Что будет если посмотреть на солнце в космосе
Что будет с глазом, если посмотреть в телескоп на Солнце?
Астроном показывает результат «наблюдения» на практике
С детства многие из нас слышали, что ни в бинокль, ни в телескоп смотреть на Солнце нельзя — будут повреждены глаза. Все мы знаем, почему — лучи Солнца фокусируются, и ткани глаза могут быть обязательно будут повреждены. Но каким может быть повреждение? Вопрос, возможно, немного детский, но все равно интересно.
Настолько интересно, что все это решено было проверить. Астроном по имени Марк Томпсон решил показать это на практике. Он установил 80мм телескоп с увеличением 50х, направил его на Солнце, и посмотрел в телескоп. Правда, свои глаза он не стал подвергать угрозе повреждения — вместо него Солнцем «любовался» глаз свиньи.
Строение глаза свиньи довольно сильно похоже на строение глаза человека. Поэтому этот орган хорошо демонстрирует последствия наблюдения за Солнцем без защиты, незащищенным глазом. Сначала вроде как ничего не происходит, но по прошествии 20 секунд глаз начинает дымиться. И это не пар — ткани глаза начинают гореть.
За 20 секунд в глазу образовалось отверстие, проходящее через роговицу и хрусталик. Томпсон рассек глаз, и выяснил, что степень повреждения очень высока — излучение поразило и глубинные слои глазного яблока, а не только поверхность.
Какой вывод делает ученый? «Это очень, очень плохая идея смотреть на Солнце в телескоп незащищенным глазом», комментирует произошедшее Томпсон. Но мы ведь и не сомневались в этом, правда?
Можно ли посмотреть на Солнце в телескоп и не ослепнуть
1-08-2021, 06:27 | Наука и техника / Новости науки и техники | разместил: cosm | комментариев: (0) | просмотров: (816)
У астрономов существует шутка, что сделать это можно два раза в жизни: правым и левым глазом. «Популярная механика» объясняет, как можно сделать это неограниченное количество раз – без всякого вреда для здоровья.
Солнце — самый яркий объект на земном небе, и это, как ни странно, на протяжении многих столетий доставляло астрономам в основном проблемы. Серьезные наблюдения Солнца начались в 1611 году, когда немецкий астроном и механик Кристоф Шейнер модифицировал недавно появившийся телескоп, добавив в схему цветные стекла и спроецировав изображение на белую поверхность. Так появился специальный телескоп для наблюдений за Солнцем — гелиоскоп. С его помощью Шейнер одним из первых открыл новое явление — пятна и факелы на Солнце. В 1930 году арсенал астрономов был дополнен коронографом — научным прибором, разработанным французским астрономом Бертраном Лио для изучения внутренней части короны.
Слева направо: Meade Star Navigator 90, Coronado Solarmax II 90 Double Stack, Coronado PST. ВНИМАНИЕ! Никогда не направляйте на Солнце телескоп или любой другой оптический прибор без установленного специального солнечного фильтра. Сфокусированное солнечное излучение может привести к растрескиванию линз, нагреванию газа, которым заполнены некоторые герметичные оптические приборы, и взрыву.
И на Солнце бывают пятна
Даже невооруженным глазом смотреть на Солнце крайне опасно — иногда достаточно нескольких секунд, чтобы получить ожог сетчатки, а при взгляде через телескоп для необратимой потери зрения будет достаточно даже долей секунды. Почему это происходит, поймет любой человек, который когда-либо выжигал с помощью собирающей линзы. Сфокусированное в маленькое пятно солнечное излучение способно легко прожечь деревянную поверхность, сетчатку глаза или разогреть до растрескивания линзы окуляра.
Так что единственный случай, когда на Солнце можно смотреть без всякой защиты, — это полная фаза солнечного затмения, когда Луна целиком перекрывает прямой солнечный свет, оставляя видимой лишь слабую (относительно основного излучения) солнечную корону. В остальных случаях понадобится специальный фильтр, ослабляющий поток света от нашей звезды примерно в 20 000 раз — до 0,005% (внешне такой фильтр похож на зеркало).
