно, если такое затмение произойдет там, где вы живете, то зачем упускать случай попрактиковаться? В конце концов, первая и последняя стадия полного или кольцеобразного солнечного затмения — это частичные затмения! Поэтому вы должны уметь наблюдать и эти стадии тоже.

Рис. 10.5. Что происходит во время затмения Солнца

Наблюдение полного солнечного затмения

Чтобы наблюдать частичное затмение или частичные фазы полного солнечного затмения, используйте Solar Skreen или другие солнечные фильтры, которые я описывал в предыдущем разделе. Затмение можно наблюдать в бинокль или телескоп, оснащенные таким фильтром, либо через фильтр, если держать его перед глазами.

Полное затмение обычно начинается с частичной фазы. Сначала происходит первый контакт (first contact), когда край Луны наползает на край Солнца. Теперь наблюдатель видит частичное затмение Солнца; это значит, что он находится в полутени или более светлой внешней части тени Луны. Во времявторого контакта (second contact) движущийся вперед край Луны достигает противоположного края Солнца, так что теперь Солнце полностью закрыто. Вы стали свидетелем полного затмения и находитесь в темной тени , или центральной тени Луны. В этот период можно опустить солнечный фильтр или бинокль с фильтром и просто, не отрываясь, смотреть (не рискуя повредить зрение) на фантастическое зрелище полного солнечного затмения. Но когда период полного затмения пройдет, не смотрите пристально на Солнце без фильтра.

Корона формирует вокруг Луны яркое белое гало, из которого иногда на запад и восток простираются длинные «языки». С южной и северной стороны лимба Луны, а также вокруг всего лунного диска можно увидеть тонкие яркие полярные лучи. Ищите маленькие ярко-красные точки — это солнечные протуберанцы, видимые невооруженным глазом в краткие моменты затмения. Во время пика 11-летнего цикла солнечной активности корона обычно круглая, но в периоды минимума пятнообразования она вытянута с востока на запад. Нужно отметить, что во время каждого затмения форма короны разная.

Некоторые люди снимают солнечные фильтры со своих биноклей и телескопов и наблюдают полное солнечное затмение через эти инструменты, не пользуясь фильтрами. Это очень опасно, если:

вы снимаете фильтр слишком рано, до того как Солнце действительно войдет в фазу полного затмения;

вы смотрите без фильтра слишком долго (очень простой способ нарваться на неприятности) и продолжаете смотреть сквозь оптический инструмент без фильтра и тогда, когда Солнце уже начинает появляться из-за Луны.

Предупреждаю! Не советую смотреть на Солнце через бинокль или телескоп без фильтра даже во время фазы полного солнечного затмения, если вы не находитесь под непосредственным контролем специалиста. Например, иногда опытный руководитель группы, совершающей путешествие для наблюдения затмения, использует звукоусилительную аппаратуру (микрофон, усилитель, динамик), компьютерные вычисления и собственные «ноу-хау», чтобы объявлять группе, когда можно смотреть на солнечное затмение без фильтра, а когда нужно прекратить это делать, дает советы и предостерегает.

На собственном (горьком) опыте я знаю, что самый простой способ нанести себе вред — это прильнуть к биноклю или телескопу, чтобы посмотреть еще «только пару секундочек», в то время как тонкий и яркий краешек солнечного диска уже начинает выходить из-за Луны. Этот тонкий краешек не заставит вас немедленно отвести взгляд, потому что он не кажется особенно ярким. Но вы не отдаете себе отчет, что инфракрасные лучи от этой маленькой части солнечного диска повреждают ваше зрение, не слепя вас и не вызывая мгновенной боли. Всего через несколько минут (или еще быстрее) вы начнете ощущать боль. Но будет поздно: зрение уже повреждено.

