Солнечная физика - это раздел астрофизики, специализирующийся на изучении Солнца . Он имеет дело с подробными измерениями, которые возможны только для нашей ближайшей звезды. Он пересекается со многими дисциплинами чистой физики , астрофизики и информатики , включая гидродинамику , физику плазмы, включая магнитогидродинамику , сейсмологию , физику элементарных частиц , атомную физику , ядерную физику , звездную эволюцию , космическую физику , спектроскопию ,перенос излучения , прикладная оптика , обработка сигналов , компьютерное зрение , вычислительная физика , звездная физика и солнечная астрономия .
Поскольку Солнце уникально расположено для наблюдений с близкого расстояния (другие звезды не могут быть разрешены с каким-либо пространственным или временным разрешением, которое может разрешить Солнце), существует разрыв между соответствующей дисциплиной - наблюдательной астрофизикой (далеких звезд) и наблюдательной солнечной физика.
Изучение физики Солнца также важно, поскольку оно обеспечивает «физическую лабораторию» для изучения физики плазмы. [1]
История
Древние времена
Вавилоняне вели записи о солнечных затмениях, причем самые старые записи происходили из древнего города Угарит на территории современной Сирии. Эта запись датируется примерно 1300 годом до нашей эры. [2] Древние китайские астрономы также наблюдали солнечные явления (такие как солнечные затмения и видимые солнечные пятна) с целью отслеживания календарей, основанных на лунных и солнечных циклах. К сожалению, записи, хранящиеся до 720 г. до н.э., очень расплывчаты и не содержат полезной информации. Однако после 720 г. до н.э. за 240 лет было отмечено 37 солнечных затмений. [3]
Средневековье
Астрономические знания процветали в исламском мире в средние века. Многие обсерватории были построены в городах от Дамаска до Багдада, где проводились подробные астрономические наблюдения. В частности, были измерены некоторые солнечные параметры и проведены подробные наблюдения Солнца. Солнечные наблюдения проводились с целью навигации, но в основном для хронометража. Ислам требует, чтобы его последователи молились пять раз в день при определенном положении Солнца на небе. Таким образом, необходимы точные наблюдения Солнца и его траектории на небе. В конце 10 века иранский астроном Абу-Махмуд Ходжанди построил огромную обсерваторию недалеко от Тегерана. Там он провел точные измерения серии прохождения Солнца по меридианам, которые позже использовал для вычисления угла наклона эклиптики. [4] После падения Западной Римской Империи Западная Европа была отрезана от всех источников древних научных знаний, особенно тех, которые были написаны на греческом языке. Это, а также деурбанизация и такие болезни, как Черная смерть, привели к упадку научных знаний в средневековой Европе, особенно в раннем средневековье. В течение этого периода наблюдения за Солнцем проводились либо в связи с зодиаком, либо для помощи в строительстве культовых сооружений, таких как церкви и соборы. [5]
Период Возрождения
В астрономии период Возрождения начался с работ Николая Коперника . Он предположил, что планеты вращаются вокруг Солнца, а не вокруг Земли, как считалось в то время. Эта модель известна как гелиоцентрическая модель. [6] Позднее его работа была расширена Иоганном Кеплером и Галилео Галилеем . В частности, Галилей использовал свой новый телескоп, чтобы посмотреть на Солнце. В 1610 году он обнаружил на его поверхности пятна. Осенью 1611 года Иоганн Фабрициус написал первую книгу о солнечных пятнах De Maculis in Sole Observatis («О пятнах, наблюдаемых на Солнце»). [7]
Современное время
Современная физика Солнца сосредоточена на понимании многих явлений, наблюдаемых с помощью современных телескопов и спутников. Особый интерес представляют структура солнечной фотосферы, проблема коронального тепла и солнечных пятен. [ необходима цитата ]
Исследовать
Solar Physics Division из Американского астрономического общества имеет 555 членов (по состоянию на май 2007 года), по сравнению с несколькими тысячами в головной организации. [8]
Основным направлением текущих (2009 г.) усилий в области физики Солнца является комплексное понимание всей Солнечной системы, включая Солнце и его влияние на межпланетное пространство в гелиосфере, а также на планеты и атмосферы планет . Исследования явлений, которые влияют на несколько систем в гелиосфере или которые, как считается, вписываются в гелиосферный контекст, называются гелиофизикой , новой монетой, которая вошла в обиход в первые годы текущего тысячелетия.
Космический
Гелиос
Гелиос-А и Гелиос-В - это пара космических аппаратов, запущенных в декабре 1974 г. и январе 1976 г. с мыса Канаверал в рамках совместного предприятия Немецкого аэрокосмического центра и НАСА. Их орбиты приближаются к Солнцу ближе, чем к Меркурию. Они включали инструменты для измерения солнечного ветра, магнитных полей, космических лучей и межпланетной пыли. Гелиос-А продолжал передавать данные до 1986 года. [9] [10]
SOHO
Солнечная и гелиосферная обсерватория SOHO - это совместный проект НАСА и ЕКА, который был запущен в декабре 1995 года. Он был запущен для исследования внутренней части Солнца, проведения наблюдений за солнечным ветром и связанными с ним явлениями, а также для исследования внешних слоев. солнца. [11]
HINODE
Спутник HINODE, запущенный в 2006 году под руководством Японского агентства аэрокосмических исследований, финансируется государством и состоит из скоординированного набора оптических, ультрафиолетовых и рентгеновских приборов. Они исследуют взаимодействие между солнечной короной и магнитным полем Солнца. [12] [13]
SDO
Обсерватория солнечной динамики (SDO) была запущена НАСА в феврале 2010 года с мыса Канаверал. Основные цели миссии - понять, как возникает солнечная активность и как она влияет на жизнь на Земле, определяя, как магнитное поле Солнца генерируется и структурируется, а также как накопленная магнитная энергия преобразуется и высвобождается в космос. [14]
PSP
Солнечный зонд Parker (PSP) был запущен в 2018 году с целью проведения подробных наблюдений за внешней солнечной короной. Из всех искусственных объектов он приблизился к Солнцу максимально близко. [15]
Наземный
ATST
Солнечный телескоп Advanced Technology (ATST) - это объект солнечного телескопа, который строится на острове Мауи. Двадцать два учреждения сотрудничают в проекте ATST, при этом основным финансирующим агентством является Национальный научный фонд. [16]
SSO
Солнечная обсерватория Sunspot (SSO) управляет солнечным телескопом Ричарда Б. Данна (DST) от имени NSF.
