Физика Солнца — раздел астрофизики, специализирующийся на изучении Солнца . Речь идет о детальных измерениях, 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 , эволюцию звезд , космическую физику , спектроскопию , перенос излучения , прикладную оптику , сигнализацию . обработка данных , компьютерное зрение , вычислительная физика , физика звезд и солнечная астрономия .
Поскольку Солнце уникально расположено для наблюдений с близкого расстояния (другие звезды не могут быть разрешены с таким же пространственным или временным разрешением, как Солнце), существует раскол между соответствующей дисциплиной наблюдательной астрофизики (далеких звезд) и наблюдательной солнечной астрофизикой. физика.
Изучение физики Солнца также важно, поскольку оно представляет собой «физическую лабораторию» для изучения физики плазмы. [1]
Вавилоняне вели записи солнечных затмений, причем самые старые записи происходят 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, сохранившиеся до 720 г. до н.э., очень расплывчаты и не содержат никакой полезной информации. Однако после 720 г. до н.э. в течение 240 лет было отмечено 37 солнечных затмений. [3]
Астрономические знания процветали в исламском мире в средние века. В городах от Дамаска до Багдада было построено множество обсерваторий, где проводились детальные астрономические наблюдения. В частности, были измерены некоторые солнечные параметры и проведены детальные наблюдения Солнца. Солнечные наблюдения проводились с целью навигации, но в основном для определения времени. Ислам требует от своих последователей молиться пять раз в день в определенное положение Солнца на небе. Таким образом, были необходимы точные наблюдения Солнца и его траектории по небу. В конце X века иранский астроном Абу-Махмуд Ходжанди построил огромную обсерваторию недалеко от Тегерана. Там он провел точные измерения серии прохождений Солнца по меридианам, которые позже использовал для расчета наклона эклиптики. [4] После падения Западной Римской империи Западная Европа была лишена 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 этот период наблюдения за Солнцем проводились либо относительно зодиака, либо для помощи в строительстве культовых сооружений, таких как церкви и соборы. [5]
Период Возрождения в астрономии 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] Его работа была позже расширена Иоганном Кеплером и Галилео Галилеем . В частности, Галилей использовал свой новый телескоп для наблюдения за Солнцем. В 1610 году он обнаружил на его поверхности солнечные пятна. Осенью 1611 года Иоганнес Фабрициус написал первую книгу о солнечных пятнах De Maculis in Sole Observatis («О пятнах, наблюдаемых на Солнце»). [7]
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 солнечные пятна. [ нужна цитата ]
Отдел солнечной физики Американского астрономического общества насчитывает 555 членов (по состоянию на май 2007 г.) 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 эффектов в межпланетном пространстве в гелиосфере , а также на планетах и планетарных атмосферах . Исследования явлений, которые влияют на многочисленные системы в гелиосфере или которые считаются вписывающимися в контекст гелиосферы, называются гелиофизикой — новым термином, вошедшим в обиход в первые годы текущего тысячелетия.
Гелиос-А и Гелиос-Б — пара космических аппаратов, запущенных в декабре 1974 и январе 1976 года с мыса Канаверал в рамках совместного предприятия Немецкого аэрокосмического центра и НАСА. Их орбиты приближаются к Солнцу ближе, чем к Меркурию. В их число входили инструменты для измерения солнечного ветра, магнитных полей, космических лучей и межпланетной пыли. Гелиос-А продолжал передавать данные до 1986 года. [9] [10]
Солнечная и гелиосферная обсерватория SOHO — это совместный проект НАСА и ЕКА, запущенный в декабре 1995 года. Он был запущен для исследования недр Солнца, наблюдения за солнечным ветром и явлениями, связанными с ним, а также исследования внешних слоев. солнца. [11]
Спутник HINODE, запущенный в 2006 году и финансируемый государством, возглавляемый Японским агентством аэрокосмических исследований, состоит из скоординированного набора оптических, ультрафиолетовых и рентгеновских приборов. Они исследуют взаимодействие между солнечной короной и магнитным полем Солнца. [12] [13]
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, путем определения того, как генерируется и структурируется магнитное поле Солнца и как накопленная магнитная энергия преобразуется и высвобождается в космос. [14]
Солнечный зонд Паркер (PSP) был запущен в 2018 году с целью детального наблюдения за внешней солнечной короной. Из всех искусственных объектов он приблизился к Солнцу ближе всего. [15]
Солнечный телескоп передовых технологий (ATST) — это строящийся на острове Мауи объект солнечного телескопа. Двадцать два учреждения сотрудничают в проекте ATST, при этом основным финансирующим агентством является Национальный научный фонд. [16]
Солнечная обсерватория Sunspot (SSO) управляет солнечным телескопом Ричарда Б. Данна (DST) от имени NSF.
В солнечной обсерватории Биг-Беар в Калифорнии находится несколько телескопов, в том числе Новый солнечный телескоп (NTS), который представляет собой 1,6-метровый внеосевой григорианский телескоп с ясной апертурой. NTS увидел первый свет в декабре 2008 года. Пока ATST не заработает, NTS останется крупнейшим солнечным телескопом в мире. Обсерватория Биг-Беар — одна из нескольких установок, находящихся в ведении Центра солнечно-земных исследований Технологического института Нью-Джерси (NJIT). [17]
Спектрограф экстремального ультрафиолетового нормального падения (EUNIS) представляет собой двухканальный спектрограф, который впервые поднялся в воздух в 2006 году. Он наблюдает солнечную корону с высоким спектральным разрешением. На данный момент он предоставил информацию о природе ярких корональных точек, холодных переходных процессах и аркадах корональных петель. Данные с него также помогли откалибровать SOHO и несколько других телескопов. [18]
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )