Svemir. To je radno mjesto zvjezdarnice Apollo. Najljepše radno mjesto koje možete zamisliti. Moje ime je Danijel Reponj. Vlasnik sam ovih web stranica i zvjezdarnice Apollo. Radim kao astronom amater u mojoj zvjezdarnici Apollo. Astronomi amateri su ljudi koji uživaju baveći se astronomijom ali im astronomija ne služi kao izvor prihoda. Hvala vam što ste došli ovdje i nadam se da ćete baš tu pronaći odgovore na svoja pitanja i naučiti nešto novo.
Sunce u svjetlu vodikove linije Hα – tajnoviti detalji u crvenom spektru
Protuberance su jedna od najspektakularnijih pojava na Suncu
Sunce je naizgled mirna i nepromjenjiva kugla svjetlosti, ali kada ga promatramo kroz poseban filtar koji propušta samo vrlo uzak dio spektra, otkriva se sasvim drugačije lice – dinamično, uzburkano i puno kontrasta. Takav pogled omogućuje Hα (H-alfa) filter, koji propušta svjetlost valne duljine 656,28 nanometara, što odgovara crvenoj boji u spektru koju emitiraju atomi vodika u kromosferi Sunca.
Na astrofotografiji u vidljivom području spektra, površina Sunca izgleda pomalo dosadno, nema nekakvih spektakularnih velikih grupa Sunčevih pjega. Vidi se jedna obična pjega okružena penumbrom, polusjenom i to je uglavnom sve. No, ako malo pažljivije pogledamo sami istočni dio Sunčevog limba (lijeva strana), opazit ćemo da se nešto “valja iza brda”, proviruje jedna grupa pjega koje ćemo moći promatrati u danima koji dolaze. Za sada ništa posebno, no odličan je primjer kojega ćemo prikazati nešto kasnije. Zato, držite ju na oku, kako bi se reklo.
Za razliku što vidimo na astrofotografiji, evo i crtež Sunčeve fotosfere kakve astronomi koriste za izračunavanje aktivnosti Sunca. Primijetite da su na njemu prikazane i one najsitnije pjegice koje se ne vide na gornjoj astrofotografiji. Pokazuje da tehnika koja nam služi za snimanje nije baš svemoćna, naše oko i dalje uočava detalje koji kamerama promaknu. Strane Sunca na crtežu su “flipnute” jer okular teleskopa koji se koristi okrene sliku pa lijeva postane desna i obratno. To je zato što optički elementi u okularu prelamaju svjetlost na takav način. Ništa posebno, u astronomiji je to sasvim normalno, a u svemiru ne postoji gore-dolje-lijevo-desno.
Na fotografiji pak snimljenoj Hα teleskopom zvjezdarnice Apollo, sasvim drugačija slika, vidi se površina Sunca isprepletena vlaknastim strukturama, nalik tankim oblacima dima i svjetlijim područjima gdje vrela plazma izranja prema gore. Ovi detalji nisu statični – mijenjaju se iz minute u minutu, vođeni složenim magnetskim poljima koja oblikuju solarne aktivnosti. Sada u stvari promatramo “oblake” iznad površine Sunca, da se vežemo na analogiju s našim planetom.
Evo što možemo vidjeti. Mjernim krugovima oko limba Sunca jasno možemo vidjeti koliko su kilometara te prominencije visoke, koliko se izdižu iznad ruba. Usporedimo li to s oznakom prikaza veličine Zemlje, vidimo da su goleme. Brojevima su označene zanimljivosti na astrofotografiji pa ćemo ih ukratko opisati.
1 – Tamni filament na sjevernoj hemisferi
Pod brojem 1 vidi se tamna, izdužena tvorevina nalik oblačiću dima. To je filament, golem oblak hladnije i gušće plazme koji lebdi iznad površine Sunca, zadržan magnetskim silama.
Filamenti se čine tamnima jer su hladniji od okolne kromosfere, iako im je temperatura i dalje oko 8.000–10.000 °C, dok je okolna plazma toplija (15.000–20.000 °C).
