Υπάρχει ένα κενό στις παρατηρήσεις μας για τον Ήλιο: μέρος της ατμόσφαιράς του είναι ουσιαστικά αόρατο στα τηλεσκόπια μας. Ωστόσο, εικόνες που τραβήχτηκαν από τη Γη κατά τη διάρκεια μιας ηλιακής έκλειψης γεμίζουν αυτήν την τρύπα, παρέχοντας μια άνευ προηγουμένου ματιά στο κρυμμένο στρώμα του άστρου μας.
Αλλά η λήψη αυτών των εικόνων απαιτεί τεχνογνωσία, ειδικό εξοπλισμό και πολλή υπομονή. . Από τους λίγους ανθρώπους που μπορούν να το αποδεχτούν και να το επεξεργαστούν Εικόνες από έκλειψη ηλίου για να αποκαλύψει μερικά από τα καλύτερα κρυμμένα μυστικά του Ήλιου, είναι ένας Τσέχος μαθηματικός Miloslav Druckmüller. Οι εκπληκτικές του απεικονίσεις των λεπτών, λευκών ακτίνων και των φιδιών μαγνητικών γραμμών που συνθέτουν το ηλιακό στέμμα καθώς αναδύεται από τον έκλειψη Ήλιο στο ανθρώπινο μάτι είναι γνωστές στους κύκλους της ηλιακής φυσικής.
Ο Druckmüller μίλησε στο Space.com από το γραφείο του στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Μπρνο στην Τσεχία λίγες μέρες πριν την αναχώρησή του για το Μεξικό. Εκεί θα επιβλέπει μια σύνθετη εκστρατεία απεικόνισης καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους σε συνεργασία με ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Χαβάης Ολική έκλειψη Ηλίου στις 8 Απριλίου.
Σχετίζεται με: Πώς να φωτογραφίσετε την ολική έκλειψη ηλίου στις 8 Απριλίου 2024
Την ημέρα της έκλειψης, 66 κάμερες εξοπλισμένες με ειδικά φίλτρα και διανεμημένες σε τρεις τοποθεσίες παρατήρησης στο Μεξικό και τις Ηνωμένες Πολιτείες θα καταγράψουν δεκάδες χιλιάδες εικόνες κατά τη διάρκεια της περίπου τεσσάρων λεπτών έκλειψης. Οι ερευνητές ελπίζουν ότι η επαγγελματική επεξεργασία εικόνας του Druckmüller μπορεί να αποκαλύψει κάποιες προηγουμένως άγνωστες πληροφορίες σχετικά με την κατά τα άλλα αόρατη περιοχή του ήλιου από αυτό το τεράστιο σύνολο δεδομένων.
Το τυφλό σημείο
Το ηλιακό στέμμα αποτελείται από εξαιρετικά λεπτό, φορτισμένο αέριο που ονομάζεται πλάσμα και είναι το πάνω μέρος του ηλιακού στέμματος ηλιακή ατμόσφαιρα. Είναι ένα εκατομμύριο φορές πιο αχνό από την υποκείμενη φωτόσφαιρα που σχηματίζει την ορατή επιφάνεια του Ήλιου, επομένως, όταν την βλέπουμε στο ορατό φως, υπερκαλύπτεται εντελώς από το φως του αστεριού.
Για να παρατηρήσουν το στέμμα, οι αστρονόμοι πρέπει να κρύψουν τον ορατό ηλιακό δίσκο, έτσι ώστε το αχνό στεφανιαίο φως να μπορεί να εμφανιστεί στο σκοτεινό σύμπαν. Για να το κάνουν αυτό χρησιμοποιούν ένα όργανο που ονομάζεται α Κορωνογράφοςπου είναι εξοπλισμένο με ένα απόκρυφο που εμποδίζει το φως του ήλιου.
Ωστόσο, το απόκρυφο θα κάλυπτε μόνο το ορατό Ήλιος, η περίθλαση—η κάμψη του φωτός γύρω από ένα εμπόδιο—θα προκαλούσε διαρροή του λαμπερού φωτός της φωτόσφαιρας γύρω από τις άκρες του απόκρυφου, καταστρέφοντας τις φωτογραφίες. Ως εκ τούτου, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν μεγαλύτερα αποκρυφιστικά που καλύπτουν επίσης το εσωτερικό στέμμα σε απόσταση μιας ηλιακής ακτίνας από την επιφάνεια του ήλιου.
Ωστόσο, επειδή το φεγγάρι είναι μακριά, δεν προκαλεί περίθλαση και έχει ακριβώς το σωστό μέγεθος για να καλύψει τέλεια τον δίσκο του ήλιου κατά τη διάρκεια μιας ολικής έκλειψης ηλίου.
