Что сегодня с обстановкой на Солнце? А там все хорошо.
Короткий рассказ, как астрофотографы рисуют и раскрашивают космос, а в нашем случае Солнце.
Если вы наведете солнцескоп и просто сфоткаете, то получается не очень красиво - какое-то непонятное и серое месиво. Потому что ваша камера черно-белая. Смысла брать цветную, когда снимаете только сигнал водорода H-альфана длине волны 656 - нет. Еще и темно очень будет.
Поэтому снимаете видеоролик.
Видеоролик загружаете в спецпрограмму. Она выровняет кадры видео, выберет в нашем случае 15% самых лучших и усреднит.
Уже получше. Но все еще без протуберанца, черно-бело и нерезко.
Открываете другую программу. Закрываете диск солнца маской (чтобы его не пересветить) и тащите гистограмму, чтобы проявить протуберанец.
Отрезаете ненужные неровные края, которые образовались при стабилизации кадров в ролике. И получившуюся картинку кидаете в красный, синий и желтый каналы.
Получаете такую же черно-белую картинку, но которая в себе уже содержит в себе информацию о цветах (тут уже лежит картинка не из примера, а моя из шапки поста - чуть более вдумчиво накручены уровни яркости, резкость и тд, поэтому немного отличается).
Руководствуясь революционным чутьем и чувством прекрасного - тянете кривые цветов, как нравится.
Поздравляю. Вы раскрасили Солнце! Ни один фотошоп не пострадал, ни одна кисть не тронута.
P.S. Если хочется раскрасить вообще как взаправду, то красноты надо тянуть примерно так (фотка из интернета), как оно выглядит глазом через окуляр. Но так красить не модно.
NASA рассказало о последствиях солнечной вспышки для Марса
В мае 2024 года Солнце произвело ряд мощных вспышек, вызвавших рекордную геомагнитную бурю на Земле. Наша планета оказалось не единственной, которая подверглась их воздействию. По данным NASA вспышки также достигли Марса, вызвав полярные сияния.
Изучающие Марс ученые давно ожидали, когда Солнце достигнет максимума своей активности чтобы узнать, как это повлияет на планету. 20 мая этого года у них представилась такая возможность. Солнце произвело мощнейшую вспышку класса Х12. Произведенные ей рентгеновское и гамма-излучение, а также корональный выброс массы, направились прямиком к Красной планете. Двигавшееся со скоростью света рентгеновское и гамма-излучение долетели первыми, а заряженные частицы немного отстали и достигли Марса всего за десятки минут.
Данные марсохода Curiosity говорят о том, что если бы рядом с ним в этот момент стояли астронавты, они бы получили дозу радиации в 8 100 микрорентген, что эквивалентно 30 рентгеновским снимкам грудной клетки. Хотя это и не смертельно, но это был самый большой всплеск радиации, зафиксированный Curiosity c момента посадки ровера 12 лет назад. То, какое количество излучения достигло поверхности Марса, наглядно демонстрируют сделанные в тот день снимки с навигационных камер марсохода. На них можно увидеть «снег»: белые полосы и крапинки, вызванные попаданием заряженных частиц в камеры.
Curiosity был не единственным марсианским исследователем, ощутившим на себе всю мощь вспышки. Используемый для ориентации звездный датчик аппарата Mars Odyssey оказался перенасыщен энергией и на некоторое время погас. Впрочем, все могло быть и хуже. В 2003 году заряженные частицы от вспышки, которая в итоге была оценена как X45, буквально поджарили детектор излучения Mars Odyssey, специально предназначавшийся для измерения подобных событий.
Находящийся на марсианской орбите аппарат NASA запечатлел еще один наглядный эффект недавней солнечной активности. Речь о полярных сияниях.
Механизм возникновения полярных сияний на Марсе отличается от того, как они появляются на Земле. Наша родная планета защищена от заряженных частиц сильным магнитным полем, которое обычно ограничивает их в районе полюсов. Марс же давно лишился своего магнитного поля, и у него нет щита против заряженных частиц. Поэтому, когда они попадают в его атмосферу, полярные сияния охватывают всю планету.
Именно так и произошло во время майских вспышек. Установленным на бортам MAVEN инструментам удалось зафиксировать свет от полярных сияний, бушевавших на планете в период с 14 по 20 мая.
Уже в этом году к Марсу будут запущены два зонда ESCAPADE. Они будут изучать магнитосферу планеты и то, как она взаимодействует с солнечным ветром. Их данные позволят дополнить наблюдения других космических аппаратов о том, как вспышки на Солнце влияют на Марс.
