Тропический и звездный год прецессия оси земли. Прецессия и нутация земной оси

В субботу, когда все нормальные люди либо ходят по центру города и смотрят парады, либо выезжают на природу, я сидела дома и спорила о климате, причинах смены сезонов и всего подобного. Спор завершился ничем, поэтому я плотно засела за Википедию и обучающие видео на двух языках. Не, ну я знала, что смена сезонов происходит из-за наклона оси и эллиптической орбиты, и вообще считала себя довольно подкованным в этом вопросе человеком, но увы, это не так. Например, я знать не знала, что земная ось мало того, что наклонена на 23,5 градуса, так еще и вращается. Вот это вращение и называется прецессией . Лучше всего ее видно на гифках
Как выглядит прецессия земной оси

На земле это плохо видно, а вот просто прецессию можно понаблюдать самостоятельно - банально запустив волчок. У него же тоже есть ось вращения, и она, как я вчера проверила, тоже вращается. Либо это хорошо видно на гироскопе.

Правда, при нашей длительности жизни результаты прецессии почти не видны - полный оборот наша ось совершает почти за 26 000 лет. К тому же, кроме того, что ось земли вращается, она еще и колеблется (На волчке тоже видно, но только при замедленной съемке). Это корлебание называется нутацией, вот на картинке она как раз и отмечена красным). Обратите внимание, земная ось не всегда наклонена на 23,5 градуса - наклон может колебаться в обе стороны на 3-8 градусов

Вот эта нутация как раз и вызывает изменения погоды, то зима холоднее, то теплее, то лето суше и жарче, то можно не вылезать из курток. Погода меняется из-за нее. Кстати, в 2014 год ожидалось, что нутация будет особенно сильной, но ожидания не оправдались.
Кстати, из-за прецессии у нас относительно скоро изменится северная полярная звезда. В смысле звезда, по которой мы будем искать север (относительно, это через пару тысяч лет)))
Ну вот, а теперь про эры. И это тоже было для меня шоком. Итак, первое, и, для меня, главное. Сейчас НЕ "эра водолея". Сейчас "эра рыб". Это оказалось для меня ударом:) Я никогда раньше не задумывалась, как именно считают эры, как их отсчитывают. Ну и вот, помните прецессию? Как раз из-за нее - у нас постоянно меняются стороны света (я имею в виду в космическом смысле) Из-за этого солнце, хотя для нас оно всегда встает на востоке, на сама деле описывает полный круг по небосклону. И примерно каждые 2150 лет можно увидеть(ну, если прожить так долго))) что в день весеннего равноденствия оно начинает вставать, находясь среди звезд нового знака зодиака.
Удалось найти только картинку, но еще есть видео


Видео про эры

Видео про прецессию, климат, орбиту нашу эллиптическую (а вы знали, что наша эллиптическая орбита тоже вращается?))

У человечества за плечами почти четыре миллиона лет, и за это время мы достигли понимания движения тектонических плит, научились предсказывать погоду и освоили космическое пространство. Но наша планета таит в себе еще немало тайн и загадок. Одна из них, с которой связывают глобальное и теорию катастроф, это прецессия оси планеты.

Исторический очерк

Движение точек равноденствия на фоне звезд заметил в III веке до нашей эры Но первым описал увеличение долготы звезд и различия между звездным и фактическим годом древнегреческий астроном Гиппарх во II веке до нашей эры. И это при том, что в тот период считали, что все звезды закреплены на неподвижной сфере, а движение небосвода - это движение этой сферы вокруг собственной оси. После были работы Птолемея, Теона Александрийского, Сабит ибн Курра, Николая Коперника, Тихо Браге и многих других. Причину объяснил и описал Исаак Ньютон в своих «Началах» (1686). А формулу прецессии показал американский астроном Саймон Ньюком (1896). Именно его формула, уточненная в 1976 году Международным астрономическим союзом, описывает скорость прецессии в зависимости с временной привязкой.

Физика явления

В элементарной физике прецессия - это изменение момента импульса тела при изменении его направления движения в пространстве. Наблюдают этот процесс на примере волчка и его замедления. Первоначально вертикальная ось волчка при его замедлении начинает описывать конус - это и есть прецессия оси волчка. Главное физическое свойство прецессии - безинерционность. Это значит, что при прекращении действия силы, вызывающей прецессию, тело займет неподвижное положение. В отношении небесных тел - такой силой является гравитация. И так как она действует постоянно, то и движение, и прецессирование планет не прекратится никогда.

Движение нашей неподвижной планеты

Каждому известно, что планета Земля вращается вокруг Солнца, совершает вращение по своей оси и меняет направление этой оси. Но это не все. Астрономия различает тринадцать видов движения нашего дома. Перечислим их вкратце:

  • Вращение вокруг собственной оси (смена дня и ночи).
  • Вращение вокруг Солнца (смена времен года).
  • «Хождение вперед» или предварение равноденствий - это прецессия.
  • Покачивание земной оси - нутация.
  • Изменение оси Земли к плоскости ее орбиты (наклон эклиптики).
  • Изменение эллипса земной орбиты (эксцентриситета).
  • Изменения перигелия (расстояние от наиболее отдаленной от солнца точки орбиты).
  • Параллактические неравенства Солнца (ежемесячные изменения расстояния между нашей планетой и светилом).
  • В момент парада планет (планеты расположены с одной стороны от Солнца) центр масс нашей системы выходит за границы солнечного шара.
  • Отклонения Земли (возмущения и пертурбации) под действием притяжения других планет.
  • Поступательное движение всей Солнечной системы к Веге.
  • Движение системы вокруг ядра Млечного пути.
  • Движение галактики Млечный путь вокруг центра скопления таких же галактик.

Все это сложно, но математически доказано. Мы остановимся на третьем движении нашей планеты - прецессии.

Это юла?

Мы привыкли думать, что ось вращения планеты вокруг своей оси неизменна и северный ее конец направлен к точке полярной звезды. Но все не совсем так. Ось планеты описывает конус, также как детская игрушка юла или волчок, что вызвано притяжением нашего спутника и нашего светила. В результате полюсы планеты медленно перемещаются по отношению к звездам с радиусом дуги в 23 градуса и 26 минут.

Как это увидеть?

Наклон земной оси осуществляется вследствие взаимодействий в системе гравитации Солнце-Земля и Луна-другие планеты. Усилия гравитации так велики, что заставляют ось планеты совершать прецессию - медленное покачивание по ходу часовой стрелки в противоположном вращению планеты направлении. Увидеть явление лунно-солнечной прецессии в действии легко - достаточно посмотреть на заведенный волчок. Если отклонить его ручку от вертикали, то она начинает описывать круг в противоположном вращению направлении. Если представить, что ось планеты - ручка, а сама планета - юла, то это и будет пусть и грубым но примером прецессии оси Земли. Половину цикла прецессии наша планета проходит за 25776 лет.