Что можно увидеть в обычный телескоп, оснащенный таким светофильтром? Примерно то же самое, что увидел в гелиоскоп Шейнер, то есть по современным меркам довольно немного: самую яркую поверхность Солнца, фотосферу, и ее детали — пятна и факелы. А вот хромосферу и корону в такой инструмент не увидеть — их свечение значительно слабее фотосферного. Что же делать, если хочется посмотреть на знаменитые солнечные протуберанцы — потоки горячего газа, поднимающиеся над поверхностью Солнца на 30−50 тысяч километров (а так называемые эруптивные протуберанцы — на 400 000 км)? Нужно воспользоваться специальным солнечным телескопом.
Солнечные телескопы Coronado предназначены только для наблюдения Солнца. Никакие другие объекты в них увидеть не удастся. Но вряд ли владельцы этих специализированных инструментов будут расстроены: ведь наше Солнце является одним из самых динамичных и красивых небесных тел. И без сомнения — самым ярким!
Погасить Солнце
Современные солнечные телескопы, такие как Coronado PST (Personal Solar Telescope), используют значительно более совершенную технологию для защиты глаз наблюдателя. Во-первых, на объективе телескопа стоит широкополосный ослабляющий фильтр (Energy Rejection Filter, ERF), отражающий и задерживающий более 90% солнечного излучения, а также почти полностью блокирующий инфракрасную и ультрафиолетовую области спектра. Но этого, разумеется, недостаточно. Главная часть телескопа PST — специальный интерференционный фильтр на основе эталона Фабри-Перо, вырезающий и пропускающий из всего спектра узкую полоску шириной всего 1 ангстрем в области H-альфа, основной альфа-линии излучения водорода (с длиной волны 656,28 нм). За счет такой двухслойной защиты в Coronado PST можно увидеть значительно больше деталей поверхности Солнца — пятна, факелы, невидимые в обычный телескоп протуберанцы и корональные дуги, грануляцию и волокнистую структуру.
Космический аппарат впервые «прикоснулся» к Солнцу
Впервые в истории космический аппарат достиг солнечной атмосферы. Открытия, которые учёные смогут сделать, благодаря этому достижению, помогут в изучении не только нашего солнца, но и многих других подобных звёзд во Вселенной.
В 2018 году в космос был запущен космический аппарат NASA Parker Solar Probe, задача которого – исследовать казавшуюся неприступной атмосферу Солнца. Огненная корона нашего светила, казалось, сжигает всё на своём пути.
Через три года после запуска и спустя десятилетия после появления самой идеи отправить аппарат к Солнцу, «Паркер» наконец-то подобрался к светилу ближе, чем любой другой исследовательский аппарат.
Впервые в истории земной аппарат «коснулся» Солнца: аппарат НАСА пролетел через верхние слои атмосферы нашего светила — его корону — и проанализировал образцы вещества и магнитные поля в этой области.
Новая веха знаменует собой важный шаг для проекта Parker Solar Probe и гигантский скачок в изучении Солнца. Так же, как высадка на Луну позволила учёным понять, как образовалось это космическое тело, так прикосновение к самому веществу, из которого сделано Солнце, поможет учёным получить важную информацию о нашей звезде и её влиянии на Солнечную систему.
«Прикосновение к Солнцу с помощью зонда Parker Solar Probe – это монументальный момент для исследований Солнца и поистине выдающийся подвиг, – сообщает Томас Цурбухен (Thomas Zurbuchen), директор Управления научных миссий НАСА. – Эта веха не только даёт нам более глубокое понимание эволюции нашего Солнца и его влияния на Солнечную систему. Также и всё, что мы узнаём о нашей собственной звезде, даёт нам представление об огромном количестве звёзд в остальной Вселенной».
Поясним, что аппарат делает витки вокруг нашего светила, постепенно подлетая к нему всё ближе и ближе.
По мере приближения к солнечной поверхности «Паркер» позволяет учёным делать всё новые открытия. Другие космические аппараты не имели возможности предоставить астрономам столь важные и точные данные, так как они находились слишком далеко от светила.
Так, ранее зонд побывал внутри солнечного ветра — потока ионизированных частиц, выбрасываемых Солнцем, который может сильно влиять на жизнь на Земле.
В 2019 году «Паркер» обнаружил, что вблизи Солнца много магнитных зигзагообразных структур из солнечного ветра, называемых switchbacks. Но, как и где они образовались, оставалось загадкой для учёных.
С тех пор вдвое сократив расстояние до Солнца, солнечный зонд Parker прошёл достаточно близко, чтобы определить, по крайней мере, одно место, откуда они происходят: поверхность светила.