Duljina ovog filamenta iznosi približno 80.000 kilometara, a širina oko 6.000 kilometara – dakle, više nego šest Zemljinih promjera stane uzduž njega.
2 – Središnji filament
Ovdje se vidi još jedan, manji i isprekidaniji filament, nešto svjetliji od prvog. Takvi filamenti često označavaju ostatke starih magnetskih struktura ili aktivna područja u fazi smirivanja.
Njegova duljina je oko 50.000 kilometara, širina oko 4.000 kilometara.
Iako izgleda krhko, u njemu se nalazi ogromna količina plazme mase reda milijardi tona. Kada se magnetsko polje koje ga drži destabilizira, takav filament može eruptirati i katapultirati materijal u svemir, što nazivamo izbacivanjem koronalne mase (CME).
3 – Zakrivljeni filament
Filament pod brojem 3 nalazi se bliže južnom rubu Sunca i proteže se u zakrivljenom obliku. To je pokazatelj magnetne petlje koja slijedi linije magnetskog polja u tom području.
Zbog zakrivljenosti može se pretpostaviti da je riječ o aktivnom području u prijelaznoj fazi – magnetska polja se spajaju, mijenjaju polaritet, a plazma se uzdiže i tone u ritmu solarnih ciklusa.
Duljina mu je oko 90.000 kilometara, a širina oko 5.000 kilometara. To su pravi magnetski “mostovi” plazme koji povezuju različite polaritete na površini Sunca.
4 – Sunčeva pjega i svjetlija okolna regija
Ovdje se ističe izrazito svijetlo područje s jasno vidljivom tamnom mrljom u sredini. Tamna mrlja je sunčeva pjega oznake 751/AR4267, mjesto gdje je površina Sunca hladnija (oko 4.000 °C) zbog snažnog magnetskog polja koje sprečava konvekciju topline iz unutrašnjosti.
Oko nje se vidi svjetliji pojas, nazvan plaga (engl. plage). Plage su regije pojačane magnetske aktivnosti u kromosferi i zato su svjetlije u Hα spektru. One označavaju mjesta gdje magnetske silnice probijaju površinu, često u paru s pjegama različitog polariteta.
5 – Mali kratki filament uz rub
Filament pod brojem 5 manji je i tamniji, dugačak oko 30.000 kilometara i širok 3.000 kilometara. Takvi manji filamenti obično su nestabilni i kratkotrajni – ponekad se pojave i nestanu unutar nekoliko sati.
Mogu se transformirati u protuberance ako se magnetska struktura nagne prema rubu Sunčeva diska.
6 – Protuberance na rubu diska
Na donjem rubu, jasno vidljive i spektakularne, uzdižu se protuberance – ogromni plazmeni oblaci koji se dižu iznad ruba Sunca, nalik plamtećim zavjesama ili lukovima plazme.
To su zapravo isti oni filamenti, ali ih sada gledamo sa strane, u profilu.
Protuberance mogu biti visoke i do 50.000 kilometara, ponekad i više, a pojedine strukture traju danima ili tjednima, stalno se preoblikujući pod utjecajem magnetskih polja.
Što zapravo vidimo u Hα spektru
Hα spektar omogućuje nam da “vidimo” sloj Sunca koji je nevidljiv običnim teleskopima, koji leži iznad vidljive površine – kromosferu, dinamičnu regiju između fotosfere i korone. Dok fotosfera prikazuje pjegu kao tamnu točku, Hα nam otkriva njezin širi kontekst – magnetske strukture, filamente, protuberance, plage i eruptivne događaje i tokove plazme.
Svaka nijansa u slici otkriva temperaturu, gustoću i brzinu gibanja plazme. Tako tamniji dijelovi označavaju hladniju, gušću tvar, dok svjetliji pokazuju energične regije pojačanog magnetskog djelovanja.
Na snimci u Hα području spektra, zapravo gledamo živi, dišući sustav – površinu Sunca u neprekidnom pokretu. Magnetna polja isprepliću se i sudaraju, oslobađajući energiju koja oblikuje i Sunčev vjetar i geomagnetske oluje koje ponekad dopru sve do Zemlje.
