Za večino ljubiteljev je astronomija nočni hobi. Nestrpno čakajo, da bo Sonce zašlo, da bo konec mraka in da se bodo na nebu prikazale prve svetle zvezde. A s takim pristopom do opazovalne astronomije zamujajo neverjetno matinejo, ki nam jo vsak jasen dan prireja naše Sonce! Naša zvezda je idealna tarča za vse opazovalce, tudi začetnike. Dovolj dober je že kakršenkoli teleskop.
Zakaj opazovati Sonce?
Za iskanje niso potrebne nobene karte niti poznavanje neba in ozvezdij. Opazovanj Sonca ne moti svetlobno onesnaženje, kdaj pa kdaj nam lahko nagaja le mestni smog. Ni nam treba bedeti pozno v noč. Najboljše od vsega pa je, da se Sonce neprestano spreminja. Medtem ko je večina oddaljenih objektov globokega neba v času človeškega življenja enaka (statična), se površje naše zvezde spreminja praktično vsak dan.
Zaradi tega je lahko tako opazovanje bolj zanimivo in razburljivo! A če želimo v predstavi uživati, moramo biti nanjo dobro pripravljeni. Sonce je namreč edino nebesno telo, ki nam lahko resno škodi. Ista Sončeva svetloba, ki pri prekomernem sončenju povzroča opekline na koži, bo opekla tudi mrežnico naših oči, če ne bomo upoštevali ustreznih, nujnih, previdnostnih ukrepov.
Kako varno opazovati Sonce? S katerimi filtri opazovati Sonce?
Pred vsakim Sončevim mrkom v Spiki objavljamo članek o varnem opazovanju Sonca, kjer je prvo pravilo vedno enako: nikoli ne glejmo nezaščiteni neposredno v Sonce. In drugo: če želimo varno opazovati Sonce, potrebujemo pravo opremo.
Večina izkušenih opazovalcev Sonca uporablja posebej izdelane solarne filtre, ki zmanjšajo količino vpadle svetlobe na neškodljivo raven. Filtri so v dveh glavnih kategorijah.
Prva so filtri za opazovanje v vidni svetlobi. Ti blokirajo 99,999 odstotka Sončeve svetlobe, da nam omogočijo, da vidimo vidno površje Sonca ali fotosfero, ki razkriva čudovite poglede na Sončeve pege, ki nenehno nastajajo, se razvijajo in izginjajo.
V drugo kategorijo sodijo ozkopasovni, monokromatski filtri. Ti blokirajo vse valovne dolžine Sončeve svetlobe razen ene, to je valovne dolžine, ki jo oddajajo vroči, vzbujeni atomi vodika ali kalcija. Ti filtri razkrivajo podrobnosti, ki v beli svetlobi niso vidne, vključno z najbolj atraktivnimi protuberancami, ki smo jih nekoč lahko na robu Sonca videli le s posebno, profesionalno opremo (z instrumenti, imenovanimi koronografi) ali ob redkih popolnih Sončevih mrkih.
Sončeva aktivnost se prebuja
Smo v obdobju, ko se Sončeva aktivnost prebuja in ko je na njegovem površju vse več peg. Poleg tega pa nas do konca tega desetletja čaka kar nekaj zanimivih Sončevih mrkov. Prvi je na sporedu že 25. oktobra letos (magnituda 0,35), nato pa sledijo 12. avgusta 2026 (magnituda 0,87), 2. avgusta 2027 (magnituda 0,64) in 1. junija 2030 (magnituda 0,77). Vmes pa se najde še kakšen z manjšim zakritjem. Dogajanje bo torej kar pestro, zato je zdaj pravi čas, da se nanj dobro pripravimo.
Filter za Sonce (vidna/bela svetloba)
Filtre za opazovanje Sonca v vidni (beli) svetlobi vedno namestimo na sprednjo odprtino teleskopa, da zmanjšajo energijo vpadle svetlobe na varno raven še preden vstopi v optični sistem, katerega del so tudi naše oči. Filter na objektivu teleskopa (in ne na okularju, kot nekoč) ima dve veliki prednosti.