Большой медведь
В солнечной обсерватории Биг-Бэар в Калифорнии находится несколько телескопов, в том числе Новый солнечный телескоп (NTS), который представляет собой 1,6-метровый внеосевой григорианский телескоп с чистой апертурой. NTS увидел первый свет в декабре 2008 года. До тех пор, пока ATST не заработает, NTS остается крупнейшим солнечным телескопом в мире. Обсерватория Биг-Бэар - одно из нескольких объектов, находящихся в ведении Центра солнечно-земных исследований Технологического института Нью-Джерси (NJIT). [17]
Другой
EUNIS
Спектрограф в крайнем ультрафиолетовом диапазоне нормального падения (EUNIS) - это двухканальный спектрограф для построения изображений, который впервые был запущен в 2006 году. Он наблюдает солнечную корону с высоким спектральным разрешением. На данный момент он предоставил информацию о природе ярких корональных точек, холодных переходных процессов и аркад корональных петель. Данные с него также помогли откалибровать SOHO и несколько других телескопов. [18]
Смотрите также
- Аэрономия
- Гелиосейсмография
- Введение в гелиофизику
- Институт солнечной физики (в Ла-Пальме на Канарских островах)
дальнейшее чтение
- Муллан, Дермотт Дж. (2009). Физика Солнца: Первый курс . Тейлор и Фрэнсис . ISBN 978-1-4200-8307-1.
- Зирин, Гарольд (1988). Астрофизика Солнца . Издательство Кембриджского университета . ISBN 0-521-30268-4.
Рекомендации
- ^ Солнечная физика, Центр космических полетов им. Маршалла. «Почему мы изучаем Солнце» . НАСА . Проверено 28 января 2014 .
- ^ Littman, M .; Willcox, F; Эспенак, Ф. (2000). Тотальность: Затмения Солнца (2-е изд.). Издательство Оксфордского университета .
- ^ Стен, Оденвальд. «Древние затмения в Китае» . Центр космических полетов имени Годдарда НАСА . Проверено 17 января 2014 года .
- ^ «Арабская и исламская астрономия» . StarTeach Astronomy Education . Проверено 18 января 2014 года .
- ^ Портал к наследию астрономии. «Тема: средневековая астрономия в Европе» . ЮНЕСКО . Проверено 18 января 2014 года .
- ^ Тейлор Редд, Нола. «Биография Николая Коперника: факты и открытия» . Space.com . Проверено 18 января 2014 года .
- ^ «Солнечные пятна» . Проект Галилео . Проверено 18 января 2014 года .
- ^ Отдел физики Солнца. «Членство» . Американское астрономическое общество . Архивировано из оригинального 22 марта 2014 года . Проверено 28 января 2014 .
- ^ «Гелиос-А - Детали траектории» . Национальный центр данных по космическим наукам . НАСА . Проверено 26 мая 2021 года .}}
- ^ «Гелиос-Б - Детали траектории» . Национальный центр данных по космическим наукам . НАСА . Проверено 26 мая 2021 года .
- ^ SOHO, Солнечная и гелиосферная обсерватория. «О миссии SOHO» . ЕКА; НАСА . Проверено 17 января 2014 года .
- ^ Лаборатория физики Солнца, код 671. "HINODE" . Центр космических полетов имени Годдарда НАСА . Проверено 17 января 2014 года .
- ^ «Хиноде» . Центр космических полетов имени Маршалла НАСА . Проверено 17 января 2014 года .
- ^ SDO, Обсерватория солнечной динамики. «О миссии СОБ» . Центр космических полетов имени Годдарда НАСА . Проверено 17 января 2014 года .
- ^ «Пресс-кит НАСА: солнечный зонд Паркера» (PDF) . nasa.gov . НАСА. Август 2018.
- ^ «Добро пожаловать в АТСТ» . НСО . Проверено 17 января 2014 года .
- ^ «Центр солнечно-земных исследований Добро пожаловать!» . NJIT . Дата обращения 29 мая 2016 .
- ^ Управление науки и исследований, код 600. "Спектрограф нормального падения в крайнем ультрафиолетовом диапазоне" . Центр космических полетов имени Годдарда НАСА . Проверено 17 января 2014 года .
Внешние ссылки
- Живые обзоры в солнечной физике
- Страница Центра космических полетов им. Маршалла НАСА по солнечной физике
- Центр космических полетов имени Годдарда НАСА Лаборатория солнечной физики
- Группа Солнечной Физики MPS
- Страница SUPARCO Солнечная физика
- Центр солнечно-земных исследований