«Κάθε στεφανογράφος που προσπαθεί να μιμηθεί μια ηλιακή έκλειψη είναι πολύ κατώτερος από μια πραγματική ηλιακή έκλειψη», είπε ο Druckmüller. «Είναι πολύ κοντά στο τηλεσκόπιο και αυτό σημαίνει ότι προκαλεί περίθλαση. «Για αυτόν τον λόγο, το απόκρυφο πρέπει να είναι πολύ μεγαλύτερο από τον ηλιακό δίσκο, πράγμα που σημαίνει ότι δεν μπορούμε να δούμε το πιο εσωτερικό μέρος του στέμματος».
Εξαιτίας αυτών των περιορισμών, οι επιστήμονες γνωρίζουν πολύ λίγα για τις διεργασίες που συμβαίνουν σε αυτή την κρυφή περιοχή.
«Όταν τραβάτε εικόνες από τέτοια διαστημικά τηλεσκόπια Παρατηρητήριο Ηλιακής Δυναμικής«Μπορείτε να δείτε την επιφάνεια του ήλιου σε ακραίο υπεριώδες φως», είπε η Shadia Habbal, καθηγήτρια ηλιακής φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Χαβάης και συνάδελφος του Druckmüller, κατά τη διάρκεια ενός συνεδρίου στο Μπρνο τον Νοέμβριο του 2022. «Μπορείτε να δείτε ένα μικρό κομμάτι του κορώνα.» ενάντια στην επιφάνεια προβάλλει, αλλά αυτό σαφώς δεν είναι αρκετό για να κατανοήσουμε πώς αυτό το πλάσμα διαστέλλεται στο διάστημα».
Η κορώνα είναι η πηγή του Ηλιακός άνεμος, το συνεχές ρεύμα φορτισμένων σωματιδίων που διαστέλλονται σε όλο το ηλιακό σύστημα. Περιστασιακά υπάρχουν μαζικές εκρήξεις, τα λεγόμενα στεφανιαίες εκτινάξεις μάζας, που μπορεί να οδηγήσει σε δραματικές γεωμαγνητικές καταιγίδες στη Γη. Πολλές από τις διεργασίες που επιταχύνουν αυτόν τον ηλιακό άνεμο στο διάστημα συμβαίνουν στο τυφλό σημείο του στεφανογράφου: τον ίδιο τον ήλιο.
Μια τυχαία ανακάλυψη
Στις εικόνες έκλειψης ηλίου του Druckmüller, αυτή η κρυφή περιοχή αναδύεται με πρωτοφανή λεπτομέρεια. Το στεφανιαίο αέριο – το οποίο αποτελείται κυρίως από ιονισμένο υδρογόνο και ήλιο με μερικά βαρύτερα στοιχεία όπως ο σίδηρος, το μαγνήσιο, το πυρίτιο ή το ασβέστιο – περιφέρεται γύρω από τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου του Ήλιου. Αλλού ρέει στο διάστημα από μεγάλες ηλιακές κηλίδες ή ενεργές περιοχές και από στεφανιαίες τρύπες όπου σπάνε οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου.
Ο Druckmüller πειραματίστηκε για πρώτη φορά με τη φωτογράφηση μιας έκλειψης ηλίου το 1999, όταν η σκιά του φεγγαριού επισκέφτηκε την κεντρική Ευρώπη για πρώτη φορά μετά από 150 χρόνια. Η Τσεχία ήταν λίγο έξω από τη συνολική μπάντα και ο θυελλώδης καιρός απείλησε να καταστρέψει την εμπειρία σε πολλά από τα πλησιέστερα σημεία θέασης. Ο Druckmüller πήγε στην Ουγγαρία, όπου υπήρχε «ένας εντελώς καθαρός ουρανός».
Ένας ειδικός στη μαθηματική ανάλυση εικόνας, ο Druckmüller πέρασε μήνες τελειοποιώντας τις φωτογραφίες, προσπαθώντας να δημιουργήσει όψεις που θα μιμούνταν την εμπειρία ενός ανθρώπινου παρατηρητή αν τα μάτια του μπορούσαν να διαχειριστούν την τεράστια διαφορά στη φωτεινότητα μεταξύ των τμημάτων του κορώνα κοντά στην επιφάνεια του Ήλιου και του Ήλιου. επιφάνεια πιο απομακρυσμένη. Εκείνη την εποχή, δεν είχε ιδέα ότι αυτό το «χόμπι» που ανακαλύφθηκε πρόσφατα θα εξελισσόταν σε μια δεύτερη καριέρα.