Последствия прецессий Солнца и комплекса Земля-Луна

Медленное перемещение точки весеннего равноденствия (пересечения небесного экватора и эклиптики), провоцируемое прецессией, приводит к двум последствиям:

Изменения точки весеннего равноденствия привела к возникновению международной договоренности о координатах небесных тел с обязательным фиксированием на конкретную дату. Ведь из-за прецессии оси Земли в античные времена эта точка находилась в созвездии Овна, а сегодня она расположена в созвездии Рыб. По аналогии не существует и соответствия астрологических знаков зодиакальных созвездий. Например, знак Рыб говорит о том, что в период с 21 февраля по светило располагается в созвездии Рыб. Так и было в античные времена. Но сегодня ввиду прецессии орбиты Земли в этот период времени Солнце находится в

Вечной весны не будет

Прецессия - это предварение равноденствий, что означает смещение точек осеннего и весеннего равноденствия. Другими словами, весна на планете с каждым годом наступает раньше (на 20 минут и 24 секунды), а осень позже. К календарю это не имеет отношения - наш григорианский календарь учитывает длину (от равноденствия до равноденствия). Поэтому по факту уже включен в наш календарь эффект прецессии. Это смещение периодично, и его период, как уже было сказано ранее, составляет 25776 лет.

Когда наступит новый Ледниковый период?

Изменение направления оси Земли каждые примерно 26 тысяч лет (прецессия) - это изменение северного ее направления. Сегодня точка Северного полюса указывает на Полярную звезду, через 13 тысяч лет она укажет на Вегу. А через 50 тысяч лет планета пройдет два цикла прецессии и вернется в нынешнее состояние. Когда планета расположена «прямо» - количество получаемой солнечной энергии минимально и наступает ледниковый период - большую часть суши покрывает лед и снег. История планеты показывает, что ледниковый период длится порядка 100 тысяч лет, а межледниковый - 10 тысяч. Сегодня мы переживаем такое межледниковое время, а вот через 50 тысяч лет ледовая кора покроет планету до границ ниже Нью-Йорка.

Не только прецессия виновата

По данным Национального аэрокосмического агентства НАСА, географический Северный полюс планеты с 2000 года начал активно смещаться на восток. За 115 лет изучения климата на планете он отклонился на 12 метров. До 2000 года полюс со скоростью несколько сантиметров в год двигался в направлении Канады. Но после указанной даты он изменил и направление, и скорость. Сегодня он со скоростью до 17 сантиметров в год движется в сторону Британии. Причинами данного явления называют таяние Гренландских ледников, увеличение массы льда на востоке Антарктиды, засухи в бассейне Каспия и Индостана. А за этими явлениями стоит антропогенный фактор воздействия на Землю.

Почему зимы неодинаковые?

Кроме того, что наша планета прецессирует, она еще и совершает колебания при данном процессе. Это нутация - быстрые относительно прецессионного периода «покачивания полюсов». Именно она меняет погоду - то зима холоднее, то лето суше и жарче. В годы особенно сильной нутации ожидаются более суровые погодные условия.

Физический смысл прецессионного климатического цикла

Прецессия земной оси создаёт климатический цикл не сама по себе, а при наличии эксцентриситета орбиты Земли. Чем больше афелий отличается от перигелия, тем сильнее выражен климатический цикл. При круговой орбите, климатический цикл, прецессия не создаёт.

Прецессия оси вращения Земли

Земля вращается относительно оси. Оборот осуществляется за сутки. Ось наклонена к орбите на 23,439 ° . Ось сохраняет угол наклона, но изменяет положение - прецессирует (рисунок-1). Оборот оси относительно звёзд происходит за 25’765 лет, против суточного вращения. Наблюдается как «предварение равноденствий».

Точка перигелия орбиты Земли движется с периодом 111’528 лет, в направлении противоположном прецессии.

Период схождения двух движений равен 20’930 лет .

Гипотезы причин: Прецессия оси - следствие несовпадения плоскости вращения Земли с плоскостью орбиты и эксцентриситет орбиты. Прецессию вызывает Солнце. Движение точки перигелия обусловлено воздействием на Земную орбиту движения Солнца, относительно центра масс Солнечной системы. Движение точки перигелия вызывает Юпитер (в сумме с другими газовыми гигантами).

Прецессия не оказывает воздействие на климат планеты, если орбита - окружность. То есть, расстояние до Солнца одинаково в любой точке орбиты. Но орбита Земли не окружность (рисунок-2). Воздействие на климат значительно.

Прецессионная зима Земли (рисунок-2а)

Суровый климат северного полушария: Когда в северном полушарии зима, планета дальше от Солнца - зима холоднее. В северном полушарии лето, планета ближе к Солнцу - лето жарче. Климат суровее, чем при круговой орбите.

Мягкий климат южного полушария: В южном полушарии наоборот.

Лето холоднее. Зима теплее. Климат мягче, чем при круговой орбите.

Причина прецессионной зимы Земли. (гипотеза)

Площадь суши в северном полушарии больше, чем в южном. Промерзая зимой более обычного, белоснежная суша отражает энергию Солнца дольше - планета остывает. Наступает момент, снег не успевает растаять за лето. Северное полушарие покрывается не тающими ледниками. Климатические условия несовместимы с жизнью на большом ареале. Жизнь сохраняется в оазисах вблизи экватора. Каждые 10`465 лет ситуация изменяется на противоположную.

Прецессионное лето Земли (рисунок-2б)

Мягкий климат северного полушария: Когда в северном полушарии лето, планета дальше от Солнца - лето прохладней. В северном полушарии зима, планета ближе к Солнцу - зима теплее. Климат мягче, чем при круговой орбите.

На 2010 год, день зимнего солнцестояния происходит 21 декабря, раньше, чем день прохождения перигелия, 3 января. Эти два события расходятся во времени с каждым годом. Астрономически, момент наиболее мягкого климата для северного полушария, уже пройден! В 1265 году.

Суровый климат южного полушария: Зима холоднее. Лето жарче. Климат суровее, чем при круговой орбите. Зимой полярная шапка Антарктиды увеличивается интенсивней. Летом тает интенсивней.

Причина прецессионного лета Земли (гипотеза)

Поверхность южного полушария, покрытая океанами, ближе к Солнцу - поглощает больше солнечной энергии. Планета нагревается. Скапливает запас тепла в мировом океане. Уменьшаются полярные шапки и высокогорные ледники. Чем больше Земля прогреется за период прецессионного лета, тем дольше будет остывать за период прецессионной зимы. Тем менее суровым будет климат на стадии максимального охлаждения планеты. Тем выше шансы выжить в оазисах.

Суровость климата - разница между максимальной и минимальной температурой. Чем больше разница, тем климат суровей.

Воздействие прецессии на погоду Земли

Северное и южное полушария нагреваются по-разному в течение года. Пол года северное полушарие теплее южного, пол года наоборот. Существуют постоянные сезонные ветры и океанические течения, переносящие тепло из более тёплого полушария в менее тёплое. Скорость ветров и течений обусловлена перепадом температур полушарий. Путь прохождения течений обуславливает климат в зонах, через которые ветра и воды проходят. Разница в нагреве полушарий изменяется с ходом прецессии. Пути прохождения ветров, их сила, медленно, но неизбежно изменяются. Не существует двух одинаковых столетий в климате Земли. В период «Прецессионного лета» разница температур полушарий максимальна. Значит, максимальна сила ветров, распределяющих тепло. Больше число и сила ураганов.