В отличие от Земли, у Солнца нет твёрдой поверхности. Но у него действительно есть перегретая атмосфера, состоящая из солнечного материала, привязанного к Солнцу гравитацией и магнитными полями. По мере роста температур и давления материал выбрасывается от Солнца. В определённой точке пространства гравитационные и магнитные поля становятся слишком слабыми, чтобы его удержать.
Эта точка, известная как критическая альфвеновская поверхность, знаменует конец солнечной атмосферы и начало солнечного ветра. Солнечный материал, обладающий достаточной энергией, чтобы пересечь эту границу, становится солнечным ветром, который, имея свой собственный заряд, увлекает за собой магнитное поле, двигаясь затем через всю Солнечную систему, к Земле и за её пределы.
До сих пор исследователи не знали, где именно находится критическая альфвеновская поверхность. Но, основываясь на изображениях короны, созданных с расстояния, исследователи рассчитали, что она находится в пределах от 10 до 20 солнечных радиусов (от 7 до 13,8 миллиона километров) от поверхности Солнца.
28 апреля 2021 года во время восьмого пролёта мимо Солнца приборы зонда Parker зафиксировали определённые магнитные условия и характеристики частиц, исходящих от Солнца, которые указали учёным на то, что аппарат пересёк критическую альфвеновскую поверхность и наконец впервые вошёл в солнечную атмосферу.
Это произошло на высоте 18,8 солнечных радиусов (около 13 миллионов километров) над поверхностью Солнца.
Во время пролёта Parker несколько раз входил в корону и выходил из неё. Это доказывает то, что предсказывали некоторые исследователи: критическая альфвеновская поверхность не имеет формы гладкого шара. Скорее, у неё есть «шипы и впадины», которые делают эту поверхность неровной.
В будущем определение мест, где эти выступы совпадают с солнечной активностью, исходящей от поверхности звезды, может помочь учёным узнать, как события на Солнце влияют на его атмосферу и солнечный ветер.
Добавим, что первый проход через корону, который длился всего несколько часов — один из многих, запланированных для миссии. «Паркер» продолжит свой полёт и в конечном итоге достигнет отметки 8,86 солнечного радиуса (6,1 миллиона километров) от поверхности светила.
Предстоящие облёты, следующее сближение призойдёт в январе 2022 года, вероятно, снова проведут Parker Solar Probe через корону.
Размер короны Солнца определяется солнечной активностью. По мере нарастания 11-летнего цикла активности Солнца внешний край короны будет расширяться, что даст солнечному зонду больше шансов пробыть внутри короны в течение более продолжительного времени.
«Это действительно важный регион, потому что мы думаем, что в нём потенциально могут быть задействованы все виды физики, – добавил ведущий автор исследования Джастин Каспер (Justin Kasper) из Мичиганского университета. – И теперь мы попадаем в эту область и, надеюсь, начнём наблюдать некоторые из этих физических свойств и проявлений».
Работа американских учёных с нынешними результатами исследования была опубликована в издании Physical Review Letters.
Ранее мы рассказывали о том, что учёным наконец удалось обнаружить на Солнце конвекционные потоки. Также мы писали о том, почему Солнце испускает потоки опаснейшей радиации, а ещё о том, как исследователи нашли следы солнечной активности в метеоритах, образовавшихся раньше нашей планеты.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».
Почему в космосе темно, если постоянно светит Солнце и мерцают мириады звёзд
Москва, 17.12.2021, 16:37:12, редакция FTimes.ru, автор Дмитрий Новах.
С Земли практически каждый человек может увидеть Солнце, которое днем освещает все объекты, находящиеся на нашей планете. Но если подняться вверх на несколько тысяч километров, то можно наблюдать все больше сгущающуюся темноту. У обычного человека возникает вполне закономерный вопрос: «если Солнце светит все время, то почему в космосе темно»?
Казалось бы, вопрос довольно странный, но на самом деле он несколько сложнее, чем можно предположить.
Что люди знают о Вселенной
Самая точная информация, известная человеку о нашей Вселенной – это то, что она очень-очень большая, просто огромная. Принято считать, что Вселенная возникла около 13,7 миллиарда лет назад. Произошло это во время Большого взрыва, при этом никто не может сказать, почему он произошел. Он до сих пор остается одной из самых главных загадок науки.
На протяжении огромного количества лет Вселенная расширялась во все стороны. В определенный момент, она начала обретать форму. Вихри энергии породили крошечные частицы. Прошли тысячи лет, и они превратились в атомы. Примерно в то же время возник свет, который начал свободно перемещаться в пространстве.