Решил сегодня собраться с духом и снять панораму солнца, наснимал 180 Гб данных, чтобы собрать такую прелесть:
Вот это Солнце
Уже после окончания сессии узнал, что в это время произошла мощнейшая вспышка группы пятен (она очень большая, через облака или фильтр видна даже невооружённым взглядом) с выбросом корональной массы в нашу сторону.
Вот это пятно
Покопавшись в исходниках, обнаружил, что попал как раз на начало взрыва. К сожалению, не задавался целью поснимать отдельно это пятно подробно, поэтому анимацию склеил из того, что было. Отсюда и артефакты на гифке.
«Чандра» показала 22 года жизни пульсара в Крабовидной туманности
Астрономы создали из данных наблюдений космической рентгеновской обсерватории «Чандра» анимации, демонстрирующие эволюцию галактических остатков сверхновых за более чем 20 лет. Целями наблюдений стали остатки Крабовидная туманность и Кассиопея А, сообщается на сайте обсерватории.
Команда ученых, работающих с архивом данных телескопа, представила два новых таймлапса эволюции двух остатков сверхновых в Млечном Пути. На первой анимации показана Крабовидная туманность — она вспыхнула в 1054 году и находится на расстоянии 6,5 тысячи световых лет от Земли. В ее центральной зоне находится быстровращающаяся нейтронная звезда-пульсар, которая инжектирует в окружающее вещество релятивистские потоки заряженных частиц, что приводит к возникновению ударной волны в виде внутренней кольцеобразной структуры. Две джетоподобные структуры, перпендикулярные кольцу, возникают из-за потоков частиц, выбрасываемых из полярных областей пульсара. Сам пульсар виден как яркий переменный точечный источник в центре. Анимация составлена из данных наблюдений «Чандры» за 2000, 2001, 2004, 2005, 2010, 2011 и 2022 год, благодаря большой длительности наблюдений удалось впервые заметить сильные изгибы внешних краев джетов.
На второй анимации показан остаток сверхновой Кассиопея А, расположенный на расстоянии в 11 тысяч световых лет от Солнца. Вспышка тоже возникла при взрыве массивной звезды, причем всего около 340 лет назад, в центре туманности находится нейтронная звезда. Анимация составлена из данных наблюдений «Чандры» с 2000 по 2019 год, на ней виден постепенный разлет сгруппированного в комки и нити вещества звезды и движение ударных волн.
Хочу поделиться с вами воспоминаниями о потрясающей комете Хейла–Боппа, которая сближалась с Солнцем и Землёй весной 1997 года.
1/2
1. Автор: Thierry Valat. Место съёмки: Chailly en Brie, Франция. Дата: 3 апреля, 1997 19:30 – 21:15 UT. 2. Автор: Loke Kun Tan. Место съёмки: the Red Rock Canyon Park (Калифорния). Дата 30 марта, 1997.
В 1997 году я, как и многие другие люди по всему миру, наблюдал эту комету. Этот был тот момент, когда, не имея каких-то специальных приборов, не отправляясь в безлюдную пустыню в некоторое определённое время, а просто стоя в тёмное время суток на освещённой городской площади и подняв глаза к небу, можно было на протяжении многих недель увидеть яркое астрономическое явление. И один очень близкий мне человек, вдохновившись увиденным, написал такое стихотворение:
СОБЫТИЕ
Как весёлый зайчик света,
Как воланчик бадминтона,
Над Землёй летит комета –
Мне видна из окон дома.
Всё равно бегу на площадь.
Дети, взрослые – все в сборе.
Как не удивиться: ночь ведь,
А кругом ликуют, спорят,
Возвратится ли комета,
Не растает ли с годами...
Ребятишки ждут ответа:
– Над какими городами
Наблюдается комета?
Как – везде? Вот это да!
– Там, на ней, наверно, лето?
– Да ведь это глыба льда!
– Почему у гостьи хвост?
Крики. Смех. Опять вопрос...
Ну и скорость! Солнце даже
Не удержит взаперти!
Хорошо, что хоть однажды
Ты сверкнула нам.
Лети!
И счастливого пути!
Стихотворение опубликовано с согласия автора. Эти строки очень хорошо отражают те чувства и эмоции, которые я испытывал в детстве, наблюдая эту комету!
Комета Хейла–Боппа рядом с созвездием Кассиопеи (анимация автора)
Мною был выполнен перевод этого стихотворения на английский язык:
Like a funny sunlight spot,
Like a feather shuttlecock,
Comet passes through the space.