Тепловая инерция

21 декабря - зимнее солнцестояние. Самая продолжительная ночь. Должна быть самой холодной. Но, есть задержка в наступлении холода на 30 суток. Такая же задержка есть для наступления тепла. Причина задержки - тепловая инерция. Пройдя астрономический пик, продолжает нагреваться (или остывать). Такое же явление должно быть для прецессионного цикла. Можно оценить максимальное значение тепловой инерции, самый холодный и самый горячий год для планеты.

Тепловая инерция, Т = 20`930(лет/цикл) / 365,24(год) × 30(суток) ≈ 1720 лет.

Самый холодный, в прошлом ~ (-7481) год Н.Э.

Самый горячий, в будущем ~ 2985 год Н.Э.

Самый холодный в будущем ~ 13’450 год Н.Э.

Планета Земля вступила в период прецессионного лета в ~ 370 году Н.Э.

Закончится прецессионное лето на Земле к ~ 5601 году Н.Э.

Шкала прецессионного летоисчисления.

Климатические циклы

Прецессия, при наличии афелия, создаёт периодические циклы климата на планете. Изменение носит глобальный характер и значительно изменяет условия для клеточных форм жизни. Человек - часть биогеоценоза. Зависит от пищи. Поэтому, климатический цикл «форматирует» историю человеческой цивилизации на эры, длительностью в 20930 лет.

Шкала прецессионного летоисчисления

Чтобы составить представление о времени, нужны яркие образы.

Надо создать временную шкалу. Указать положение события на шкале. Временная шкала: начало отсчёта и единица измерения (цикл).

Единицей измерения для человека служат циклы:

Сутки - вращение Земли относительно Солнца.

Год - оборот Земли (оси вращения) относительно Солнца («Тропический» год).

Оба параметра имеют яркую сущность, осязаемую.

Человек принял за начало отсчёта условную дату. Не закрепил за наглядной сущностью. Отсюда следуют неудобства. Первое - отрицательное время. Решение гениально, с точки зрения математики. Но нарушает восприятие времени сознанием. «Зеркальность» счёта лет и членение на две эры, разрывает чувство непрерывности хода времени. Второе - нет привязки к материальности. Утрата памяти о начале отсчёта, приведёт людей к неспособности понять, когда именно был тот или иной год относительно нового временного счёта лет.

Для фиксации исторических событий, нужна система счёта времени, имеющая астрономическую сущность. Такой единицей счёта лет может быть один цикл прецессии земной оси относительно афелия орбиты. «История» обретёт наглядную сущность.

Дата: 0001 год Новой Эры - начало Христианского летоисчисления.

Дата: 4241 год до Новой Эры - начало счёта лет Египетской цивилизацией.

Дата: 5508 год до Новой Эры - библейское «Сотворение мира».

Сущность цикла наглядна: прецессионная зима северного полушария сотрёт ледниками с поверхности Европы, Северной Азии, Северной Америки всё, что построил человек. Население планеты сократится до нескольких сотен миллионов человек. Прецессионной весной начнётся новый цикл жизни. Повторное заселение оттаивающих земель.

За первый цикл принять текущий. Ввести обратную нумерацию циклов. Восстанавливать историю человечества, вписывая открываемые события в циклы. Наступит историческая ясность.

Историческое время указывается так: номер цикла; номер года в цикле; номер дня в годе. Нумерация лет в каждом цикле только положительная. За начало цикла принять: зимнее солнцестояние северного полушария в момент прохождения афелия. Начало каждого года - день зимнего солнцестояния в северном полушарии.

В любой момент времени, взаимное расположение планет уникально. Указанием положения четырёх планет-гигантов и Земли на орбите, называется точный момент времени. С точностью до дня. Имеющий материальную сущность. Его физическим носителем являются стабильные свойства движения планет по орбитам. Зафиксировать начало цикла положением планет по отношению к центру галактики.

Примечание.

Прецессионная шкала не совпала с Христианским летоисчислением всего на несколько лет. Может, я неточно посчитал. Может, древние астрономы, создававшие шкалу Христианского летоисчисления.

Для удобства сопоставления дат я сместил шкалу прецессионного летоисчисления, чтобы добиться совпадения шкал, с точностью до столетия. Например, 2000 год Н.Э. сопоставил с 11200 годом П.Ц.

Во многом, отрывочные мысли о взаимосвязи знаний в области астрономии, современной истории Земли с древней историей, превращаются в стройную гипотезу (стройную, возьмите в кавычки) под влиянием тех заметок, которые привносят читатели портала. В данном случае они помогли раскрыть одну из тайн Зодиака материалом, представленным Star-foxy - "Планету ждут глобальные катаклизмыk.
Конечно, я много чего не знаю. Я не мог найти других слов синонимов, описывающих механизм прецессии, чем те, которые наиболее часто встречаются в учебниках - смещение точек весеннего и осеннего равноденствий и теми новыми, на которые я обратил внимание: "торможение при движении Земли вокруг знаков Зодиака" , о которых говорит И.В. Мещеряков:

[Когда научная группа, в которую входил и я, разрабатывала космическую навигационную систему ГЛОНАСС, надо было решить множество фундаментальных задач. Необходимо было учитывать уход полюсов и неравномерность вращения Земли - так называемую геодинамику. По состоянию на 1990 год торможение при движении Земли вокруг знаков Зодиака составляло 5 угловых секунд в год. Берется время весеннего равноденствия, и к следующему равноденствию Земля приходит с опозданием на 5 угловых секунд. Через 72 года набирается 1 градус. А эпоха знаков Зодиака составляет 30 градусов. Умножаем, и получается 2160 лет. 12 - полный круг Зодиака - умножаем на 2160, и получаем обратную прецессию Земли. Это число - 25920 - один из циклов жизни планеты. Так что глобальное потепление связано с циклами существования и развития Земли и Солнечной системы.k

Мне не очень понятно, можно ли говорить, что это замедление, как сказал Мещеряков (или это переврал журналист). Ничего не могу сказать по этому поводу, в силу отсутствия знаний. Однако, я отчетливо помню мифы, в которых упоминается, что в периоды катастроф (потопы или что-то другое) Земля прекращала свое вращение в течение трех дней.

Но, чтобы сделать плавный переход к гипотезе, развить, которую не осмелился доктор технических наук Иван Васильевич Мещеряков, я сделаю промежуточную гипотезу, подкрепленную ссылками о механизме прецессии, с схематичными рисунками, сделанными в эпоху полетов в космос, хотя первым, кто объяснил механизм прецессии был гениальный Ньютон.

Теперь, вернемся в древние времена. Отрывок из книги Алана Элфорда [Боги нового тысячелетияk

[Тысячи лет назад древние астрономы разделили звездное небо на двенадцать секторов и придумали им имена и символы, под которыми они известны и поныне. Греки дали каждой такой группе звезд название "зодиак". В наше время для того, чтобы определить характер человека и составить его полный гороскоп, смотрят, под какой звездой он родился и каково было относительное положение Солнца и Земли в день его рождения. Такого рода развлечения нынеkочень широко распространены и весьма занимательны, но в сущности они не имеют ни малейшего отношения к науке. Астрологии пришлось проделать долгий путь.