Такое яркое, что нужно носить солнцезащитные очки

Компания Rainbow Symphony, Inc . из Реседы, штат Калифорния, — это известный производитель солнечных фильтров, вставленных в недорогую оправу для очков (это похоже на очки для просмотра стереоскопических фильмов). Кстати, компания Rainbow продает также стереоскопические очки, но для наблюдения затмения они не помогут. Компания производит продукцию под названием Eclipse Shades. Эти очки достаточно недороги, поэтому советую приобрести их каждому члену вашей компании, даже если вы покупаете более дорогие солнечные фильтры для своих оптических инструментов. Обычно организаторы туров и круизов для наблюдения затмения распространяют специальные очки, но они не всегда так удобны, как Eclipse Shades. Более подробно об этих очках вы можете узнать на Web-сайте компанииRainbow Symphony по адресу www.rainbowsymphony.com/soleclipse.html.

Соблюдайте меры предосторожности, следуйте всем инструкциям, не смотрите прямо на Солнце без фильтра — и тогда вы с нетерпением будете ожидать новых и новых полных затмений Солнца!

Поиск полос тени и четок

Еще одна причина, по которой не следует смотреть на Солнце во время фазы полного затмения через оптические инструменты, состоит в том, что в это время можно увидеть в небе много интересного невооруженным глазом.

Прямо перед фазой полного затмения так называемые полосы тени (shadow bands) — мерцающие малоконтрастные узоры темных и светлых полос — могут пробегать по земле или по палубе вашего корабля. Это оптические эффекты, порождаемые в атмосфере Земли, когда от яркого солнечного диска затмевающая его Луна оставляет только последнюю маленькую частичку, но когда она еще не затмила его полностью.

Четки Бейли^[29] (Baily’s Beads) — это еще одно удивительное, но быстротечное зрелище, которое происходит во время фазы полного затмения. Всего на несколько мгновений до и после фазы полного затмения на краю лунного диска появляются яркие точки («четки»), когда солнечный свет проходит между горами или краями кратеров Луны.

И не забывайте наблюдать за дикими животными (а также домашними, если будет такая возможность). Куры возвращаются в курятник, коровы — в хлев и т. д. Во время одного затмения в XIX веке астрономы установили свои инструменты в хлеву и направили телескопы наружу через дверь. Как же они удивились, когда во время фазы полного затмения коровы вернулись домой!

Во время фазы полного затмения посмотрите на темное небо вокруг Солнца. Это редкая возможность увидеть звезды днем. В специальных статьях, публикуемых в астрономических журналах или на Web-сайтах, обычно сообщают, какие звезды и планеты искать. Вы можете также узнать это самостоятельно, введя дату и время затмения в программу-планетарий и выбрав режим отображения неба в том месте Земли, где вы собираетесь наблюдать затмение.

Путь полного затмения

В конце фазы полного затмения наступает третий контакт , когда ведущий краешек Луны выходит за пределы солнечного диска. Теперь вы снова находитесь в полутени и наблюдаете частичное затмение. Четвертый , или последний контакт происходит, когда ведомый краешек Луны сползает с солнечного диска. Увы, затмение закончилось.

Все затмение, от первого до последнего контакта, может продолжаться несколько часов, но самая интересная часть, фаза полного затмения, длится от одной до семи минут или чуть больше.

И есть только одно место на пути полного затмения — следа центра тени Луны на поверхности Земли, — где продолжительность полного затмения наибольшая. Во всех других местах на этом пути фаза полного затмения короче. Конечно, место, где затмение имеет максимальную продолжительность, может находиться не там, где прогноз погоды наилучший, или не там, куда легко и безопасно добраться. Поэтому очень важно планировать «путешествие за затмением» заранее. В любом хорошем месте все номера в отелях, автомобили напрокат и т. д. будут заказаны по меньшей мере за один или даже за два года до затмения.

Чтобы спланировать путешествие для наблюдения затмения, выберите в табл. 10.1 подходящее затмение и начинайте искать оптимальный способ увидеть его.

За несколько лет до затмения в астрономических журналах начнут появляться статьи с информацией о прогнозах погоды в месте затмения и о том, как наблюдать его в различных точках земного шара. Читайте Web-сайты журналов Sky & Telescope и Astronomy . Ищите объявления об организации «путешествий за затмением» в журналах и в Web. Самые надежные прогнозы о затмениях можно найти на Web-сайте NASA, посвященном затмениям, по адресу sunearth.gsfс. nasa.gov/eclipse.

Удачи!