Наблюдения солнечных затмений
Солнечные затмения относятся к числу редких небесных явлений, поэтому к их серьезным наблюдениям надо готовиться заблаговременно и очень тщательно. Перед наблюдением полного солнечного затмения, продолжающегося не более 8 минут, совершенно необходимо провести одну или несколько репетиций, отрабатывая до предела слаженность работы коллектива наблюдателей. Не следует забывать и о том, что ценность собранного наблюдательного материала во многом будет зависеть от степени соответствия избранной тематики наблюдений имеющимся инструментальным возможностям и подготовленности наблюдателей.
Если к наблюдению затмения привлекается небольшой коллектив наблюдателей, то целесообразно, не распыляя его сил, выбрать ограниченное количество тем, чтобы иметь возможность провести по ним разносторонние наблюдения.
Примерная тематика наблюдений солнечных затмений, соответствующая возможностям школ, приведена ниже.
Тематика наблюдений солнечного затмения
- Визуальные наблюдения и зарисовки солнечной короны с целью изучения ее формы и строения. Наблюдения выполняются невооруженным глазом, в бинокль или телескоп с малым увеличением (на окуляр должна быть надета бленда с темным стеклом слабой густоты). Рисунок короны должен иметь ориентировку. Очень полезны рисунки короны в красках или цветными карандашами.
- Фотографирование солнечной короны. Так как яркость короны постепенно убывает от центра к периферии, то необходимо сделать несколько снимков короны со все возрастающими экспозициями (при светосиле телескопа 1:15 от 1 до 10-15 с на высокочувствительные фотоэмульсии и матрицы). Очень желательны, в частности, снимки, сделанные с разными светофильтрами. При выдержке свыше 0,4 с уже необходимо плавное ведение телескопа вдоль суточной параллели.
- Наблюдения, связанные с проверкой теории движения Луны: наблюдение контактов, определение положения контуров полосы полной фазы на местности, фотографирование частных фаз с точной регистрацией соответствующих моментов времени.
- Метеорологические наблюдения: измерение температуры воздуха в течение хода затмения; наблюдения за облачностью, атмосферным давлением, влажностью воздуха с скоростью ветра.
- Биологические наблюдения над животными и растениями во время затмения.
- Прочие наблюдения: четки Бейли, бегущие тени, видимость звезд и планет, видимость комет и т. д.
Остановимся на астрономической части тематики наблюдений более подробно. Солнечное затмение отличается от почти всех других астрономических явлений тем, что оно наблюдается только днем и происходит с участием нашего дневного светила. Этим и определяется вся специфика наблюдений подобного явления. Солнцељ– очень яркий объект, и проводить его визуальные наблюдения невооруженным глазом или в телескоп без использования специальных солнечных светофильтров категорически запрещается во избежание потери зрения!
Солнечные плотные нейтральные светофильтры, как правило, входят в комплект аксессуаров к телескопам. Они устанавливаются на окулярную часть телескопа, и через них можно проводить визуальные наблюдения поверхности Солнца. Этим же методом можно проводить и фотографические наблюдения, однако для фотографирования Солнца в главном фокусе фильтр должен находиться перед фокальной плоскостью, что зачастую довольно трудно осуществить на практике.
Поэтому при фотографировании Солнца темный светофильтр часто устанавливается перед объективом телескопа. Для этого он должен быть достаточно большого размера. Такой фильтр может быть заменен или дополнен диафрагмой, сильно уменьшающей эффективную площадь объектива и, следовательно, количество солнечного света. Диафрагма должна быть установлена непосредственно перед объективом телескопа или фотокамеры. Если у вас нет возможности диафрагмировать объектив и отсутствует темный светофильтр большого размера, то не отчаивайтесь – вы можете проводить фотографические наблюдения с окулярным увеличением (как показывает практика, фотографирование частных фаз солнечного затмения возможно проводить «с рук»).
Однако самым удобным и безопасным методом визуального наблюдения поверхности Солнца является проецирование его изображения на экран, устанавливаемый за окуляром телескопа (см. фотографии). Меняя положение окуляра и расстояние от окуляра до экрана, можно регулировать масштаб изображения Солнца. При наблюдениях Солнца с экраном нужно помнить, что смотреть в окуляр при наведении телескопа категорически запрещается!
Наблюдая Солнце с помощью экрана, удобно фиксировать моменты начала и конца его частного затмения, а также следить за изменением его фазы. Во время частного затмения Солнца можно также определять моменты покрытий Луной отдельных солнечных пятен.
Главная сложность наблюдения полных солнечных затмений состоит в их скоротечности. Если вы собираетесь фотографировать солнечную корону, необходимо составить расписание экспозиций с точностью до одной секунды. С той же точностью необходимо выставить все часы. Место для проведения наблюдений должно быть также выбрано заранее, причем если высота Солнца над горизонтом в момент затмения не очень велика, а именно такая ситуация реализуется 1 августа этого года года, необходимо прийти в точку наблюдения ровно за сутки или двое до затмения, чтобы убедиться, что Солнце не будет закрыто никакими земными объектами.
