Конспект прогулки «Наблюдения за солнцем зимой. Онлайн изображения Солнца со спутника SOHO
Цели: - вырабатывать представление о том, что когда светит солнце - на улице тепло;
Поддерживать радостное настроение.
Ход наблюдения: В солнечный день предложить детям посмотреть в окно. Смотрит солнышко в окошко, Смотрит в нашу комнату. Мы захлопаем в ладошки, Очень рады солнышку. Выйдя на участок, обратить внимание детей на теплую погоду. (Сегодня светит солнышко - тепло.) Солнце огромное, раскаленное. Обогревает всю землю, посылая ей лучи. Вынести на улицу маленькое зеркало и сказать, что солнце послало свой лучик детям, чтобы они поиграли с ним. Навести луч на стену. Солнечные зайчики играют на стене, Помани их пальчиком - пусть бегут к тебе. Вот он светленький кружок, вот, вот, левее, левее - убежал на потолок. По команде «Ловите зайчика!» дети пытаются поймать его.
Трудовая деятельность: Сбор камней на участке.
Цель: - продолжать воспитывать желание участвовать в труде.
Подвижные игры: «Мыши в кладовой».
Цель: - учить бегать легко, не наталкиваясь друг на друга, двигаться в соответствии с текстом, быстро менять направление движения.
Также есть игра «Лисичка».
Цели: - учить быстро действовать по сигналу, ориентироваться в пространстве;
Развивать ловкость.
Выносной материал: Мешочки с песком, мячи, обручи, мелкие игрушки, формочки, печатки, карандаши, ведерки, совочки.
Анализ конспекта.
Положительные стороны.
1. Анализ целей: Программное содержание достаточно легко реализуется во время его проведения.
2. Анализ структуры и организации мероприятия: Продуманность выбора типа занятия, его структура, логическая последовательность и взаимосвязь этапов, очень грамотно подобран сюжет.
3. Анализ содержания: Полнота, достоверность, доступность информации.
4. Организация самостоятельной работы детей: На занятии все дети были активно задействованы.
5. Анализ методики проведения мероприятия: Содержательный дидактический наглядный материал, на этом занятии видна большая активность детей, все были заинтересованы.
6. Анализ работы и поведение детей на мероприятии: У детей был большой интерес, активность и работоспособность на разных этапах.
Отрицательные стороны. При проведении этого мероприятия отрицательных моментов не было.
Таким образом: в мероприятии отражены все поставленные задачи, они соответствуют возрасту детей, взаимосвязь степени сложности программных задач с содержанием материала; связь программных задач данного мероприятия с пройденным материалом, конкретность формулировки программного материала. Подбор дидактического материала соответствует теме. Воспитатель грамотно, четко даёт указания, объяснения, умет организовать практическую, самостоятельную деятельность детей; умеет активизировать мыслительную деятельность детей; активизировать речь детей (конкретность, точность вопросов, разнообразие их формулировок); подводить детей к обобщению.
Мероприятия:
1. Чтение: Ю. Марцинкявичюс «Солнце отдыхает».
2. Наблюдение за солнцем на прогулке.
3. Подвижная игра: «Солнышко и дождик».
Стихотворение «Солнце отдыхает»
Раньше всех на свете солнце встало,
А как встало - принялось за дело:
Обошло всю землю
И устало.
Отдыхать за лесом темным село.
Если вдруг найдешь его в лесу ты,
Там, где на траве туман и сырость,
Не буди,
У солнца сон - минуты,
Не шуми,
Весь день оно трудилось.
(Ю. Марцинкявичюс)
Подвижная игра «Солнышко и дождик»
Цель: учить детей ходить и бегать врассыпную, не наталкиваясь друг на друга, приучать их действовать по сигналу.
Ход игры:
Дети сидят на скамейках. Воспитатель говорит: «Солнышко» Дети ходят и бегают по всей площадке. После слов «Дождик. Скорей домой!» они бегут на свои места.
Наблюдение за солнцем на прогулке
Цель: обратить внимание детей на солнце, что на него трудно смотреть, такое оно яркое, так много даёт света; обратить внимание на явление: «свет - тень»; формировать представление о том, что когда светит солнце - на улице тепло; поддерживать радостное настроение.
Ход наблюдения:
Перед прогулкой в солнечный день предложить детям посмотреть в окно. Вспомнить с детьми стихотворение.
Смотрит солнышко в окошко,
Смотрит в нашу комнату.
Мы захлопаем в ладошки,
Очень рады солнышку.
Выйдя на участок, обратить внимание детей на теплую погоду: от солнышко - тепло. Солнце огромное, раскаленное. Обогревает всю землю, посылая ей лучи.
Вынести на прогулку маленькое зеркало и сказать, что солнце послало свой лучик детям, чтобы они. Поиграли с ним. Навести луч на стену. Солнечные зайчики играют на стене. Поманить их пальчиком, пусть бегут к тебе. Вот он, светленький кружок, вот, вот, левее, левее. Убежал на потолок. По команде «Ловите зайчика!» дети пытаются поймать его. Предложить детям с закрытыми глазами постоять в тени, потом на солнце, почувствовать разницу, рассказать о своих ощущениях.
Прогулка
Зима.
Наблюдение за солнцем.
Цель: Продолжать знакомство с природными явлениями. Уточнить знания детей о том, что зимой солнце светит и совсем не греет. На небе часто появляются тучи, прячут солнце. Оно почти не появляется на небе. Дать понятие о признаках зимы. Способствовать длительному пребыванию детей на свежем воздухе, даже когда холодно и морозно. Поддерживать радостное настроение.