Возвращаясь назад, ко времени древнего Шумера и Египта, мы видим, что понятие зодиака применялось тогда в совсем других областях. Ибо не подлежит сомнению, что в этих древних цивилизациях знаками зодиака пользовались на научном уровне. Теперь уже широко признано, как это ни казалось невероятным, что древним был известен цикл прецессии в 25 920 лет, и они делили этот цикл на 12 периодов по 2160 лет.

В главе 6 уже говорилось, что математическая система шумеров была выстроена вокруг числа 3600, так что высшее в этой системе число 12 960 000 равнялось 500 прецессионным циклам по 25 920 лет. Если 25 920 лет соответствует 360 градусам "окружности неба", то 2160 лет - это 30 градусов, а 72 года - 1 градус. Таким образом, число "72" также играло очень большую роль. Значение этого числа в одной легенде заставило египтолога Джейн Селлерс предположить, что египтянам также было известно явление прецессии. Эта легенда - миф об Осирисе, в ней рассказывается о том, как 72 заговорщика, во главе с Сетом, собирались убить Осириса. Джейн Селлерс исключительная личность - она специалист во многих областях, и в том числе в астрономии и археологии. Она убеждена, что в "Текстах пирамид", насчитывающих 4 тысячи лет, несомненно обнаруживается знание астрономии, даже если сами египтяне не осознавали все значение этого. Селлерс пишет: "Я убеждена, что для древнего человека числа 72... 2160, 25 920 заключают в себе понятие Вечного Возвращения"".

Египетский зодиак или Дендерский зодиак.


Селлерс - не единственная среди уважаемых ученых, которые признают, что египтяне знали о прецессии. Выдающийся ученый Карл Юнг (1875-1961) подвергся жестокой критике, когда высказал мнение, что египтянам были известны этапы перехода от одного знака зодиака к другому. На Юнга произвело особенно сильное впечатление то, что наступление хаоса в Египте и падение Древнего царства совпало с окончанием периода Быка и началом периода Овна. Он назвал эти периоды "переходами вечностей", сопровождавшимися порой катастрофическими сдвигами, и даже отметил неустойчивость той эпохи, когда он. сам жил, объясняя это следствием перехода от зодиака Рыб к знаку Водолея.

Современные астрономы относят эру Овна приблизительно к 4360-2200 годам до РХ, то есть ко времени, когда началась египетская цивилизация. Первоначально египетские фараоны Древнего царства поклонялись быку, обозначавшему знак зодиака Овна. Затем, после хаоса первого промежуточного периода в Египте, примерно с 2000 года до РХ, началась новая эра. В это время фараоны начали изображать сфинксов с бараньими головами, что знаменовало собой произошедший переход к Овну. Таким образом, памятники Древнего Египта подтверждают то, что говорил Карл Юнг.

Поразительно, что у египетского барана в Шумере был свой прототип. Одна из самых известных находок в шумерском царском городе Ур - это так называемый "Баран в зарослях". Но при внимательном рассмотрении оказывается, что этот шумерский баран покрыт перьями. Нужно полагать, это изображение представляет собой символическую интерпретацию бога, который должен появиться с наступлением эры Овна. Такая интерпретация вполне согласуется с шумерскими текстами примерно 2100 года до РХ, где имеются предсказания о предстоящем вторжении с запада. Широко распространенное приношение быков в жертву вскоре после 2000 года до РХ являлось символическим признаком того, что век Овна наконец завершился.

Каково было значение смены знака зодиака с периодом в 2160 лет для вступивших в новую цивилизацию людей? На этот вопрос нельзя дать однозначный ответ. В конце концов, так или иначе, неизбежно приходишь к выводу, что понятие зодиака создано не человеком, а богами и что задумано оно было именно для надобностей богов!

Эти абстрактные рассуждения можно подкрепить непос редственными свидетельствами. Хотя понятие зодиака впервые появилось в Шумере, где-то после 3800 года до РХ, оно, как показано в некоторых исследованиях, существовало и ранее. И действительно, в одной шумерской глиняной табличке содержится перечень созвездий зодиака, начиная со Льва, и там же имеются намеки на то, что это понятие восходит к значительно более ранним временам - приблизительно к 11 000 году до РХ, когда люди еще только-только начинали заниматься земледелием. Далее, число 12, которое делило прецессионный цикл на 12 "областей" зодиака, соответствует 12 небесным телам Солнечной системы. Это знание не было придумано человеком, но было ему завещано его богами.

В предыдущей главе я рассказывал, как Мардук перед тем, как возвратиться в Вавилон, дожидался наступления "времени определения судьбы". В одном тексте, где говорится о возвращении Мардука, рассказывается, что Нергал советовал ему покинуть Вавилон, убеждая его, что он приехал "слишком рано". Может ли быть простым совпадением, что этот спор возник как раз в тот момент, когда "звездные часы" показывали приближение нового прецессионного века?

В этой главе я покажу, что знаки зодиака в астрономическом смысле представляют собой звездные часы, которые помогут нам установить время Потопа, строительства Сфинкса и пирамид.k

Чтобы был понятен дальнейший ход рассуждений, напомню, что понимается под прецессией.

Прецессия в астрономии - медленное движение оси вращения Земли по круговому конусу, ось симметрии которого перпендикулярна к плоскости эклиптики, с периодом полного оборота k 26 000 лет.


Прецессия земной оси

Прецессия называется также предварением равноденствий, т.к. она вызывает медленное смещение точек весеннего и осеннего равноденствий, обусловленное движением плоскостей эклиптики и экватора (рис. 2 ) (точки равноденствия определяются линией пересечения этих плоскостей). Упрощённо Прецессия можно представить как медленное движение оси мира (прямой, параллельной средней оси вращения Земли РР" ) по круговому конусу, ось которого перпендикулярна к эклиптике (см. рис. 2 ), с периодом полного оборота k 26000 лет.



Все знают о том, что постоянно идет смещение точки весеннего равноденствия. На 1 градус точка весеннего равноденствия перемещается примерно за 72 года.

9 (21) марта, день, в который солнце вступает в знак Овна; этот день считается первым днем весны, и так как солнце в этот день находится в экваторе, то 9 (21) марта для всех мест земли день равен ночи, отсюда и название этого дня. Плоскости экватора и эклиптики пересекаются по

линии, называемой линией равноденствий; эта линия пересекает небесную сферу в двух точках; одна из этих точек, по направлению к которой усматривается солнце в момент весеннего равноденствия, называется точкой весеннего равноденствия.

Вероятно, вы не раз наблюдали вращение волчка и обратили внимание на то, что его ось практически не бывает неподвижна. Под действием силы земного тяготения, в соответствии с законами вращательного движения, ось волчка перемещается, описывая коническую поверхность.