I can see it from terrace.
Now I'm running to the square.
Adults, children gathered there.
Though it's night, but how to sleep?
And from arguing how to keep?
– Will the comet once return?
– Will it melt? In what will turn?
Kids are waiting for reply:
– Who can see it in the sky?
– All the countries? It can't be!
– Really so far? Disagree!
– Is it summer on the 'guest'?
– Frozen rock, like Everest!
– Why the tail? And what is after?
Questions, answers... Screams and laughter...
Oh the comet! What a speed!
Sun can't keep you close, indeed!
It's so good that at least once
You have flashed your tail at us.
Comet Hale–Bopp, let's fly!
Have a nice trip and good bye!
Посмотрите эту красивую анимацию движения кометы Хейла–Боппа. Видео наглядно показывает орбиту кометы и её появление в 1997 году. Смотрите с субтитрами на русском языке.
До сближения кометы Хейла–Боппа с Солнцем и Землёй, в 1995 году произошло довольно тесное её сближение с Юпитером, после которого период её обращения вокруг Солнца уменьшился с 4200 до 2400 лет.
В следующем видео показывается, что произошло бы с кометой Хейла–Боппа, если бы она летела по своей орбите на на три месяца позже. В этом случае она сблизилась бы с Юпитером ещё сильнее, и это привело бы к кардинальным изменениям её орбиты, и она перешла бы из категории долгопериодических в категорию короткопериодических комет. Период её обращения вокруг Солнца уменьшился бы всего до 37 лет. В 2257 состоялось бы ещё одно сближение с Юпитером, после которого период обращения сократился бы ещё сильнее – до 29 лет. Смотрите с субтитрами на русском языке.
Это видео наглядно демонстрирует, какое влияние могут оказывать газовые гиганты, в особенности Юпитер, на орбиты объектов, прилетающие к нам из далёкого космоса: из пояса Койпера и облака Оорта.
А вы наблюдали эту комету? Слышали о ней? Может быть у вас есть фотографии этой кометы? Делитесь в комментариях. Задавайте вопросы.
В обоих видео моделирование и визуализация выполнены автором этой публикации с помощью программного обеспечения собственной разработки. Визуализация кометы и её хвоста также придумана и реализована автором. При расчётах учитывалось взаимное влияние друг на друга Солнца, всех планет Солнечной системы, Луны и кометы. Также при расчёте учитывались релятивистские эффекты. Негравитационные эффекты, связанные с испарением вещества ядра кометы, не учитывались.
Это затмение называют "Великим Американским Затмением". Можно догадаться почему. Зона его видимости — североамериканский континент. За незначительным исключением, нигде на суше, кроме США, Канады, Мексики и нескольких стран центральной Америки, затмение не видно.
Да — в зоне видимости будет еще акватория Тихого и Атлантического океанов, ряд островов расположенных в них, Гренландия и самый краешек северной Европы — совсем уже на излете (во время захода Солнца и в очень малых фазах). Но если говорить о полосе полной фазы, в которой для наблюдателей Солнце затмится Луною совершенно, наступят густые сумерки, и на небе вспыхнут самые яркие звезды и планеты, то она коснется лишь трех стран: Мексики, США и Канады.
Прохождение полосы полной фазы полного солнечного затмения 8 апреля 2024 года по территории Мексики, США и Канады
Одно то, что это затмение полное, делает его уникальным явлением. Дело в том, что в среднем угловой размер Луны несколько меньше углового размера Солнца. Поэтому, чаще случаются кольцеобразные солнечные затмения — когда Луна проходит на фоне Солнца, оставляя неприкрытым тонкий, но очень яркий ободок дневного светила. При этом темнота не наступает, звезды в небе не появляются. Если не смотреть в небо и не щуриться на все еще очень яркое Солнце, можно подумать, что — просто облачко налетело.
Как можно заметить из карты видимости ближайших к настоящему моменту солнечных затмений, не всем странам везет на них одинаково. До 2040 года на территории России, например, будет хорошо наблюдаться только кольцеобразное затмение, а Австралии каким-то образом выпало 5 полных затмений, из которых одно относится к редкому типу гибридных затмений (они начинаются где-то на Земле как кольцеобразное, но в какой-то момент становятся полными, а заканчиваются опять кольцеобразными фазами).
