Πώς παρατηρούμε το ηλιακό στέμμα;

Πώς παρατηρούμε το ηλιακό στέμμα;

Το ηλιακό στέμμα (solar corona) αποτελεί το εξωτερικό τμήμα της ηλιακής ατμόσφαιρας. Η θερμοκρασία του, όπως αυτή υπολογίζεται με βάση φασματοσκοπικές μετρήσεις, είναι της τάξης των εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου. Το νούμερο αυτό είναι εντυπωσιακό, αν αναλογιστεί κανείς ότι η θερμοκρασία της φωτόσφαιρας του Ήλιου υπολογίζεται σε περίπου 6 χιλιάδες βαθμούς Κελσίου “μόνο”. Το στέμμα, ωστόσο, είναι πιο δύσκολο να παρατηρηθεί λόγω της εξαιρετικά χαμηλής πυκνότητάς του. Το φως που εκπέμπει “κρύβεται” από το πολύ εντονότερο φως του ηλιακού δίσκου.

Πώς μπορούμε να παρατηρήσουμε επομένως το ηλιακό στέμμα; Μια ευτυχής συγκυρία θα ήταν μια ολική έκλειψη Ηλίου, όπου η Σελήνη θα κρύψει τον ηλιακό δίσκο, ενώ το ηλιακό στέμμα θα παραμένει ορατό (Εικόνα 1). Αν σκοπεύετε να το δοκιμάσετε στην επόμενη έκλειψη, να έχετε πάντοτε ειδικά γυαλιά (και όχι συμβατικά γυαλιά ηλίου)! 

Εικόνα 1: Σύνθεση φωτογραφιών με διαφορετικό χρόνο έκθεσης κατά τη διάρκεια μιας έκλειψης στις 2 Ιουλίου 2019, από το παρατηρητήριο ESO La Silla Observatory. Οι γραμμές αναπαριστούν το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου, το οποίο επηρεάζει τις τροχιές των ηλεκτρονίων που κινούνται ελεύθερα στο στέμμα. Image credit: P. Horálek/ESO.

Οι ολικές εκλείψεις, αν και πλέον μπορούν να προβλεφθούν με ικανοποιητική ακρίβεια, είναι σχετικά σπάνιες. Η μελέτη του στέμματος απαιτεί πολύ μεγαλύτερη συχνότητα παρατηρήσεων, σε αρκετές περιπτώσεις σε πραγματικό χρόνο, καθώς παρέχει πληροφορίες για πολλά φαινόμενα όπως ο ηλιακός άνεμος, οι στεμματικές εκτοξεύσεις μάζας και άλλα. 

Η λύση είναι να χρησιμοποιήσουμε τεχνητές εκλείψεις στα τηλεσκόπιά μας. Η μέθοδος είναι απλή: ένα κυκλικό πέτασμα – στο ρόλο της Σελήνης ουσιαστικά! – κρύβει τον ηλιακό δίσκο και το τηλεσκόπιο συλλέγει το φως από το στέμμα. Η συσκευή αυτή (στεμματογράφος/coronograph) χρησιμοποιείται τόσο από επίγεια όσο και από διαστημικά τηλεσκόπια, με τα δεύτερα να είναι πολύ πιο αποτελεσματικά, αφού τα επίγεια τηλεσκόπια επηρεάζονται και από το διάχυτο φως στην ατμόσφαιρα της Γης.


Στεμματογράφοι όπως ο LASCO (Εικόνα 2) παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες στους ερευνητές, ενώ χρησιμοποιούνται συστηματικά και για την πρόγνωση του διαστημικού καιρού. Ο στεμματογράφος Proba-3 αναμένεται να βοηθήσει ακόμα περισσότερο στη μελέτη του ηλιακού στέμματος, παίρνοντας παρατηρήσεις από περιοχές (1.1 – 3 ηλιακές ακτίνες), τις οποίες δεν μπορούν να παρατηρήσουν πλήρως οι υπάρχοντες στεμματογράφοι!

Εικόνα 2: Στιγμιότυπο από παρατηρήσεις του στεμματογράφου LASCO (στο διαστημόπλοιο SOHO). Με κόκκινο χρώμα δίνονται οι εικόνες από τον στεμματογράφο C2 (μικρού οπτικού πεδίου, αποστάσεις 1.5 με 6 ηλιακές ακτίνες) και με μπλε του στεμματογράφου C3 (μεγάλου οπτικού πεδίου, αποστάσεις 3.7 με 30 ηλιακές ακτίνες). Ο λευκός κύκλος στο κέντρο απεικονίζει προσεγγιστικά το μέγεθος του Ήλιου σε αυτή την κλίμακα. Η μαύρη λωρίδα στα αριστερά είναι το στήριγμα του πετάσματος (occulter). Στην εικόνα παρατηρούμε μια στεμματική εκτόξευση μάζας, όπως αυτή παρατηρήθηκε στις 09/10/2024 και προκάλεσε μια γεωμαγνητική καταιγίδα την επόμενη μέρα. Η πολύ λαμπρή λευκή ταινία στα δεξιά είναι ο κομήτης  C/2023 A3 (Tsuchinshan–ATLAS) πέρασε από το πεδίο παρατήρησης του LASCO την ίδια περίοδο.  Image Credit: SOHO/LASCO (ESA & NASA).

Tags: Ηλιακό Στέμμα, Εκλείψεις, στεμματογράφος