Земля - большой волчок. И ее ось вращения под действием сил тяготения Луны и Солнца на экваториальный избыток (как известно, Земля сплюснута и, таким образом, у экватора расположено как бы больше вещества, чем у полюсов) также медленно вращается.
Запомните это схематичное изображение механизма прецессии, представленное лепестком, узор которого является древнейшим на Земле.

Ось вращения Земли описывает около оси эклиптики конус с углом в 23,5`, вследствие чего полюс мира движется вокруг полюса эклиптики по малому кругу, совершая один оборот примерно за 26 000 лет. Это движение называется прецессией.

Следствием прецессии является постепенное смещение точки весеннего равноденствия навстречу видимому движению Солнца на 50,3" в год. По этой причине Солнце ежегодно вступает в точку весеннего равноденствия на 20 мин раньше, чем оно совершает полный оборот на небе.

На данном рисунке прецессия представлена двумя лепестками - над северным и южным полюсами.

В результате прецессии медленно изменяется картина суточного вращения звездного неба: около 4600 лет назад полюс мира был вблизи звезды альфа Дракона, теперь он расположен вблизи Полярной звезды, а через 2000 лет [полярнойk звездой станет гамма Цефея. Через 12 000 лет право называться [полярнойk перейдет к звезде Веге (альфа Лиры), которая в настоящее время отстоит от полюса на 51`. Изменение положения небесного экватора и полюса мира, а также перемещение точки весеннего равноденствия вызывает изменение экваториальных и эклиптических небесных координат. Поэтому, приводя координаты небесных светил в каталогах, изображая их на картах, обязательно указывают [эпохуk, т. е. момент времени, для которого были приняты положения экватора и точки весеннего равноденствия при определении системы координат.

Если говорить, об истории открытия явления прецессии, то все учебники приписывают это открытие греческому астрономому Гиппарху. Оно произошло во II в. до н. э., при сравнении долгот звезд, определенных им из наблюдений, с долготами этих же звезд, найденными за 150 лет до него греческими астрономами Тимохарисом и Аристиллом.

Но думаю, что знание о прецессии были известны древним с незапамятных времен.

В значительной мере прецессия возникает под действием сил тяготения Луны. Силы , которые вызывают прецессию, вследствие изменения расположения Солнца и Луны относительно Земли постоянно меняются. Поэтому, наряду с движением оси вращения Земли по конусу, наблюдаются небольшие ее колебания, названные нутацией . Под воздействием прецессии и нутации полюс мира описывает среди звезд сложную волнообразную кривую.

Скорости изменения координат звезд вследствие прецессии зависят от положения звезд на небесной сфере. Склонения разных звезд изменяются за год на величины от + 20" до - 20" в зависимости от прямого восхождения. Прямые восхождения вследствие прецессии меняются более сложным образом, и их поправки зависят как от прямых восхождений, так и от склонений звезд. Для близполюсных звезд прямые восхождения могут меняться весьма заметно даже за небольшие интервалы времени. Например, прямое восхождение Полярной звезды меняется за 10 лет почти на целый градус.

Смещение полюса в мире в результате прецессии

Таблицы прецессии публикуются в астрономических ежегодниках и календарях.

Следует иметь в виду, что прецессия и нутация изменяют лишь ориентировку оси вращения Земли в пространстве и не влияют на положение этой оси в теле Земли. Поэтому ни широты, ни долготы мест земной поверхности из-за прецессии и нутации не изменяются и влияния эти явления на климат не оказывают.

Теперь, давайте переместимся на территорию Месопотамии, в современную Сирию. Снимки с руин археологических памятников, выполнены отважным и прекрасным путешественником Ольгой Боровиковой.
Казалось бы, какая связь между древним Шумером и явлением прецессии. Не торопитесь. Рассмотрите узоры, которые постоянно, встречаются на зданиях, на устройствах, по внешнему виду, напоминающих, те устройства, которые чаще всего можно встретить на запястье современного человека.


Последнее фото - снимок устройства на руках богов, изображения, которых широко распространены на археологических памятниках Месопотамии.

Символ повсюду в памятниках архитектуры, на изображениях богов. Если перенестись из Шумера в наши времена, для шумер в далекое будущее, для нас в сегодняшний день..Какое устройство наиболее часто встречается на зданиях, что будет обозначать циферблат с стрелками для, изучающих уже нашу историю далеких потомков?

Один из ответов - часы!!!. Прибор для отсчитывания циклов времени.

Мы привыкли к виду часов такими, как они есть. Для богов, время жизни, которых исчисляется сотнями тысяч лет, период равный одной 24 цикла обращения Земли вокруг солнца будет ничтожно малым периодом. Для них нужны более длительные периоды и циклы, которые являются независимыми от той планеты, на которой они находились. Также как, для земных космонавтов станет проблема отчета привычного земного времени, если они будут длительное время, находится на Марсе. Будет требоваться другой внешний цикл, который будет единым для планет Солнечной системы.

Для богов, единицей времени был не период обращения Земли вокруг Солнца, а период прецессии, разбитый на 12 (13) частей. Для богов значимая единица времени равна периоду в 2160 лет.

Кроме того кольца вокруг циферблата, по всей видимости, дают возможность перехода на другие временные шкалы, если бог - космонавт перемещался в другую звездную систему..Вся конструкция мне напоминает календарь майя.

Вы запомнили лепестки, изображающие прецессию на рисунках современности. Теперь сравните их с лепестками на [циферблатеk устройства, прикрепленного к запястью. Совпадение - 100%.

Непредвзятый ум может определить, какая версия является более правдоподобной: украшение в виде ромашки или функциональное назначение для отсчета времени для тех кто изобрел зодиак.

Но зодиак выполнял, выполняет еще одну временную функцию для богов. Он отчитывает время правления Землей кланами богов. Смотрим на Дендерский или Египетский зодиак. Помимо разбивки на 12 частей, он по внешнему периметру разбит на восемь частей. Если смена эпох знака Зодиака составляет 30гр или 2160 лет, то смена правления кланов богов на Земле равна протяженности дуги прецессии в 45гр или 3240гр. В свое время, ссылаясь на Гомера, я определил, что период возврата планеты-звездолета Нибиру составляет 3240 лет. Снова совпадение?

После столь длительных рассуждений можно вернуться к тезису Мещерякова:

[торможение при движении Земли вокруг знаков Зодиакаk

Что может произойти с Землей, когда она будет находится в точках перигелия. Один из ответов - полное прекращение вращения Земли в течение трех суток, так как это было зафиксировано в мифах.

Периодичность таких явлений в течение цикла прецессии будет равна 12960г, что совпадает с датировкой катастрофы, которая произошла примерно 13 000 лет тому назад. Если признать факт, что майя знали, какие события могут происходить с Землей в точках перигелия прецессионного цикла, то дата 21 декабря 2012г приобретает вполне определенный смысл, на основании, которого можно сказать, что ждет нас в будущем.

Ясное дело, что написанное [построено на гипотезах. Но, слишком хорошо эти гипотезы укладываются на историю прошлого и, возможно, будущего Земли.

Вследствие возмущающего действия, оказываемого на вращение Земли телами Солнечной системы, ось вращения Земли совершает в пространстве очень сложное движение. Земля имеет форму сфероида, и поэтому различные части сфероида притягиваются Солнцем и Луной неравномерно.