«Απλώς έπαιζα με αυτό», είπε ο Druckmüller. «Στόχος μου ήταν να δημιουργήσω όμορφες, υψηλής ποιότητας εικόνες έκλειψης ηλίου. Αυτό είναι.”
Στις αρχές της δεκαετίας του 2000, μοιράστηκε τις δημιουργίες του σε μια προσωπική ιστοσελίδα. Από εκεί, μια από τις εικόνες βρήκε τον δρόμο της σε ένα άρθρο που ο Habbal και οι συνεργάτες του δημοσίευσαν σε επιστημονικό περιοδικό. Δεν ήξερε ότι χρησιμοποιούσαν τη φωτογραφία του και δεν ήξεραν ότι ήταν δική του.
«Ήταν μια πλήρης σύμπτωση», είπε ο Druckmüller. «Κάποιος το έβγαλε από τον ιστότοπό μου και αφαίρεσε τα πνευματικά δικαιώματα. Το έμαθα μόνο μέσω ενός φίλου. Επικοινώνησα μαζί τους για να ξεκαθαρίσουμε το θέμα και αρχίσαμε να συνεργαζόμαστε. Μέσα σε ένα χρόνο πήγαμε μαζί μια αποστολή».
μετρήστε τη θερμοκρασία
Από το 1999, ο Druckmüller έχει συμμετάσχει σε περισσότερες από δώδεκα παρατηρήσεις ηλιακών εκλείψεων. Με τα χρόνια, οι καμπάνιες έγιναν όλο και πιο περίπλοκες. Για την επερχόμενη ηλιακή έκλειψη, η ομάδα του Druckmüller στο Brno έχει στείλει χιλιάδες λίβρες ειδικού φωτογραφικού εξοπλισμού που θα διανεμηθεί στις τρεις τοποθεσίες παρατήρησης.
Εκτός από την ανίχνευση του λευκού φωτός της κορώνας, οι ερευνητές μπορούν τώρα να οπτικοποιήσουν φασματικές γραμμές διαφόρων ιόντων υψηλής ενέργειας στο αέριο κορώνα. Αυτό ανοίγει την πόρτα για πιο συναρπαστική επιστήμη.
«Διαφορετικοί τύποι ιόντων εμφανίζονται σε διαφορετικές θερμοκρασίες, έτσι με την απεικόνιση φασματικών γραμμών από διαφορετικούς τύπους ιόντων μπορούμε να μετρήσουμε τη θερμοκρασία σε διαφορετικά μέρη του κορώνα», δήλωσε ο Druckmüller. “Αυτό είναι πολύ δύσκολο σε οποιοδήποτε μέρος του φάσματος εκτός από το ορατό και δεν μπορεί πραγματικά να γίνει από ανιχνευτές στο διάστημα που δεν βλέπουν ορατό φως.”
Ο Druckmüller παραδέχτηκε ότι η αυξανόμενη πολυπλοκότητα των παρατηρήσεων αφαίρεσε λίγη από τη διασκέδαση από την εμπειρία. Αυτό που κάποτε ήταν μια συναρπαστική περιπέτεια μοιάζει τώρα περισσότερο με μια βιομηχανική επιχείρηση.
παρόμοιες αναρτήσεις
—Οι επιστήμονες ίσως μόλις έλυσαν το μεγαλύτερο μυστικό του ήλιου
— Οι επιστήμονες εξετάζουν επιτέλους το μεσαίο στέμμα του Ήλιου
– Δείτε εκπληκτικές νέες ηλιακές φωτογραφίες από το μεγαλύτερο ηλιακό τηλεσκόπιο στον κόσμο
«Θα περάσουμε τέσσερις ημέρες συναρμολογώντας όλο τον εξοπλισμό», είπε. «Η ίδια η έκλειψη είναι πραγματικά αγχωτική για εμάς γιατί όλα πρέπει να λειτουργούν τέλεια. Θα ανακουφιστώ όταν επιστρέψω στο γραφείο μου και θα έχω τον σκληρό δίσκο στο γραφείο μου με τον οποίο μπορώ να δουλέψω εύκολα».
Ο Druckmüller ελπίζει να έχει τις πρώτες εικόνες έτοιμες να μοιραστεί με τον κόσμο και τους επιστημονικούς συναδέλφους του στη Χαβάη δύο εβδομάδες μετά την έκλειψη. Η επεξεργασία όλων των δεδομένων μπορεί να διαρκέσει μέχρι την επόμενη αποστολή, είπε.