Солнечные затмения (полосы их максимальных фаз) в период с 2021 по 2024 год
Обнаруженная несправедливость связана в первую очередь с довольно сложным движением Луны. Это только в первом приближении Луна вращается вокруг Земли по замкнутой круговой орбите — как это иной раз рисуют в книжках или на страницах сайтов сети Интернет. Первое, что разрушает примитивное представление о возможных взаимных положениях Земли и Луны, так это то, что орбита Луны не лежит с орбитой Земли в одной плоскости. Угол наклона лунной орбиты к плоскости эклиптики непрерывно меняется, но в среднем составляет около 5 с небольшим градусов. Этого вполне достаточно, чтобы Луна во время новолуния проходила на 5 градусов севернее или южнее Солнца. При видимом размере Луны в 1/2 градуса, этого вполне хватает, чтобы затмения не случалось — на подавляющем большинстве возможных положений Луны на её орбите.
Если две плоскости не совпадают, и не параллельны друг другу, обязательно должна быть линия их пересечения. Эта линия называется линия узлов. Она соединяет два лунных узла — две абстрактные точки на лунной орбите (а лунная орбита — это тоже абстракция, но с ней понимание дается проще), в которых Луна пересекает плоскость земной орбиты. Вблизи этих точек затмения возможны. И если новолуние случается вблизи лунного узла, то случается и затмение — полное, кольцеобразное или же просто частное солнечное затмение, если новолуние случилось чуть дальше от узлов, чем это требуется для полного или кольцеобразного затмений.
Луна делает оборот по своей орбите за 27,5 суток, а орбита её как будто стоит на месте — в первом приближении. Поэтому, если одна пара затмений (солнечное и лунное) случаются, например, весной (как в этом году, например: 25 марта — лунное полутеневое, 8 апреля — солнечное полное), то следующая пара затмений будет осенью (18 сентября 2024 — лунное частное теневое, 2 октября 2024 — солнечное кольцеобразное). Это — довольно жесткое расписание. Отменить/изменить его ничто не способно.
Но мы же знаем, что затмения случаются и летом, и зимой. Оказывается, хоть и медленно, линия узлов совершает вращательное движение, делая один оборот по всей эклиптике за 18 с небольшим лет. По завершении этого цикла, который еще античные греки называли "Сарос", взаимное расположение Солнца, Земли и Луны в довольно высокой степени точности повторяется, что давало возможность предсказания солнечных и лунных затмений еще в Древнем Египте и Китае — за 5 тысяч лет до нас, без глубоких знаний в области небесной механики.
Астрономы и сейчас используют это понятие, нанизывая на него целые секвенции затмений, в рамках которых предстоящее солнечное затмение 8 апреля 2024 года является повторением полного солнечного затмения от 29 марта 2006 года (которое, возможно, кто-то из вас хорошо помнит, потому что полоса его видимости проходила по территории России и даже идеально накрыла вершину Эльбруса, что дало возможность провести совершенно уникальные наблюдения). А следующее затмение этого же 139 сароса (вот так астрономы называют цепочки условно "связанных" затмений) случится 20 апреля 2042 года.
Как можно заметить, даже в рамках повторения через сарос, затмения не случаются в те же даты точно. Есть сдвижка на несколько дней (10, 11 или 12), потому что сарос не равен целому количеству лет. Более того, в нем еще и не целое количество суток, поэтому следующее в саросе затмение обязательно произойдет на другом континенте со смещением по долготе примерно на 120 градусов (может и просто в океане случиться).
Но и это — не все отличия
Например, предыдущее в этом саросе затмение имело максимальную продолжительность полной фазы 4 минуты 7 секунд, что вообще-то довольно много для полных затмений. Но данное затмение его по продолжительности превзойдет — 4 минуты 28 секунд. А следующее затмение 139-го сароса будет еще продолжительнее — 4 минуты 51 секунда.
Как можно заметить, пока в этом саросе продолжительности полных фаз идут по нарастающей.
До какого предела такое возможно?
Пика продолжительности достигнет далекое от нас солнечное затмение 16 июля 2186 года, когда длительность полной фазы составит 7 минут 29 секунд. И это станет самым продолжительным солнечным затмением — не только в этом саросе, но и во всех письменной истории человечества, насчитывающей несколько тысяч лет.