Самостоятельная деятельность детей: вынести совочки, формочки, ведёрки, лопаточки для игры со снегом. Предложить детям сделать из снега пирожные, мороженое. Вынести санки, ледянки для катания по дорожкам и с горки.
Исследовательская деятельность.
Цель: Показать детям, что вода в бутылке, которая находится под снегом, замерзает медленнее, чем вода в бутылке, которая находится на снегу.
Воспитатель: Ребята, у меня две бутылки с водой. Одну бутылку мы поставим на снег, а другую – зароем в снег. Понаблюдаем, где вода замерзает быстрее.
Наблюдение за солнцем.
Вопросы:
1. Какой сегодня день: солнечный или пасмурный?
2. Как вы узнали, что день сегодня ясный?
3. Посмотрите, ребята, на небо. Что вы видите? (Солнце еле видно из-за облаков).
4. В каком месте поднимается солнце?
5. Какое солнце? (Круглое, бледное, не очень большое).
6. На что солнце похоже? (На шар).
7. Какая сегодня погода? (Прохладная).
8. Как греет солнце? (Солнце светит, но совсем не греет).
Солнышко ясное, нарядись,
Солнышко красное, покажись,
Платье алое надень,
Подари нам красный день!
А. Прокофьев.
Дидактическая игра «Угостим солнышко пирожным»:
Цель: Продолжать учить детей лепить из снега с помощью формочек пирожное. Воспитывать доброжелательное отношение к другим. Вызвать желание делать приятное другим.
Расчистка дорожек на участке.
Цель: Продолжать воспитывать у детей желание участвовать в труде, оказывать помощь взрослым. Приучать соблюдать чистоту и порядок на участке, побуждать. Учить детей работать сообща, получать радость от выполненного труда и его результата.
Воспитатель: Ребята, дворник у нас старенький и не успевает убрать снег на участках. Ему очень трудно сгибаться и большой лопатой сгребать снег, расчищать дорожки от снега – посмотрите, как его много на нашем участке. Погода постаралась и навалила очень много снега. Давайте поможем дворнику расчистить дорожки от снега. Вы у меня сильные и быстрые. Снег будем складывать возле деревьев. А почему, как вы думаете? Деревьям зимой холодно, корни у них плохо укрыты снегом. Вы уже знаете, что под снегом теплее. И если мы корни деревьев укроем снегом, то они не замёрзнут.
Подвижная игра: «Подари снежок солнышку».
Цель: Учить правилам очерёдности в игре, требующим одинаковых действий с одним общим предметом. Развивать меткость. Учить попадать в цель.
Вынести корзину, слепить снежки. Бросание снежков в корзину. Кто больше подарит снежков солнышку?
Подвижная игра: «Солнечные зайчики».
Цель: Развивать ловкость. Побуждать к самостоятельным, активным действиям. Вызывать радость от выполненных действий.
Воспитатель: Ребята, посмотрите, какие красивые солнечные зайчики. Они хотят с вами поиграть.
Воспитатель зеркальцем делает солнечных зайчиков.
Воспитатель:
Скачут побегайчики –
Солнечные зайчики.
Мы зовём их, не идут,
Были тут – и нет их тут.
Прыг, прыг по углам…
Где же зайчики? Ушли.
Вы нигде их не нашли?
А. Бродский
Поманите пальчиком
И ловите зайчиков.
Дети пытаются поймать «зайчиков».
Задачи приоритетной образовательной области:
«Познавательное развитие» – развитие интересов детей, любознательности и познавательной мотивации; формирование познавательных действий и первичных представлений об объектах окружающего мира, их свойствах и отношениях (зима и ее признаки; свойства снега и льда); развитие познавательно – исследовательской деятельности через экспериментирование.
Образовательные задачи в интеграции образовательных областей:
«Речевое развитие» - обогащение активного словаря (снег хрустящий, скрипучий, пушистый, искрящийся, блестящий, белый, холодный; лед скользкий, гладкий; приглашение); развитие связной, грамматически правильной речи.
«Физическое развитие» - приобретение опыта двигательной деятельности, направленной на развитие координации движений, крупной и мелкой моторики рук, выполнение основных движений; формирование полезных привычек (навыки самообслуживания).
«Познавательное развитие» - формирование первичных представлений об объектах окружающего мира, их свойствах и отношениях: обогащение и систематизация представлений детей о свойствах льда и снега; обобщение представлений детей о признаках зимы (зимой идет снег; солнце светит, но не греет; деревья стоят без листьев; на улице холодно; люди тепло одеты; зимой бывает лед; лед – это замерзшая вода); развитие интересов детей, любознательности и познавательной мотивации.
Конспект занятия "О золотой рыбке и о разнообразии аквариумных рыб" для детей младшего дошкольного возраста
Цель: дать детям общее представление о золотой рыбке, о разнообразии аквариумных рыб; уточнить и закрепить их знания о внешних признаках рыб, использовать модели, закрепить знание моделей, умение пользоваться ими при сравнении; учить отличать карасика от золотой рыбки по характерным признакам (окраске, величине); активизировать словарь детей: аквариум, плавники, плавает, хватает корм.
Непосредственно образовательная деятельность во
второй младшей группе «В гости к нам пришел Снеговик»
Интеграция образовательных областей:
Познание: поощрять исследовательский интерес, расширять представления о характерных особенностях зимней природы (холодно, идет снег).
Коммуникация: помогать детям, доброжелательно общаться друг с другом, продолжать расширять и активизировать словарный запас детей.