Prva je ta, da močna svetloba, ki se med optično preslikavo še zgosti, ne pride v notranjost tubusa in ga zato ne more poškodovati (skuriti). Druga pa je ta, da lahko Sonce opazujemo pri polni odprtini objektiva in torej pri največji možni ločljivosti. Običajno so ti filtri izdelani iz stekla ali polimernega materiala, kot je na primer AstroSolar folija, in se varno prilegajo na teleskop ali daljnogled (za slednjega seveda potrebujemo dva filtra za vsak objektiv posebej).
Filtre za belo svetlobo moramo kupiti samo od uglednih proizvajalcev. Pri nas so najbolj pogosti filtri iz že omenjene AstroSolar folije nemškega proizvajalca Baader Planetarium. Filtri pa so lahko tudi stekleni z naparjeno prevleko, ki omeji prepustnost za svetlobo. Nekateri drugi zaupanja vredni proizvajalci so še Explore Scientific, Kendrick Astro Instruments, Orion Telescopes in Thousand Oaks Optical.
Kupimo lahko že narejene filtre v ohišju, ki se prilega odprtini našega teleskopa, ali pa polo folije AstroSolar, iz katere si filter enostavno izdelamo sami. Če nimate lastne ideje, kako se tega lotiti, je na spletu cel kup različnih idej, bistveno je, da filter postavite pred vstopno odprtino vašega teleskopa in da je vpet tako močno, da ga niti premikanje in tresenje teleskopa niti veter ne moreta odpihniti.
Filter za vizualno opazovanje mora biti narejen iz folije z optično gostoto 5,0 (ND 5,0). Filter ND 5,0 zmanjša vpadno svetlobo za 99,999% po vsem vidnem spektru, poleg tega pa ne prepušča infrardeče in ultravijolične svetlobe. Ta filter je primeren tudi za vse potrebe pri astrofotografiji Sonca. Ker enakomerno blokira svetlobo po vsem vidnem spektru, je njegova dobra lastnost tudi ta, da vidimo Sonce v njegovi pravi barvi.
Pred vsakokratno uporabo preverimo, če se filter ni morda poškodoval. To enostavno storimo tako, da z lučko na mobilnem telefonu v temni sobi posvetimo na filter z zadnje strani. Če skozi filter sije le šibka, nejasna svetloba, je ta varen, če pa na njem vidimo svetle pike ali linije, je poškodovan in ga moramo zamenjati.
Kaj lahko opazujemo s filtrom za Sonce?
Najbolj vidne tvorbe na površju Sonca, ki jih lahko opazujemo v vidni svetlobi, so Sončeve pege. Ti temni madeži so območja, kjer motnje v močnem Sončevem magnetnem polju ovirajo konvektivni pretok energije iz globine. Zaradi tega se to območje v primerjavi z okolico nekoliko ohladi. Temperatura fotosfere je okoli 5500 stopinj Celzija, medtem ko so pege hladnejše. Njihova temperatura se giblje med 2700 in 4200 stopinjami Celzija. Sončeve pege imajo torej približno take temperature kot površja velikih, napihnjenih rdečih orjakinj Betelgeze in Antaresa. Ker pa so pege hladnejše in temnejše od okolice, se nam zaradi kontrasta zdijo skoraj črne.
Če bi lahko vzeli Sončevo pego in jo postavili samo na nebo, bi bila videti oranžno-rdečkaste barve in bi sijala močneje kot polna luna! Sončeve pege lahko v premeru merijo od sto do več tisoč kilometrov. Nekatere so dovolj velike, da jih je mogoče videti z daljnogledom in včasih celo s prostim očesom, seveda z uporabo ustreznih očal za varno opazovanje. Vendar pa večina peg za opazovanje zahteva teleskop. A ne prav velik!