Самым интересным и захватывающим этапом будет начало полного затмения. В это время происходит сразу несколько красивых явлений, и увидеть их все одновременно бывает очень сложно. Освещенность местности будет падать прямо на глазах, и в последние секунды перед вторым контактом на небе и поверхности Земли появится лунная тень, надвигающаяся с северо-западной стороны горизонта. В это же время на поверхности Земли можно будет увидеть чередующиеся светлые и темные полосы. В случае, когда затмение происходит низко над горизонтом (что также случится в этот день и в этом же районе), можно заметить быстрое изменение цвета фона неба перед началом полной фазы.
Однако самые интересные и красивые эффекты будут происходить на небе, конечно, там, где находится Солнце и затмевающая его Луна. Перед самым началом полной фазы тонкий серпик, оставшийся от Солнца, разорвется на несколько ярких пятен, просвечивающих через неровности рельефа Луны. Это явление носит название «четок Бейли». Одновременно вспыхнет солнечная корона, которая вместе с исчезающими яркими пятнами создаст подобие «бриллиантового кольца». Разумеется, все эти явления будут видны и в момент конца полной фазы, только уже в обратном порядке. Так что если вам не удалось увидеть какой-то из этих эффектов, через пару минут у вас появится еще один шанс.
Главным объектом наблюдения во время полной фазы станет солнечная корона. Она выглядит очень эффектно при визуальных наблюдениях невооруженным глазом и при использовании небольшой оптики (биноклей, подзорных труб). Достичь подобной эффектности на фотографии значительно труднее. Связано это с тем, что внутренние области короны во много раз ярче внешних, и, в зависимости от используемого фотоматериала и времени экспозиции, либо мы получим только изображение внутренней короны, либо же на фотографии будет хорошо видна внешняя корона, а ее внутренние области окажутся сильно передержанными. По этой причине съемку солнечной короны часто делают с радиальным фильтром – пластинкой, сильно затемненной в центре и более прозрачной по краям, что выравнивает освещенность фотоэмульсии внутренней и внешней короной. В последнее время широкое распространение получил метод компьютерного наложения короны, полученных с разными экспозициями.
Выдержки, рекомендуемые для фотографирования полного солнечного затмения (ISO 200)
| Относительное отверстие | 1:22 | 1:16 | 1:11 | 1:8 | 1:5.6 | 1:4 | 1:2.8 | 1:2 |
| Четки Бейли | 1/250 | 1/500 | 1/1000 | 1/2000 | 1/4000 | – | – | – |
| Бриллиантовое кольцо, протуберанцы | 1/60 | 1/125 | 1/250 | 1/500 | 1/1000 | 1/2000 | 1/4000 | – |
| Внутренняя корона | 1/8 | 1/15 | 1/30 | 1/60 | 1/125 | 1/250 | 1/500 | 1/1000 |
| Внешняя корона | 1 | 1/2 | 1/4 | 1/8 | 1/15 | 1/30 | 1/60 | 1/125 |
| Заревое кольцо | 2 | 1 | 1/2 | 1/4 | 1/8 | 1/15 | 1/30 | 1/60 |
Оптимальное значение выдержки при фотографировании полного солнечного затмения вы можете найти с помощью приводимой здесь таблицы, рассчитанной на эквивалент фотопленки чувствительностью 200 единиц ISO. При использовании другой чувствительности фотоаппарата нужно соответствующим образом скорректировать выдержки. В любом случае, при фотографировании солнечной короны диапазон используемых значений диафрагмы и времени экспозиции следует максимально расширить. Кадры с короткой выдержкой лучше делать в самом начале и самом конце полного затмения, а внешнюю корону лучше снимать вблизи момента наибольшей фазы затмения. Для приблизительной оценки времени экспозиции можно также учесть, что внутренняя корона по яркости близка к полной Луне, а внешняяљ– значительно слабее.
При подготовке к фотосъемкам во время солнечного затмения не забудьте о том, что времени на перефокусировку и, тем более, замену карточки в фотоаппарате у вас не будетљ– полная фаза длится всего 2-3 минуты!
Во время полной фазы солнечного затмения станет темно, как во время сумерек, при этом небо приобретет насыщенно синий цвет, и только вдоль горизонта оно будет ярко-красным: это «заревое кольцо» создается удаленными участками атмосферы Земли, находящимися вне конуса лунной тени.
Для запечатления появления «бриллиантового кольца» и «четок Бейли», а также бегущих теней на поверхности Земли и «заревого кольца», лучше всего подойдет видеокамера. В первом случае ее необходимо укрепить на штативе и установить максимальный масштаб изображения, а во втором случае масштаб должен быть, наоборот, минимальным. При наблюдении полной фазы солнечного затмения помните, что снимать темные светофильтры со всей оптики можно только в последнюю минуту перед началом полного затмения, и их нужно будет установить обратно практически сразу после ее окончания! Это в равной степени относится к телескопам, телеобъективам и видеокамерам.
Быстрый переход: Солнечное затмение 1 августа 2008 г.