Социализация: создавать ситуации, способствующие формированию внимательного, заботливого отношения к окружающим.
Труд: формировать бережное отношение к собственным поделкам и поделкам сверстников; побуждать рассказывать о них.
Безопасность: формировать представления о том, что следует одеваться по погоде. Продолжать знакомить детей с элементарными правилами поведения в детском саду.
Конспект занятия "Вода - начало всех начал"
Цель: обобщить знания детей о воде: состояниях и свойствах воды, о круговороте воды в природе, ее значении в жизни растений, животных и человека.
Прогулка
Весна.
Наблюдение за солнцем.
Цель: Продолжать учить детей замечать и называть состояние погоды: светит солнце. Уточнить знания детей о том, что весной солнце светит ярко, начинает припекать. Учить устанавливать причинно-следственную связь: светит солнце – становится теплее. Поддерживать радостное, благодатное, доброе настроение. Способствовать длительному пребыванию детей на свежем воздухе.
Наблюдение за солнцем.
Конспект прогулки Наблюдения за солнцем осенью
Прогулка
Осень.
Наблюдение за солнцем.
Цель: Уточнить знания детей о том, что осенью солнце светит, но почти не греет. На небе часто появляются тучи, прячут солнце. Способствовать длительному пребыванию детей на свежем воздухе, даже когда облачно. Поддерживать радостное настроение.
Самостоятельная деятельность детей: вынести совочки, формочки, ведёрки, лопаточки для игры с песком. Предложить детям сделать из песка пирожные.
Старшая группа
Сентябрь
Прогулка 1
Наблюдение за сезонными изменениями
Цели:- закреплять знания о взаимосвязи живой и неживой при¬роды;
- учить выделять изменения в жизни растений и живот¬ных в осеннее время;
- формировать представление об осенних месяцах. Ход наблюдения
Воспитатель задает детям вопросы.
♦ Какое сейчас время года?
♦ Как вы догадались, что осень?
♦ Перечислите характерные признаки осени.
♦ Почему осенью стало холоднее?
♦ Что делает человек осенью?
♦ Как приспосабливаются разные животные к жизни в хо¬лодное время года?
Солнце осенью светит не так ярко, часто идут дожди. Ут¬ром бывают заморозки. Птицы собираются в стаи, улетают на юг.
Трудовая деятельность
Уборка участка детского сада от опавших листьев....
История наблюдений за Солнцем
С самых ранних времён человечество отмечало важную роль Солнца -- яркого диска на небе, несущего свет и тепло. Во многих доисторических и античных культурах Солнце почиталось как божество. Культ Солнца занимал важное место в религиях цивилизаций Египта, инков, ацтеков. Многие древние памятники связаны с Солнцем: например, мегалиты, точно отмечают положение летнего солнечного солнцестояния (одни из крупнейших мегалитов такого рода находятся в Набта-Плайя (Египет) и в Стоунхендже (Англия)), пирамиды в Чичен-Ице (Мексика) построены таким образом, чтобы тень от земли скользила по пирамиде в дни весеннего и осеннего равноденствий, и т. д. Древнегреческие астрономы, наблюдая видимое годовое движение Солнца вдоль эклиптики, считали Солнце одной из семи планет (от др.-греч. ?уф?с рлбнЮфзт -- блуждающая звезда). В некоторых языках Солнцу, наравне с планетами, посвящён день недели.
Развитие современного научного понимания
Одним из первых попытался взглянуть на Солнце с научной точки зрения греческий философ Анаксагор. Он говорил, что Солнце -- это не колесница Гелиоса, как учила греческая мифология, а гигантский, «размерами больше, чем Пелопоннес», раскалённый металлический шар. За это еретическое учение он был брошен в тюрьму, приговорён к смерти, и освобождён только из-за вмешательства Перикла.
Идея о том, что Солнце -- это центр, вокруг которого обращаются планеты, высказывалась Аристархом Самосским и древнеиндийскими учёными (см. Гелиоцентризм). Эта теория была возрождена Коперником в XVI веке.
Первым расстояние от Земли до Солнца пытался измерить Аристарх Самосский. По Аристарху, расстояние до Солнца в 18 раз больше расстояния до Луны. (На самом деле расстояние до Солнца в 394 раза больше расстояния до Луны. А вот расстояние до Луны в античности было определено весьма точно.)
Китайские астрономы в течение столетий, со времён династии Хань, наблюдали солнечные пятна. Однако европейские исследователи обратили на них внимание только в начале XVII века, после изобретения телескопа, который позволил Галилею, Томасу Хэрриоту и другим учёным рассмотреть солнечные пятна. Галилей, насколько нам известно, первым среди исследователей западного мира описал пятна на Солнце. При этом, однако, он полагал, что эти объекты не находятся на солнечной поверхности, а проходят перед ней.
Первую более или менее приемлемую оценку расстояния от Земли до Солнца способом параллакса получили Джованни Доменико Кассини и Жан Рише. В 1672 году, когда Марс находился в великом противостоянии с Землёй, они измерили положение Марса одновременно в Париже и в Кайенне -- административном центре Французской Гвианы. Наблюдавшийся параллакс составил 24?. По результатам этих наблюдений было найдено расстояние от Земли до Марса, которое было затем пересчитано в расстояние от Земли до Солнца -- 140 млн км.
В начале XIX века возник новый метод исследования -- спектроскопия -- и Фраунгофер обнаружил линии поглощения в спектре Солнца.