1. Ось медленно описывает конус, оставаясь всё время наклонённой к плоскости движения Земли под углом около 66º,5. Это движение называется прецессионным , период его около 26 000 лет. Оно определяет среднее направление оси в пространстве в различные эпохи.

2. Ось вращения Земли совершает различные мелкие колебания около своего среднего положения, главные из которых имеют период 18,6 года, (этот период есть период обращения узлов лунной орбиты, так как нутация есть следствие действия притяжения Луны на Землю) и называются нутацией земной оси. Нутационные колебания возникают, потому что прецессионные силы Солнца и Луны непрерывно меняют свою величину и направление. Они = 0, когда Солнце и Луна находятся в плоскости экватора Земли и достигают максимума при наибольшем удалении от него. Истинный полюс мира вследствие нутации описывает вокруг среднего полюса сложную кривую. Его движение на небесной сфере совершается приблизительно по эллипсу, большая полуось которого равна 18",4, а малая 13",7. Вследствие прецессии и нутации взаимное расположение полюсов мира и полюсов эклиптики непрерывно изменяется.

3. Притяжение планет мало, чтобы вызывать изменения положений земной оси. Но планеты влияют на положение земной орбиты. Изменения положений плоскости эклиптики под воздействием притяжения планет называется планетной прецессией .

Полюс мира, определяемый средним направлением оси вращения Земли, т.е. обладающий только прецессионным движением, называется средним полюсом мира . Истинный полюс мира учитывает и нутационные движения оси. Средний полюс мира вследствие прецессии за 26 000 лет описывает около полюса эклиптики окружность радиусом 23º,5. За один год перемещение среднего полюса мира на небесной сфере составляет около 50",3. На такую же величину перемещаются на запад и равноденственные точки, двигаясь навстречу видимому годовому движению Солнца. Это явление называется предварением равноденствий . Вследствие этого Солнце попадает в равноденственные точки раньше, чем на то же самое место на фоне звёзд. Полюс мира описывает незамыкающийся круг на небесной сфере. 2000 лет до н.э. полярной звездой была a Дракона, через 12 000 лет полярной станет a Лиры. В начале нашей эры точка весеннего равноденствия находилась в созвездии Овна, а точка осеннего равноденствия в созвездии Весов. Сейчас точка весеннего равноденствия находится в созвездии Рыб, а осеннего в созвездии Девы.

Прецессионное движение полюса мира вызывает изменение координат звёзд с течением времени. Влияние прецессии на координаты:

da/dt = m + n sin a tg d,

dd/dt = n sin a,

где da/dt, dd/dt - изменения координат за год, m - годичная прецессия по прямому восхождению, n - годичная прецессия по склонению.

Из-за непрерывного изменения экваториальных координат звёзд, происходит медленное изменение вида звёздного неба для данного места на Земле. Некоторые невидимые ранее звёзды будут восходить и заходить, а некоторые видимые - станут невосходящими. Так, через несколько тысяч лет в Европе можно будет наблюдать Южный Крест, но нельзя будет увидеть Сириус и часть созвездия Ориона.

Прецессия была открыта Гиппархом и объяснена И. Ньютоном.

Задача N тел.

Задача определения четырёх и более тел, притягивающих друг друга по закону Ньютона, ещё более сложна, чем задача трёх тел и в общем виде до сих пор не решена.

Задача N тел в общем виде формулируется следующим образом: “В пустом пространстве помещено N свободных материальных точек, которые притягиваются друг к другу по закону Ньютона. Заданы их начальные координаты и начальные скорости. Определить последующее движение этих точек” .

Для исследования движений N тел применяется метод вычисления возмущений, позволяющий найти приближённое решение задачи. Сейчас существует целый ряд методов для приближённого решения задачи, позволяющих для каждой конкретной системы тел с заданными конкретными начальными условиями построить траектории движения с любой нужной для практики точностью для любого ограниченного отрезка времени.

На ЭВМ было промоделировано движение пяти внешних планет Солнечной системы за 400 лет - с 1653 по 2060 год. Результаты вычислений совпали с данными наблюдений. Однако конкретные численные методы не могут дать ответы на многие вопросы качественного характера, например:

Будет ли одно из тел всегда оставаться в некоторой области пространства или сможет удалиться в бесконечность?

Может ли расстояние между какими-либо двумя из этих тел неограниченно убывать, или, напротив, это расстояние будет заключено в определённых пределах?

Распадётся ли когда-нибудь Солнечная система, если считать, что она состоит из тел, движение которых возмущается малыми силами со стороны всех остальных небесных тел?

Пьер Симон Лаплас в 1799 - 1825 гг. решал ограниченную задачу о движении планет и их спутников под действием силы тяготения Солнца и их взаимного гравитационного воздействия. Лаплас учёл движения 18 тел. Он считал, что точное движение планет временами нарушается и необходимо внешнее вмешательство, чтобы восстановить порядок. В.И. Арнольд доказал несколько теорем, по которым следует, что Солнечная система не распадётся ещё многие миллионы лет.

Открытие новых планет.

В 1781 году Вильям Гершель открыл новую большую планету Уран, которую раньше принимали за звезду. К 1840 году стало ясно, что орбита Урана отличается от предсказанной по теории Ньютона. В орбите были заметны отклонения от теоретически вычисленной траектории. Было сделано предположение, что, движение Урана возмущает какое-то массивное тело, находящееся за его орбитой.

Ж.Ж. Леверье и Дж.К. Адамс независимо друг от друга вычислили положение этого тела. Адамс дал свои вычисления в Гринвичскую и Кембриджскую обсерватории, но на них не обратили должного внимания. Леверье сообщил о своём открытии в Берлинскую обсерваторию Иоганну Готфриду Галле. Он сразу начал поиски объекта и обнаружил его на расстоянии 1ºот вычисленного. Это оказалась планета Нептун.

В 80-х годах XX столетия на ЭВМ было промоделировано движение пяти внешних планет Солнечной системы за 400 лет - с 1653 по 2060 год. Результаты показали, что за орбитой Плутона нет никакой планеты, заметно возмущающей орбиты уже известных планет. Однако, сам Плутон почти не влияет на орбиту Нептуна из-за своей малой массы. Если за орбитой Плутона находятся такие же маломассивные планеты, то их почти невозможно обнаружить. Возможно, что существует массивное тело, движущееся по сильно вытянутой эллиптической орбите, период обращения которого значительно превосходит рассмотренные 400 лет. Существует предположение, что это тело, находясь на расстоянии около 30 тыс. а.е. от Солнца, имея массу сравнимую с массой Юпитера, постоянно выбивает кометы из Облака Оорта, заставляя их двигаться к центру Солнечной системы.