Opazovanje peg na Soncu
Pri povečavah okoli 50-kratne ali več Sončeve pege že razkrijejo nekaj svoje strukture. Osrednji del je najhladnejši in zato najtemnejši in se imenuje senca ali umbra. Okoliški toplejši in svetlejši kolobar pa se imenuje polsenca ali penumbra. Silnice magnetnega polja izhajajo v senci pravokotno na površje, v polsenci pa pod večjim ali manjšim kotom. Sončeve pege se, ko je Sonce bolj aktivno, po navadi pojavljajo v hitro razvijajočih se skupinah, ki so običajno sestavljene iz ene ali dveh večjih, vodilnih peg, obdanih z več manjšimi članicami. Videz skupine se lahko spreminja v nekaj urah ali dneh.
Zabavno je spremljati, skicirati ali fotografirati njihovo spreminjanje. Presenečeni bomo, kako zelo se spremenijo po velikosti, obliki in številu, kako dinamično je torej dogajanje na površju Sonca. Če jih spremljamo več mesecev zapored, bomo opazili tudi to, da se pege na različnih heliografskih širinah na Soncu premikajo z različno hitrostjo.
Sončev ekvator potrebuje za en obrat 25 dni
Spomnimo se. Sončev ekvator potrebuje za en obrat 25 dni, medtem ko severna in južna polarna območja za en obrat potrebujejo približno 36 dni. V bližini Sončevih peg lahko občasno opazimo svetle lise ali linije. Imenujejo se fakule, kar v latinščini pomeni bakle. Bakle se pojavljajo nad fotosfero in jih najbolje vidimo ob robu Sonca, kjer se njihov kontrast še poveča zaradi učinka, imenovanega robna zatemnitev. To je pojav, ki nastane zato, ker gledamo proti robu Sonca (ki je krogla) skozi debelejše plasti njegove atmosfere kot pa ko gledamo njegovo osrednje, neposredno k nam obrnjeno območje.
Sončeva fotosfera je morda na prvi pogled videti gladka, a pri večjih povečavah vidimo, da je sestavljena iz neštetih drobnih zrnc, imenovanih granule. Granule, ki so velike kot Francija, so konvektivne celice vroče plazme. Ko se vroča plazma s površja dviguje, se ohlaja, kar povzroči, da se začne spuščati nazaj v fotosfero, kjer se ponovno segreje in začne dvigati. To neprestano krožno gibanje vroče plazme prenaša energijo iz fotosfere v kromosfero in se nikoli ne ustavi. Ker so granule z Zemlje videti tako majhne in ker je razlika v temperaturi dvigajočega in spuščajočega se plina veliko manjša kot pri pegah, je za njihovo opazovanje potreben vsaj 8-centimetrski objektiv, 150-kratna povečava in zelo stabilne opazovalne razmere.
Sončev mrk in opazovanje s filtri
Seveda pa ne smemo pozabiti, da so filtri za opazovanje Sonca v vidni svetlobi idealni za ogled delnih faz Sončevih mrkov. Vsi že nestrpno pričakujemo prvi tak dogodek, na katerega čakamo že kar nekaj let, vse od 20. marca 2015. To bo letošnji delni Sončev mrk, do katerega bo prišlo v torek, 25. oktobra. Mrk se bo začel ob 11. uri in 18 minut in bo trajal 2 uri in 6 minut. Ob največjem pokritju po Luna prekrila 0,36 Sončevega premera. In eno je gotovo: kdor si bo hotel ogledati ta mrk, nujno potrebuje očala za varno gledanje v Sonce in solarne filtre za vse svoje daljnoglede, teleskope in fotografske objektive.
Ko bo Luna med mrkom počasi grizla v Sonce in se nam bo po začetnem navdušenju zdelo dogajanje že kar malce monotono, imamo idealno priložnost, da si ogledamo rob Lune pri 100-kratni povečavi ali več. To je redka priložnost, da lahko opazujemo gore, hribe in doline na samem robu Luninega diska, ki mejijo med sprednjo in zadnjo stranjo našega naravnega satelita. Oglejte si, kako ti lunarni »zobniki « drsijo po Sončevem disku in se – če bomo imeli srečo, da bodo vidne – prebijajo skozi skupine Sončevih peg. In vsi upamo, da bo peg veliko, saj se Sonce pospešeno prebuja v nov, 25. cikel aktivnosti.