Долгое время непонятными оставались источники солнечной энергии. В 1848 году Роберт Майер выдвинул метеоритную гипотезу, согласно которой Солнце нагревается благодаря бомбардировке метеоритами. Однако при таком количестве метеоритов сильно нагревалась бы и Земля; кроме того, земные геологические напластования состояли бы в основном из метеоритов; наконец, масса Солнца должна была расти, и это сказалось бы на движении планет. Поэтому во второй половине XIX века многими исследователями наиболее правдоподобной считалась теория, развитая Гельмгольцем (1853) и лордом Кельвином, которые предположили, что Солнце нагревается за счёт медленного гравитационного сжатия («механизм Кельвина -- Гельмгольца»). Основанные на этом механизме расчёты оценивали максимальный возраст Солнца в 20 миллионов лет, а время, через которое Солнце потухнет -- не более чем в 15 миллионов. Однако эта гипотеза противоречила геологическим данным о возрасте горных пород, которые указывали на намного бомльшие цифры. Тем не менее, энциклопедия Брокгауза и Ефрона считает гравитационную модель единственно допустимой.
Только в XX веке было найдено правильное решение этой проблемы. Первоначально Резерфорд выдвинул гипотезу, что источником внутренней энергии Солнца является радиоактивный распад. В 1920 году Артур Эддингтон предположил, что давление и температура в недрах Солнца настолько высоки, что там могут идти термоядерные реакции, при которой ядра водорода (протоны) сливаются в ядро гелия-4. Так как масса последнего меньше, чем сумма масс четырёх свободных протонов, то часть массы в этой реакции, согласно формуле Эйнштейна E = mc2, переходит в энергию. То, что водород преобладает в составе Солнца, подтвердила в 1925 году Сесилия Пейн (англ.). Теория термоядерного синтеза была развита в 1930-х годах астрофизиками Чандрасекаром и Гансом Бете. Бете детально рассчитал две главные термоядерные реакции, которые являются источниками энергии Солнца. Наконец, в 1957 году появилась работа Маргарет Бербидж (англ.) «Синтез элементов в звёздах», в которой было показано, что большинство элементов во Вселенной возникло в результате нуклеосинтеза, идущего в звёздах.
Атмосфера Земли препятствует прохождению многих видов электромагнитного излучения из космоса. Кроме того, даже в видимой части спектра, для которой атмосфера довольно прозрачна, изображения космических объектов могут искажаться её колебаниями, поэтому наблюдения этих объектов лучше производить на больших высотах (в высокогорных обсерваториях, с помощью приборов, поднятых в верхние слои атмосферы, и т. п.) или даже из космоса. Верно это и в отношении наблюдений Солнца. Если нужно получить очень чёткое изображение Солнца, исследовать его ультрафиолетовое или рентгеновское излучение, точно измерить солнечную постоянную, то наблюдения и съёмки проводят с аэростатов, ракет, спутников и космических станций.
Первыми космическими аппаратами, предназначенными для наблюдений Солнца, были созданные NASA спутники серии «Пионер» с номерами 5--9, запущенные между 1960 и 1968 годами. Эти спутники обращались вокруг Солнца вблизи орбиты Земли и выполнили первые детальные измерения параметров солнечного ветра.
В 1970-е годы в рамках совместного проекта США и Германии были запущены спутники Гелиос-I и Гелиос-II (англ. Helios). Они находились на гелиоцентрической орбите, перигелий которой лежал внутри орбиты Меркурия, примерно в 40 миллионах километров от Солнца. Эти аппараты помогли получить новые данные о солнечном ветре. Другое интересное наблюдение, сделанное в рамках этой программы, состоит в том, что пространственная плотность мелких метеоритов вблизи Солнца в пятнадцать раз выше, чем около Земли.
В 1973 году вступила в строй космическая солнечная обсерватория Apollo Telescope Mount(англ.) на космической станции Skylab. С помощью этой обсерватории были сделаны первые наблюдения солнечной переходной области и ультрафиолетового излучения солнечной короны в динамическом режиме. С её помощью были также открыты корональные извержения массы и корональные дыры, которые, как сейчас известно, тесно связаны с солнечным ветром.
В 1980 году NASA вывел на околоземную орбиту космический зонд Solar Maximum Mission(англ.) (SolarMax), который был предназначен для наблюдений ультрафиолетового, рентгеновского и гамма-излучения от солнечных вспышек в период высокой солнечной активности. Однако всего через несколько месяцев после запуска из-за неисправности электроники зонд перешёл в пассивный режим. В 1984 году космическая экспедиция STS-41C на шаттле «Челленджер» устранила неисправность зонда и снова запустила его на орбиту. После этого, до своего входа в атмосферу в июне 1989 года, аппарат получил тысячи снимков солнечной короны. Его измерения помогли также выяснить, что мощность полного излучения Солнца за полтора года наблюдений изменилась только на 0,01 %.
Японский спутник «Ёко» (яп. ‚悤‚±‚¤ ё:ко:?, «солнечный свет»), запущенный в 1991 году, проводил наблюдения излучения Солнца в рентгеновском диапазоне. Полученные им данные помогли учёным идентифицировать несколько разных типов солнечных вспышек и показали, что корона даже вдали от областей максимальной активности намного более динамична, чем принято было считать. «Ёко» функционировал в течение полного солнечного цикла и перешёл в пассивный режим во время солнечного затмения 2001 года, когда он потерял свою ориентировку на Солнце. В 2005 году спутник вошёл в атмосферу и был разрушен.
