Вы здесь

Три загадки солнечной фотосферы. I

 

Наблюдая Солнце с помощью бинокля, зрительной трубы или телескопа (конечно же, с применением солнечных светофильтров или экрана, потому что Солнце очень яркое, и без защиты на него нельзя смотреть даже невооружённым глазом, — можно навсегда испортить зрение!), вы убедитесь, что Солнце имеет резкие очертания.

Поэтому неудивительно, что самый выдающийся астроном конца XVIII — начала XIX вв. Вильям Гершель был уверен,  что Солнце имеет твёрдую поверхность и даже живых обитателей.

Гершель писал:

 

«…Солнце представляется мне необычайно величественной, огромной и яркой планетой; … всего вероятнее, что оно обитаемо, подобно остальным планетам, существами, органы которых приноровлены к особенным условиям, господствующим на этом громадном шаре».

Берри «Краткая история астрономии» (1904).

 

Но это же совсем не так!

Интересно,  что М. В. Ломоносов за полвека до Гершеля,  ещё в 1743 году, высказал правильные утверждения о природе Солнца. Его стихотворение «Утреннее размышление о Божием величестве» содержит такие строки:

 

«…Когда бы смертным толь высоко

Возможно было возлететь,

Чтоб к солнцу бренно наше око

Могло, приближившись, воззреть,

Тогда б со всех открылся стран

Горящий вечно Океан.

 

Там огненны валы стремятся

И не находят берегов;

Там вихри пламенны крутятся,

Борющись множество веков;

Там камни, как вода, кипят,

 

Горящи там дожди шумят…

 

Поразительно точная догадка!

Нам теперь известно, что Солнце — гигантский газовый (плазменный) шар, и у него нет твёрдой поверхности.

А вот первая и довольно простая загадка, — почему диск Солнца имеет чёткие очертания, и кажется, будто у него есть твёрдая поверхность?

Ответ таков.

Видимое нами излучение Солнца исходит из фотосферы, — это довольно тонкий слой Солнца, по сравнению с его радиусом (700.000 км). Толщина фотосферы равна примерно 300 км, что составляет ≈300/700.000 ≈1/2.000 часть радиуса Солнца.

Угловой радиус Солнца составляет 15′ = 900˝. Жители Земли видят фотосферу под углом 900˝/2000 ≈ 0,5˝.

Разрешающая способность любительских телескопов не лучше, чем 14˝/D(см.). При диаметре объектива телескопа D = 14см, получим, что разрешающая способность всего лишь 1˝.   Т.е. качество любительских телескопов таково (1˝ > 0,5˝), что они в принципе не позволяют разглядеть фотосферу в профиль.

Именно поэтому фотосфера выглядит в любительские телескопы при разумных увеличениях, т. е. при увеличениях не более, чем 20D, где D — диаметр объектива телескопа в см., резко очерченной линией.

Если же применять очень большие увеличения, то фотосфера будет казаться размытой из-за целого ряда оптических эффектов, которые никакого отношения к устройству фотосферы не имеют, — попросту говоря, получится обман зрения.

Продолжение

©   А. А. Дмитриевский.