U tom smislu, Hα slika nije samo lijepa – to je trenutni portret našeg najbližeg zvjezdanog izvora energije, čiji svaki trzaj i sjaj ima odjek i u našem svakodnevnom životu. Sve što se događa ovdje, od tih filamenata do pjega, na kraju utječe i na nas. Oblikuje Sunčev vjetar, zračenje i geomagnetske oluje koje dosežu Zemlju.
Koronografski prikaz omogućuje nam jasniji pogled na protuberance (prominencije) koje se nalaze na samom rubu Sunčeve ploče
Evo i jedne zanimljivosti
Na slici Sunca snimljenoj u vidljivom dijelu spektra, vidi se Sunce s jasno izraženom tamnom pjegom u fotosferi uz sami istočni (lijevo) rub Sunca i diskretno potamnjenim rubom. Vidi se lagano izbočenje – to je hladniji, gušći plin iznad fotosfere koji u ovom spektru izgleda tek kao tamna izbočina.
Na Hα slici vidi se na istom položaju male, svijetle strukture i plazmeno izbočenje – protuberanca. To je isti fenomen: hladniji i gušći materijal koji se diže iznad površine Sunca, vidljiv u Hα kao svijetla protuberanca, dok u vidljivom (kontinuumu) samo slabo zatamnjuje rub.
Dakle, te strukture su povezane – riječ je o istom aktivnom području koje se manifestira kao tamna pjega u vidljivom spektru (apsorpcija u fotosferi) i kao protuberanca u Hα (emisija iz korone i kromosfere). Sve ukazuje da se vjerojatno radi o istoj magnetski aktivnoj zoni koja se proteže kroz više slojeva Sunčeve atmosfere.
Termin plagaU hrvatskoj stručnoj terminologiji (npr. radovi Zvjezdarnice Hvar, Geofizičkog zavoda PMF-a i međunarodni projekti Solar Physics Group Hvar) pojam plage se u pravilu ne prevodi nego se koristi kao posuđenica – plaga (ženski rod). Dakle, u znanstvenim tekstovima piše: “aktivna regija s plagama”, “evolucija plaga u kromosferi” i slično. Plaga (engl. solar plage) označava svjetlije područje u Sunčevoj kromosferi, obično u blizini pjega. Nastaje zbog pojačane magnetske aktivnosti koja zagrijava plazmu i čini je svjetlijom u Hα spektru. Za razliku od sunčevog bljeska ili baklje, koji su nagli i kratkotrajni izboji energije, plaga je statičnija i dugotrajnija pojava koja može trajati danima ili tjednima (ne treba je brkati sa “sunčevim bljeskom”, koji označava kratkotrajni eruptivni događaj). |
Što je Hα spektar?Kakvo je to promatranje Sunca u Hα području spektra (posebna crvena svjetlost koju emitira vodik)? Što znači alpha u nazivu? Hα (čita se “ha alfa”) zapravo označava prvi prijelaz u Balmerovom nizu spektralnih linija vodika:
Sljedeće su: Hβ (beta) – prijelaz s 4 → 2 (plavo-zelena svjetlost, 486 nm) Hγ (gama) – prijelaz s 5 → 2 Hδ (delta) – prijelaz s 6 → 2 itd. “Hγ” i “Hδ” su slabije vidljive u spektru zbog manjeg intenziteta. “α, β, γ…” oznakama H-linija dolazi iz konvencije za redoslijed prijelaza u Balmerovom nizu (od najduže prema kraćoj valnoj duljini). |
Ako vas zanimaju ovakve informacije, posjetite web stranice za promatranje Sunca u Hα, gdje možete pogledati aktualne Hα slike Sunca.NSO / GONG – H-alpha images Meudon Observatory / NOAA NCEI – Hα Chromosphere NAOJ Mitaka – Solar Science Observatory INAF-Catania Astrophysical Observatory – Latest Hα images Kodaikanal Solar Observatory (India) CHASE — Chinese Hα Solar Explorer |