Очень важной для исследований Солнца является программа SOHO (SOlar and Heliospheric Observatory), организованная совместно Европейским космическим агентством и NASA. Запущенный 2 декабря 1995 года космический аппарат SOHO вместо планируемых двух лет работает уже более десяти (2009). Он оказался настолько полезным, что в конце 2009 года планируется к запуску следующий, аналогичный космический аппарат SDO(англ.) (Solar Dynamics Observatory). SOHO находится в точке Лагранжа между Землёй и Солнцем (то есть в области, где земное и солнечное притяжение уравниваются) и с момента запуска передаёт на Землю изображения Солнца в различных диапазонах длин волн. Кроме своей основной задачи -- исследования Солнца -- SOHO исследовал большое количество комет, в основном очень малых, которые испаряются по мере своего приближения к Солнцу
Все эти спутники наблюдали Солнце из плоскости эклиптики и поэтому могли детально изучить только далёкие от его полюсов области. В 1990 году был запущен космический зонд Ulysses для изучения полярных областей Солнца. Сначала он совершил гравитационный манёвр возле Юпитера, чтобы выйти из плоскости эклиптики. По счастливому стечению обстоятельств ему также удалось наблюдать столкновение кометы Шумейкеров -- Леви 9 с Юпитером в 1994 году. После того как он вышел на запланированную орбиту, он приступил к наблюдению солнечного ветра и напряжённости магнитного поля на высоких гелиоширотах. Выяснилось, что солнечный ветер на этих широтах имеет скорость примерно 750 км/с, что меньше, чем ожидалось, и что на них существуют большие магнитные поля, рассеивающие галактические космические лучи.
Состав солнечной фотосферы хорошо изучен с помощью спектроскопических методов, однако данных о соотношении элементов в глубинных слоях Солнца гораздо меньше. Для того, чтобы получить прямые данные о составе Солнца, был запущен космический аппарат Genesis. Он вернулся на Землю в 2004 году, однако был повреждён при приземлении из-за неисправности одного из датчиков ускорения и не раскрывшегося вследствие этого парашюта. Несмотря на сильные повреждения, возвращаемый модуль доставил на Землю несколько пригодных для изучения образцов солнечного ветра.
22 сентября 2006 года на орбиту Земли была выведена солнечная обсерватория Hinode (Solar-B). Обсерватория создана в японском институте ISAS, где разрабатывалась обсерватория Yohkoh (Solar-A) и оснащена тремя инструментами: SOT -- солнечный оптический телескоп, XRT -- рентгеновский телескоп и EIS -- изображающий спектрометр ультрафиолетового диапазона. Основной задачей Hinode является исследование активных процессов в солнечной короне и установление их связи со структурой и динамикой магнитного поля Солнца.
В октябре 2006 года была запущена солнечная обсерватория STEREO. Она состоит из двух идентичных космических аппаратов на таких орбитах, что один из них постепенно отстанет от Земли, а другой обгонит её. Это позволит с их помощью получать стереоизображения Солнца и таких солнечных явлений, как корональные извержения массы.
В январе 2009 года состоялся запуск российского спутника «Коронас-Фотон» с комплексом космических телескопов «Тесис». В состав обсерватории входит несколько телескопов и спектрогелиографов крайнего ультрафиолетового диапазона, а также коронограф широкого поля зрения, работающий в линии ионизованного гелия HeII 304 A. Целью миссии «Тесис» является исследование наиболее динамичных солнечных процессов (вспышек и корональных выбросов массы), а также круглосуточный мониторинг солнечной активности с целью раннего прогнозирования геомагнитных возмущений.
В 2010 году также планируется запуск создаваемой в США обсерватории SDO (Solar Dynamic Observatory), планируемая дата запуска -- 3 февраля 2010 года.
Для эффективного наблюдения Солнца существуют специальные, так называемые солнечные телескопы, которые установлены во многих обсерваториях мира. Наблюдения Солнца имеют ту особенность, что яркость Солнца велика, а следовательно, светосила солнечных телескопов может быть небольшой. Гораздо важнее получить как можно больший масштаб изображения, и для достижения этой цели солнечные телескопы имеют очень большие фокусные расстояния (метры и десятки метров). Вращать такую конструкцию нелегко, однако этого и не требуется. Положение Солнца на небе ограничивается сравнительно узким поясом, его максимальная ширина -- 46 градусов. Поэтому солнечный свет с помощью зеркал направляют в стационарно установленный телескоп, а затем проецируют на экран или рассматривают с помощью затемнённых фильтров.
Солнце -- далеко не самая мощная звезда из всех существующих, но оно находится относительно близко к Земле и поэтому светит очень ярко -- в 500 000 раз ярче полной Луны. Поэтому невооружённым глазом, а тем более в бинокль или телескоп, смотреть на Солнце днём крайне опасно -- это наносит необратимый вред зрению. Наблюдения Солнца невооружённым глазом без урона зрению возможны лишь на восходе или закате (тогда блеск Солнца ослабевает в несколько тысяч раз), или днём с применением светофильтров. При любительских наблюдениях в бинокль или телескоп также следует использовать затемняющий светофильтр, помещённый перед объективом. Однако лучше пользоваться другим способом -- проецировать солнечное изображение через телескоп на белый экран. Даже с маленьким любительским телескопом можно таким образом изучать солнечные пятна, а в хорошую погоду увидеть грануляцию и факелы на поверхности Солнца.
В настоящее время Солнце активно изучается автоматическими аппаратами и солнечными обсерваториями. Но некоторые наблюдения за Солнцем можно проводить любителям и с Земли.