Контрольные вопросы:

  1. Какие существуют методы определения масс небесных тел?
  2. Можно ли по третьему закону Кеплера найти массу планеты, у которой нет спутника?
  3. Что такое прилив?
  4. Как часто на Земле бывают приливы?
  5. Что такое прикладной час?
  6. Какая максимальная высота приливной волны?
  7. Чем объясняются приливы и отливы?
  8. Кто впервые правильно объяснил явление приливов и отливов?
  9. Что такое прецессия?
  10. Каков период прецессии?
  11. Что такое нутация?
  12. Каков период нутации?
  13. Что такое предварение равноденствий?
  14. Почему прецессия приводит к изменению экваториальных координат?
  15. Где будет Северный полюс мира через 12 тыс. лет?
  16. Как формулируется задача N тел?
  17. Какие есть трудности при решении задачи N тел?
  18. Какая планета была открыта с помощью учета возмущений в движении другой планеты?
  19. Существуют ли массивные планеты за орбитой Нептуна?

Задачи:

1. Вычислить массу Нептуна относительно массы Земли, зная, что его спутник отстоит от центра планеты на 354 тыс. км и период обращения равен 5 суткам 21 часу.

Ответ : 17,1 массы Земли.

2. Радиус Марса меньше радиуса Земли в 1,88 раза, а средняя плотность меньше в 1,4 раза. Определите ускорение силы тяжести на поверхности Марса, если ускорение силы тяжести на поверхности Земли равно 9,81 м/с 2 .

Ответ : g М » 3,6 м/с 2 .

Ответ : Масса планеты Сатурн составляет примерно 95 масс Земли.

4. Определите массу планеты Плутон (в массах Земли), зная, что ее спутник Харон обращается вокруг планеты с периодом 6,4 сут на среднем расстоянии 19,6 тыс. км. Для Луны эти величины равны соответственно 27,3 сут и 384 тыс. км.

Ответ : Масса планеты Плутон составляет 0,0024 масс Земли.

Литература:

  1. Астрономический календарь. Постоянная часть. М. Наука. 1981.
  2. Кононович Э.В., Мороз В.И. Курс общей астрономии. М., Эдиториал УРСС, 2004.
  3. Воронцов-Вельяминов Б.А. Сборник задач и практических упражнений по астрономии. М. Наука. 1974.
  4. Галузо И.В., Голубев В.А., Шимбалев А.А. Планирование и методика проведения уроков. Астрономия в 11 классе. Минск. Аверсэв. 2003.

Атмосфера Солнца

Вопросы программы:

Химический состав солнечной атмосферы;

Вращение Солнца;

Потемнение солнечного диска к краю;

Внешние слои солнечной атмосферы: хромосфера и корона;

Радио- и рентгеновское излучение Солнца.

Краткое содержание:

Химический состав солнечной атмосферы;

В видимой области излучение Солнца имеет непрерывный спектр, на фоне которого заметно несколько десятков тысяч тёмных линий поглощения, называемых фраунгоферовыми . Наибольшей интенсивности непрерывный спектр достигает в синезелёной части, у длин волн 4300 - 5000 А. В обе стороны от максимума интенсивность спектра убывает.

Внеатмосферные наблюдения показали, что Солнце излучает в невидимые коротковолновую и длинноволновую области спектра. В более коротковолновой области спектр резко меняется. Интенсивность непрерывного спектра быстро падает, а тёмные фраунгоферовы линии сменяются эмиссионными.

Самая сильная линия солнечного спектра находится в ультрафиолетовой области. Это резонансная линия водорода L a с длиной волны 1216 А. В видимой области наиболее интенсивны резонансные линии Н и К ионизованного кальция. После них по интенсивности идут первые линии бальмеровской серии водорода H a , H b , H g , затем резонансные линии натрия, линии магния, железа, титана, других элементов. Остальные многочисленные линии отождествляются со спектрами около 70 известных химических элементов из таблицы Д.И. Менделеева. Присутствие этих линий в спектре Солнца свидетельствует о наличии в солнечной атмосфере соответствующих элементов. Установлено присутствие на Солнце водорода, гелия, азота, углерода, кислорода, магния, натрия, железа, кальция, др. элементов.

Преобладающим элементом на Солнце является водород. На его долю приходится 70% массы Солнца. Следующим является гелий - 29% массы. На остальные элементы вместе взятые приходится чуть больше 1%.

Вращение Солнца

Наблюдения отдельных деталей на солнечном диске, а также измерения смещений спектральных линий в различных его точках говорят о движении солнечного вещества вокруг одного из солнечных диаметров, называемого осью вращения Солнца.

Плоскость, проходящая через центр Солнца и перпендикулярная к оси вращения, называется плоскостью солнечного экватора. Она образует с плоскостью эклиптики угол в 7 0 15’ и пересекает поверхность Солнца по экватору. Угол между плоскостью экватора и радиусом, проведённым из центра Солнца в данную точку на его поверхности называется гелиографической широтой .

Угловая скорость вращения Солнца убывает по мере удаления от экватора и приближения к полюсам.

В среднем w = 14º,4 - 2º,7 sin 2 B, где В - гелиографическая широта. Угловая скорость измеряется углом поворота за сутки.

Сидерический период экваториальной области равен 25 суток, вблизи полюсов он достигает 30 суток. Вследствие вращения Земли вокруг Солнца его вращение кажется более замедленным и равно 27 и 32 суток соответственно (синодический период).

Потемнение солнечного диска к краю

Фотосферой называется основная часть солнечной атмосферы, в которой образуется видимое излучение, имеющее непрерывный характер. Таким образом, она излучает практически всю приходящую к нам солнечную энергию. Фотосфера - это тонкий слой газа протяжённостью в несколько сотен километров, достаточно непрозрачный. Фотосфера видна при непосредственном наблюдении Солнца в белом свете в виде кажущейся его “поверхности”.

При наблюдении солнечного диска заметно его потемнение к краю. По мере удаления от центра, яркость убывает очень быстро. Этот эффект объясняется тем, что в фотосфере происходит рост температуры с глубиной.

Различные точки солнечного диска характеризуют углом q, который составляет луч зрения с нормалью к поверхности Солнца в рассматриваемом месте. В центре диска этот угол равен 0, и луч зрения совпадает с радиусом Солнца. На краю q = 90 и луч зрения скользит вдоль касательной к слоям Солнца. Большая часть излучения некоторого слоя газа исходит от уровня, находящегося на оптической глубине t=1. Когда луч зрения пересекает слои фотосферы под большим углом q, оптическая глубина t=1 достигается в более внешних слоях, где температура меньше. Вследствие этого интенсивность излучения от краёв солнечного диска меньше интенсивности излучения его середины.

Уменьшение яркости солнечного диска к краю в первом приближении может быть представлено формулой:

I (q) = I 0 (1 - u + cos q),

где I (q) - яркость в точке, в которой луч зрения составляет угол q с нормалью, I 0 - яркость излучения центра диска, u - коэффициент пропорциональности, зависящий от длины волны.

Визуальные и фотографические наблюдения фотосферы позволяют обнаружить её тонкую структуру, напоминающую тесно расположенные кучевые облака. Светлые округлые образования называются гранулами, а вся структура - грануляцией . Угловые размеры гранул составляют не более 1″ дуги, что соответствует 700 км. Каждая отдельная гранула существует 5-10 минут, после чего она распадается и на её месте образуются новые гранулы. Гранулы окружены тёмными промежутками. В гранулах вещество поднимается, а вокруг них опускается. Скорость этих движений 1-2 км/с.