После него продолжительность затмений в 139 саросе начнет сокращаться, и 26 марта 2601 года случится последнее полное затмение в этом саросе — с продолжительностью полной фазы всего в 35 секунд. Следующие 9 затмений окажутся частными. Затем цепочка прерывается. Всего 139-й сарос насчитывает 71 затмение, и охватывает временной промежуток 1262 года. На смену этому саросу приходит новый, тоже начинающийся с незначительных частных затмений, но к концу первого их десятка затмения становятся уже полными или кольцеобразными, хоть и не очень продолжительными. К середине сароса продолжительность полной фазы достигает максимума, а потом все повторяется зеркальным образом, и сходит на нет.
Все солнечные затмения 139 Сароса за несколько секунд
Откуда берутся такие волны?
Одна из причин в том, что помимо лунных узлов на лунной орбите есть еще пара важных точек. Это точки перигея и апогея — ближайшая к Земле точка лунной орбиты, и наиболее от Земли удаленная. Вместе они образуют так называемую “Линию апсид”. И она - о ужас - тоже вращается (прецессирует), но со своим отдельным периодом 8 лет и 10 месяцев. И за один сарос линия апсид успевает совершить два оборота.
Но это не точно
Прецессия лунной орбиты
И стоит добавить, что сами по себе перигейное и апогейной расстояние тоже с течением времени несколько меняются. Но это “дыхание” Лунной - еще более сложноучитываемый фактор.
Примерно 60% возможных положений Луны на своей орбите (в контексте удаленности от Земли и следующих из этого видимых размеров нашего естественного спутника) могли бы дать кольцеобразные затмения. И лишь 40% потенциально соответствуют полным. Для достижения максимальной продолжительности полной фазы затмения, Луне во момент новолуния требуется оказаться не только вблизи узла своей орбиты, но и вблизи перигея.
И, о чудо! Это почти произошло
Луна прошла перигей орбиты всего за сутки до затмения. И это обстоятельство делает затмение 8 апреля 2024 года очень продолжительным. 4 с половиной минуты — это для полного солнечного затмения очень много.
Наблюдатели порой отправляются на другой континент ради гораздо более скоротечных затмений — всего в 1 или 2 минуты длительностью. А тут вдруг более 4 минут, да еще так удобно пролегающих — по одной из самых цивилизованных территорий Земного шара, с отличной транспортной доступностью всех локаций, и с хорошим астроклиматом.
Вот поэтому, данное затмение и называют "Великим"
На этом его достоинства не заканчиваются.
Это затмение попало буквально в максимум текущего цикла солнечной активности. А когда солнце активно, его корона творит чудеса — она протяженна и очень структурна, что наверняка будет отражено на астрофотоснимках полной фазы. Между максимумами корона не представляет такого феерического зрелища, хотя тоже интересна для ученых. Но любителям подавай нечто восхитительное. И оно ожидается в этот раз именно таковым.
Отдельным бонусом к этому затмению прилагается комета Понса-Брукса, которая окажется всего в 25 градусах от затмившегося Солнца, и вероятнее всего будет на пике своей яркости. Буквально накануне комета вновь претерпела вспышку — поярчала на целую звездную величину. Кто знает, вдруг она будет видна невооруженным глазом во время полной фазы затмения? Это, хоть и вряд ли будет доступно всем наблюдателям (скорее всего — только самым глазастым), но и не исключено. И наверняка это удастся заснять.
Кроме того, в небе затмения будут сиять довольно яркие планеты — Венера и Юпитер. Глазом они видны без труда. С некоторым трудом, возможно, удастся увидеть в пике темноты полной фазы Сатурн и Марс. Меркурий, который неизменно сопутствует Солнцу, в этот раз очень слаб — около 5-й звездной величины. Увидеть его во время затмения глазом, увы, не представляется возможным.
И конечно, такие яркие звезды зимнего неба, как Капелла, Альдебаран, Сириус, Ригель, Бетельгейзе, Беллатрикс, Процион, Кастор, Поллукс и даже Фомальгаут (!) полным своим ансамблем украсят небо затмения. Ни в какой другой сезон небо затмения не может быть столь звездным, как весной.
В завершении сообщу, что ближайшие полные солнечные затмения, видимые с территории России окажутся труднонаблюдаемым. 12 августа 2026 года, 30 марта 2033 года и 9 апреля 2043 года лунная тень затронет лишь северо-восточный регион — Камчатку, Чукотку и что-то в этом направлении. Их продолжительность едва ли превысит 2 минуты, и наблюдаться все три затмения будут очень низко над горизонтом. Рассматривать их как цель астротуризма нет никакого смысла. А ближайшее полное солнечное затмение с благоприятными условиями наблюдения с территории России (либо — в непосредственной близости от её границ) случится лишь 30 апреля 2060 года.