Что известно о Солнце?
Благодаря наземным и космическим исследованиям и знаниям, накопленным многими поколениями астрономов, мы знаем о Солнце уже очень много. Расстояние от Земли до Солнца – 149,6 миллионов километров. Средний диаметр видимой поверхности Солнца - 1392 тысячи километров, что в 109 раз превышает диаметр Земли. Масса Солнца составляет 1.98*10^30 килограммов, что в 332982 раза больше массы Земли. Таким образом, средняя плотность Солнца лишь немногим больше плотности воды и составляет 1,4 г. на кубический сантиметр. Ускорение силы тяжести на экваторе почти в 28 раз больше земного, что составляет 274 метра/секунду в квадрате. Следовательно, вторая космическая скорость на поверхности равна 617 км/сек. Ось вращения Солнца наклонена к оси эклиптики на 7,25 градуса, причем Солнце не вращается, как целое. Экваториальные области делают один оборот вокруг оси за 25,05 суток, а газу в районе полюсов на один оборот требуется 34,3 суток.
Наблюдения Солнца
Солнце изучают не только при помощи космических аппаратов. Некоторые наблюдения можно проводить в солнечный день и с Земли. На многих обсерваториях имеются специальные солнечные телескопы. Солнце очень яркое, поэтому такие телескопы делают достаточно длиннофокусными. Конструкция таких телескопов обычно состоит из зеркала гелиостата, которое направляет солнечный свет в неподвижный вертикальный или наклонный тоннель, в глубине которого расположены различные телескопы. Наиболее часто такие телескопы используют для получения подробного солнечного спектра.
С Земли Солнце мы видим как раскаленный шар. Что находится под этой оболочкой, мы увидеть не можем. Поэтому о внутреннем строении Солнца приходится судить лишь по математическим моделям. Согласно им, в центре Солнца находится горячее и компактное ядро. Радиус этого ядра равен примерно четверти всего радиуса Солнца. Объем этого ядра составляет примерно 1/64 всего объема Солнца, но в нем сосредоточен половина массы Солнца. Плотность вещества здесь превышает плотность воды в 150 раз, а температура доходит до 14-15 миллиона градусов. Здесь происходит процесс непрерывного преобразования водорода в гелий. Вещество ядра вращается вокруг своей оси с достаточно большой скоростью. За пределами ядра плотность вещества и температура падают, и термоядерные реакции проходить уже не могут. Таким образом, внешние слои служат лишь хранилищем вещества и областью прохождения света и частиц: нейтрино, образующиеся в результате ядерных реакций, со скоростью света беспрепятственно пролетают сквозь солнечное вещество и уходят в межпланетное и межзвездное пространство. Фотоны (кванты света) почти сразу же поглощаются ядрами водорода или гелия. Фотоны, непрерывно поглощаясь и излучаясь, путешествуют внутри Солнца. Чтобы энергия, выделившаяся в результате ядерных реакций, достигла поверхности Солнца, требуется около 170 тысяч лет. А вот на поверхности Солнца уже образуются фотоны самых различных энергий, причем часть из них приходится на видимый диапазон.
Между ядром и зоной конвективного переноса расположена зона лучистого переноса. В этой зоне и происходит тот процесс переизлучения фотонов, о котором было сказано ранее.
Внешнюю часть конвективной зоны окружает тонкий слой Солнечной атмосферы, который называется фотосферой. Именно здесь рождается окончательно тот солнечный свет, который мы видим. Это тонкий слой. Его толщина всего несколько сотен километров, с Земли мы видим резкий край солнечного диска. Поверхность Солнца является с точки зрения физики абсолютно черным телом, так как фотосфера Солнца поглощает весь падающий на нее свет. Но все нагретые тела излучают свет тем больше и с тем большей энергией, чем выше их температура. Температура фотосферы составляет 5778 Кельвинов (или 5505 градусов Цельсия).
Солнечные пятна
В фотосфере и находятся широко известные солнечные пятна - области на поверхности фотосферы с температурой примерно на 2000 градусов ниже, чем в областях, лишенных пятен. Пятна являются углублением в фотосфере Солнца с глубиной около 700 километров. Можно увидеть, что при приближении к краю диска Солнца солнечное пятно не только сужается, но становится несимметричной форма полутени. При хорошей стабильности атмосферы можно также заметить внутреннюю структуру тени, на темном дне которой появляются яркие точки с диаметром до 100 километров. Время жизни таких точек очень мало, не более минуты. Структура полутени заметна лучше и состоит она из серии радиальных волокон, идущих от тени к краю пятна. Пятна – самые заметные детали на Солнце. Даже в небольшой телескоп можно увидеть причудливой формы темную тень, окруженную менее плотной полутенью. Часто пятна образуют группы. Если проследить за отдельным пятном на протяжении нескольких дней, можно заметить, как оно перемещается по диску из-за вращения Солнца вокруг оси, при этом пятна меняют свою форму и размеры. Мелкие пятна могут исчезнуть за несколько дней. Интересно увидеть эффект Вильсона, наблюдая за пятном, приближающимся к краю диска. Эффект Ви́льсона - изменение видимой формы солнечного пятна в зависимости от его положения на диске Солнца. Состоит в том, что, если пятно находится вблизи лимба Солнца, ближайшая к лимбу сторона полутени пятна кажется толще, чем удалённая от неё. Эффект вызван тем, что солнечная плазма в солнечном пятне несколько холоднее и разреженнее, а следовательно - прозрачнее, чем в окружающей фотосфере. Таким образом, в пятне видимый свет исходит с большей глубины, поэтому можно считать, что солнечное пятно имеет форму блюдцеобразного понижения в солнечной атмосфере глубиной около 500-700 километров ниже уровня фотосферы. Если плоскость такого пятна не перпендикулярна оси зрения наблюдателя, то его дальний край выглядит шире, чем передний.