Прошли сотни миллионов лет, перед тем, как атомы смогли объединиться в громадные облака, из которых взяло свое начало первое поколение звёзд. Когда эти звёзды разделились на группы, образовав галактики, с тех пор Вселенная стала похожа на ту, которую мы видим теперь, глядя на ночное небо.
Почему в космосе всегда темно
Ученые-физики нашли ответ на вопрос о темноте в космосе уже очень давно. Он заключается в том, что Земля окружена довольно плотной атмосферой, состоящей из молекул кислорода, водорода и других газов. Они способны отражать солнечный свет, работая как миллиарды миниатюрных зеркал. Именно большое количество кислорода создает эффект голубого неба над головой.
В космическом пространстве кислород практически отсутствует, по крайней мере его плотности недостаточно, чтобы свет от самого близкого источника, смог отразиться от него. Как бы сильно ни светило Солнце, оно всегда будет окружено вечной темнотой. Но это относится только к видимому человеческим глазом диапазону.
Если рассматривать космос более подробно, учитывая все диапазоны электромагнитных излучений, то окажется, что на самом деле он излучает радиоволны в огромном количестве. Если бы глаза человека могли воспринимать их, то наша цивилизация обитала бы в гораздо более яркой Вселенной.
Глядя на ночное небо, человек смотрит в прошлое
Посмотрев в ночное небо, можно увидеть привычные нам звезды. Но на самом деле, в этот момент мы как-бы заглядываем в прошлое.
Это можно объяснить тем, что на самом деле человек видит свет, много лет назад отраженный от очень далеких объектов. Все звезды, видимые с Земли, в реальности расположены на расстоянии миллионов световых лет от нас. Соответственно, чем дальше находится звезда – тем дольше свет от нее летит к нашей планете.
Так, видимая с Земли, галактика Андромеды находится от нашей планеты на расстоянии в 2,3 миллиона световых лет. А это значит, что ровно столько свет, отраженный от нее, идет к нам. Соответственно, мы видим проекцию галактики так, как она выглядела 2,3 миллиона лет назад. Даже всем привычное Солнце мы наблюдаем с задержкой в восемь минут.
Американский космический зонд впервые «коснулся» Солнца
Фото: Telegram-канал РИА Новости
Американский космический зонд Parker Solar Probe впервые «коснулся» Солнца. Об этом сообщается на сайте NASA.
Аппарат пролетел через корону Солнца и взял оттуда образцы частиц и провел замеры магнитных полей. Как заявил заместитель директора NASA по научным вопросам Томас Цурбухен, это «знаковый момент для изучения Солнца и поистине замечательное достижение». Отмечается, что прикосновение к веществу, из которого состоит Солнце, поможет раскрыть важную информацию о нем и его влиянии на Солнечную систему.
Зонд, названный в честь астрофизика Юджина Паркера, был запущен в августе 2018 года с космодрома на мысе Канаверал (штат Флорида). В конце октября того же года он побил рекорд приближения к Солнцу, установленный германо-американским аппаратом Helios 2 в 1976 году. Аппарат оснащен инструментами под массивным тепловым щитом, защищающим его от высоких температур. Его миссия рассчитана на семь лет. Согласно расчетам его разработчиков, ему предстоит совершить вокруг Солнца 24 витка.
Исследователи Мичиганского университета полагают, что аппарат Parker также позволит объяснить, почему внешние слои атмосферы Солнца, называемые короной, гораздо горячее, чем поверхность звезды. Предполагается, что из-за сильного нагрева солнечная атмосфера увеличивается во много раз по сравнению с диаметром самого Солнца, при этом температура тяжелых ионов в 10 раз выше, чем температура водорода. В этой же зоне присутствуют альвеновские волны — волны плазмы, которые распространяются вдоль силовых линий магнитного поля и перемещаются между поверхностью и внешним слоем атмосферы. В определенной области (альвеновской точке) короны волны не могут возвращаться назад к Солнцу из-за высокой скорости солнечного ветра.
Ранее астрономы наблюдали, как похожая на Солнце звезда EK Draconis произвела массивный всплеск энергии, который превосходит все, что фиксировалось в Солнечной системе. Выброс корональной массы подобной силы может произвести катастрофический ущерб спутникам на орбите и электросетям на Земле.