Грануляция - проявление конвективной зоны, расположенной под фотосферой. В конвективной зоне происходит перемешивание вещества в результате подъёма и опускания отдельных масс газа.

Причиной возникновения конвекции в наружных слоях Солнца являются два важных обстоятельства. С одной стороны, температура непосредственно под фотосферой очень быстро растёт вглубь и лучеиспускание не может обеспечить выхода излучения из более глубоких горячих слоёв. Поэтому энергия переносится самими движущимися неоднородностями. С другой стороны, эти неоднородности оказываются живучими, если газ в них не полностью, а лишь частично ионизован.

При переходе в нижние слои фотосферы газ нейтрализуется и не способен образовывать устойчивые неоднородности. поэтому в самих верхних частях конвективной зоны конвективные движения тормозятся и конвекция внезапно прекращается. Колебания и возмущения в фотосфере порождают акустические волны. Наружные слои конвективной зоны представляют своеобразный резонатор в котором возбуждаются 5-минутные колебания в виде стоячих волн.

Внешние слои солнечной атмосферы: хромосфера и корона

Плотность вещества в фотосфере быстро уменьшается с высотой и внешние слои оказываются сильно разреженными. В наружных слоях фотосферы температура достигает 4500 К, а потом снова начинает расти. Происходит медленный рост температуры до нескольких десятков тысяч градусов, сопровождающийся ионизацией водорода и гелия. Эта часть атмосферы называется хромосферой . В верхних слоях хромосферы плотность вещества достигает 10 -15 г/см 3 .

В 1 см 3 этих слоёв хромосферы содержится около 10 9 атомов, но температура возрастает до миллиона градусов. Здесь начинается самая внешняя часть атмосферы Солнца, которая называется солнечной короной. Причиной разогрева самых внешних слоёв солнечной атмосферы является энергия акустических волн, возникающих в фотосфере. При распространении вверх, в слои с меньшей плотностью, эти волны увеличивают свою амплитуду до нескольких километров и превращаются в ударные волны. В результате возникновения ударных волн происходит диссипация волн, которая увеличивает хаотические скорости движения частиц и происходит рост температуры.

Интегральная яркость хромосферы в сотни раз меньше чем яркость фотосферы. Поэтому для наблюдения хромосферы необходимо применение специальных методов, позволяющих выделить слабое её излучение из мощного потока фотосферной радиации. Наиболее удобными методами являются наблюдения в моменты затмений. Протяжённость хромосферы составляет 12 - 15 000 км.

При изучении фотографий хромосферы видны неоднородности, наиболее мелкие называются спикулами . Спикулы имеют продолговатую форму, вытянуты в радиальном направлении. Длина их составляет несколько тысяч км., толщина около 1 000 км. Со скоростями в несколько десятков км/с спикулы поднимаются из хромосферы в корону и растворяются в ней. Через спикулы происходит обмен вещества хромосферы с вышележащей короной. Спикулы образуют более крупную структуру, называемую хромосферной сеткой, порождённую волновыми движениями, вызванными значительно большими и более глубокими элементами подфотосферной конвективной зоны, чем гранулы.

Корона имеет очень малую яркость, поэтому может наблюдаться лишь во время полной фазы солнечных затмений. Вне затмений она наблюдается с помощью коронографов. Корона не имеет резких очертаний и обладает неправильной формой, сильно меняющейся со временем. Наиболее яркую часть короны, удалённую от лимба не более, чем на 0,2 - 0,3 радиуса Солнца принято называть внутренней короной, а остальную, весьма протяжённую часть - внешней короной. Важной особенностью короны является её лучистая структура. Лучи бывают различной длины, вплоть до десятка и более солнечных радиусов. Внутренняя корона богата структурными образованиями, напоминающими дуги, шлемы, отдельные облака.

Излучение короны является рассеянным светом фотосферы. Этот свет сильно поляризован. Такую поляризацию могут вызвать только свободные электроны. В 1 см 3 вещества короны содержится около 10 8 свободных электронов. Появление такого количества свободных электронов должно быть вызвано ионизацией. Значит в короне в 1 см 3 содержится около 10 8 ионов. Общая концентрация вещества должна быть 2 . 10 8 . Солнечная корона представляет собой разреженную плазму с температурой около миллиона кельвинов. Следствием высокой температуры является большая протяжённость короны. Протяжённость короны в сотни раз превышает толщину фотосферы и составляет сотни тысяч километров.

Радио- и рентгеновское излучение Солнца

С олнечная корона полностью прозрачна для видимого излучения, но плохо пропускает радиоволны, которые испытывают в ней сильное поглощение и преломление. На метровых волнах яркостная температура короны достигает миллиона градусов. На более коротких волнах она уменьшается. Это связано с увеличением глубины, откуда выходит излучение, из-за уменьшения поглощающих свойств плазмы.

Радиоизлучение солнечной короны прослежено на расстояния в несколько десятков радиусов. Это возможно благодаря тому, что Солнце ежегодно проходит мимо мощного источника радиоизлучения - Крабовидной туманности и солнечная корона затмевает его. Происходит рассеяние излучения туманности в неоднородностях короны. Наблюдаются всплески радиоизлучения Солнца, вызванные колебаниями плазмы, связанными с прохождениями через неё космических лучей во время хромосферных вспышек.

Рентгеновское излучение изучено при помощи специальных телескопов, установленных на космических аппаратах. Рентгеновское изображение Солнца имеет неправильную форму с множеством ярких пятен и “клочковатой” структурой. Вблизи оптического лимба заметно увеличение яркости в виде неоднородного кольца. Особенно яркие пятна наблюдаются над центрами солнечной активности, в областях, где находятся мощные источники радиоизлучения на дециметровых и метровых волнах. Это означает, что рентгеновское излучение возникает в основном с солнечной короне. Рентгеновские наблюдения Солнца позволяют проводить детальные исследования структуры солнечной короны непосредственно в проекции на диск Солнца. Рядом с яркими областями свечения короны над пятнами обнаружены обширные тёмные области, не связанные ни с какими заметными образованиями в видимых лучах. Они называются корональными дырами и связаны с участками солнечной атмосферы, в которых магнитные поля не образуют петель. Корональные дыры являются источником усиления солнечного ветра. Они могут существовать в течение нескольких оборотов Солнца и вызывать на Земле 27-дневную периодичность явлений, чувствительных к корпускулярному излучению Солнца.

Контрольные вопросы:

  1. Какие химические элементы преобладают в солнечной атмосфере?
  2. Как можно узнать о химическом составе Солнца?
  3. С каким периодом Солнце вращается вокруг своей оси?
  4. Совпадает ли период вращения экваториальных и полярных областей Солнца?
  5. Что такое фотосфера Солнца?
  6. Какое строение имеет Солнечная фотосфера?
  7. Чем вызвано потемнение солнечного диска к краю?
  8. Что такое грануляция?
  9. Что такое солнечная корона?
  10. Какова плотность вещества в короне?
  11. Что такое солнечная хромосфера?