На картинке: эффект Вильсона на примере обычного блюдца. Синий цвет соответствует полутени пятна, белый - его тени.
Кроме пятен, в фотосфере можно наблюдать факелы . Факелами называются яркие области вблизи солнечных пятен. Несколько сложнее увидеть факелы, окружающие пятна. Они имеют вид ярких точек и волокон различной формы. Легче всего увидеть факелы на краю диска Солнца, поскольку диск Солнца к краю становится менее ярким. А вот чтобы увидеть грануляцию, требуется объективный солнечный фильтр и объектив с диаметром не менее 70 мм. Если повезет увидеть факельное поле, то желательно отметить его местоположение на диске и оценить его яркость и характеристику. Яркость факелов можно оценить баллом от 0 до 4, где балл 0 обозначает слабый, едва заметный факел, балл 1 - слабый, но вполне заметный факел, балл 2 - факел средней яркости, балл 3 - яркий факел и балл 4 - очень яркий факел. Структура факелов может быть трех видов: I - однородное факельное поле или несколько однородных участков; II - факельное поле, имеющее волокнистую структуру; III - факельное поле с точечной структурой.
Хромосфера
Над фотосферой расположен слой толщиной в несколько тысяч километров, в котором температура с удалением от Солнца повышается от 5500 градусов до нескольких десятков тысяч градусов, причем достаточно неравномерно. Участок с температурами выше 10000 градусов невелик, он называется хромосферой . Яркость излучения хромосферы мала, увидеть ее можно только во время солнечного затмения, когда яркий диск Солнца закрыт диском Луны, а также в специальные солнечные телескопы. Чтобы увидеть структуру хромосферы, необходимо, чтобы полуширина пропускания фильтра составляла доли нанометров.
Образования в хромосфере
В хромосфере наблюдается целый ряд специфических образований. Во-первых, это хромосферная сетка . Она состоит из многочисленных темных линий, покрывающих всю поверхность Солнца и обрамляющая гранулы. В области солнечных пятен часто наблюдаются светлые пятна неясно выраженных очертаний - флоккулы .
Время от времени на светлой поверхности солнечного диска видно как будто трещины – фибриллы, или волокна. Но самые эффектные явления наблюдаются на краю диска. Это многокилометровые фонтаны, достигающие иногда высоты в 40 тысяч километров, они называются спикулами . Они напоминают огненную траву на краю диска Солнца. Как правило, спикулы живут недолго: от 2 до 10 минут. Но старые спикулы разрушаются, а взамен им вырастают новые. Самые большие спикулы развиваются до часа и более.
Внешняя часть атмосферы Солнца
Самая внешняя часть атмосферы Солнца состоит из огромных вытянутых протуберанцев и энергетических выбросов . Несмотря на то, что температура солнечной короны составляет несколько миллионов градусов, а иногда в некоторых областях доходит до десятков миллионов градусов, вещество здесь крайне разрежено и яркость короны невелика.
Хорошо корона видна только в моменты полных солнечных затмений в виде многочисленных светлых языков, расходящихся далеко от Солнца. Видимые размеры короны меняются в зависимости от активности Солнца. В моменты минимума она имеет небольшие размеры и достаточно равномерна. Иногда наблюдатели отмечали даже почти полное отсутствие короны. Чем ближе к максимуму Солнца, тем она ярче, крупнее и «растрепаннее».
Солнечная корона неоднородна : высокая температура чередуется с участками со сравнительно низкой температурой порядка 600 тысяч градусов. В таких участках заряженные частицы беспрепятственно покидают Солнце и превращаются в солнечный ветер.
Особенности наблюдения Солнца
Для наблюдения Солнца не требуется особо большого телескопа. Наблюдать Солнце нужно грамотно, иначе можно получить серьезные травмы глаза. В инструкции к любому телескопу обычно большими буквами написано, что ни в коем случае нельзя смотреть на Солнце без специального солнечного фильтра.
Солнечные фильтры бывают разными. Некоторые телескопы комплектуются специальным солнечным фильтром, который надевается на окуляр или вкручивается в него. Но пользоваться таким фильтром бывает очень опасно, т.к. зеркала (или линзы) телескопа собирают довольно много света, весь этот свет попадает в небольшую область, поэтому фильтр запросто может перегреться и лопнуть, повредив глаз. Рекомендуется использовать специальную объективную диафрагму с объективными фильтрами.
Наиболее популярной среди любителей стала пленка Astrosolar от компании Baader. Эта пленка представляет собой очень тонкую фольгу. Пленка выпускается в двух вариантах с разной оптической плотностью. Для визуальных наблюдений она имеет оптическую плотность 5, что означает пропускание 1/100000 доли света. Фотографическая пленка менее плотная и при ее оптической плотности 3,8 через нее проходит 1/6300 падающего света. Изготовить такой фильтр просто, главное - обеспечить его надежную фиксацию.
Способ изготовления фильтра из пленки
На внешнюю часть трубы накручивается полоска картона вокруг трубы и закрепляется клеем или скотчем. Образуется картонное кольцо, которое надо надеть на трубу. Поверх этого кольца накручивается еще одно кольцо из картона. Теперь рассоединяем кольца и укладываем сверху на внутреннее кольцо пленку. Затем фиксируем пленку внешним кольцом.
Пленочный фильтр легкий и не может разбиться. Но есть у фильтра и недостатки. Волнистость фильтра хоть и крайне несущественно, но все-таки ухудшает качество изображения. Пленка частично разрушается. Поэтому ряд фирм производит стеклянные фильтры.
Некоторые любители изготавливают солнечные телескопы, которым фильтры не требуются. В таких телескопах системы Ньютона зеркала не покрываются отражающим алюминиевым слоем. Стекло отражает лишь 4% падающего на него света, а два зеркала отразят лишь 1/625 часть всего излучения Солнца. Солнце получается достаточно ярким, но наблюдать Солнце с такими зеркалами уже вполне безопасно для зрения. Для повышения удобства наблюдений можно применить более-менее плотный нейтральный фильтр.
Можно ли наблюдать Солнце без фильтра?
Если атмосфера у самого горизонта из-за плотной дымки сильно снижает яркость Солнца, то на него можно безболезненно смотреть невооруженным глазом и даже через телескоп. В таких условиях изображение Солнца достаточно качественное, на нем можно рассмотреть пятна и грануляцию. Но и здесь нужно проявлять крайнюю осторожность, т.к. количество инфракрасного излучения высоко.
Наблюдать Солнце без фильтра можно и сквозь плотные облака. Но и здесь следует быть внимательным, т.к. плотность облаков может очень быстро измениться, и тогда можно повредить зрение.
Можно также наблюдать Солнце на солнечном экране. Изготовить экран очень просто: на определенном расстоянии от окуляра смотрящего на Солнце телескопа поместить лист белой бумаги, чтобы увидеть светлое пятно. Перемещая фокусер, можно добиться изображения резко очерченного солнечного диска. При этом основные детали в структуре солнечных пятен будут видны. Вид Солнца в этом случае легко сфотографировать любым цифровым фотоаппаратом или сделать зарисовку карандашом.
Солнечный телескоп Coronado
Возможности любителей астрономии увеличились с выпуском солнечного телескопа Coronado PST. Это маленький телескоп с длиной трубы меньше полуметра и весом чуть больше килограмма. Корпус его сделан из алюминия. Установить телескоп можно как на любой фотоштатив. Благодаря его конструкции, мы можем наблюдать Солнце в красной линии (H -альфа) и видеть многочисленные образования на Солнце, а также протуберанцы . Поскольку, в зависимости от различных условий, полоса фильтра может уходить в ту или иную сторону, имеется специальное кольцо, с помощью которого можно подстроить частоту эталона так, чтобы протуберанцы были видны наиболее отчетливо.
Чтобы было удобно наводить телескоп на Солнце, в Coronado установлен оригинальный искатель.
Солнце, как и планеты, рекомендуется снимать на веб-камеру или планетную камеру. Наблюдать Солнце очень интересно - происходящие на поверхности процессы очень динамичны, изменчивы и красивы. К тому же для наблюдения Солнца не надо никуда ехать – оно всегда доступно.
Солнечное затмение – одно из самых красивых и загадочных явлений природы. Оно происходит достаточно редко (в год на Земле может происходить от двух до пяти затмений), поэтому тем более важно не пропустить его. Что же такое - солнечное затмение?
– это астрономическое явление, когда Луна полностью или частично закрывает Солнце от наблюдателя на Земле. Солнечное затмение бывает только в период новолуния, когда сама Луна при этом не видна.
Какие бывают солнечные затмения? Астрономы различают три основных типа затмений. Полным солнечное затмение можно назвать только в том случае, если хотя бы в какой-либо точке земного шара можно наблюдать, как Луна полностью закрывает Солнце от наблюдателя. Такие затмения случаются не очень часто – в среднем лишь каждое четвёртое затмение является полным. Гораздо чаще бывает затмение частное – в этом случае какая-то часть Солнца остаётся видна, где бы вы ни находились. Самым редким является кольцеобразное затмение – в этом случае Луна находится так далеко от Земли, что проходит по диску Солнца, но не в состоянии закрыть его полностью, тогда образуется яркое кольцо вокруг тёмного силуэта Луны.
На территории России следующее полное солнечное затмение состоится 20 апреля 2061 года , зона видимости – Урал.
Как наблюдать солнечное затмение?
Солнечное затмение являет собой явление необычайной красоты. Небо темнеет, а Солнце как будто исчезает в пасти небесного чудовища. Во время полных затмений вокруг Солнца появляется корона из ярких лучей, а на небе даже могут проявиться яркие звёзды и планеты. Неудивительно, что наши предки испытывали в такие дни благоговейный ужас перед силами природы. Наблюдать солнечное затмение надо через специальные очки, чтобы не повредить глаза.
Наблюдать затмение можно и через бинокль или телескоп, ведь тогда можно рассмотреть это чудо природы во всех деталях. Однако особое внимание нужно уделить защите глаз от солнечного света. Для этого рекомендуется использовать специальные светофильтры, покрытые тонким слоем металла. Также можно применить один-два слоя качественной чёрно-белой фотоплёнки, покрытой серебром.
Полное солнечное затмение можно наблюдать и через оптические приборы даже без затемняющих экранов, но при малейших признаках окончания затмения нужно немедленно прекратить наблюдение. Даже тоненькая полоска Солнца, показавшаяся из-за Луны и многократно усиленная через бинокль, может нанести непоправимый вред сетчатке глаза, а потому даже во время полных затмений специалисты настоятельно рекомендуют использовать затемняющие светофильтры.
