السير الذاتية صفات تحليل

في جو هادئ لوحظ الوضع. الواجبات النصية (الجيم في الفيزياء)

هناك تيارات هوائية باردة وساخنة في الغلاف الجوي. وحيثما تكون الطبقات الدافئة فوق الطبقات الباردة تتشكل دوامات هوائية تنحني تحت تأثيرها الأشعة الضوئية ويتغير موضع النجم.

يتغير سطوع النجم لأن الأشعة التي تنحرف بشكل غير صحيح تتركز بشكل غير متساو على سطح الكوكب. في الوقت نفسه، فإن المشهد بأكمله يتحول باستمرار ويتغير بسبب الظواهر الجوية، على سبيل المثال، بسبب الرياح. يجد مراقب النجوم نفسه إما في منطقة أكثر إضاءة، أو على العكس من ذلك، في منطقة أكثر ظللا.

إذا كنت ترغب في مشاهدة وميض النجوم، فضع في اعتبارك أنه في حالة الذروة، وفي جو هادئ، لا يمكن اكتشاف هذه الظاهرة إلا في بعض الأحيان. إذا وجهت نظرك إلى الأجرام السماوية الأقرب إلى الأفق، فستجد أنها تتلألأ أكثر بكثير. يتم تفسير ذلك بحقيقة أنك تنظر إلى النجوم من خلال طبقة أكثر كثافة من الهواء، وبالتالي تخترق عدد أكبر من تيارات الهواء بنظرتك. لن تلاحظ تغيرات في لون النجوم الموجودة على ارتفاع أكثر من 50 درجة. لكنك ستجد تغيرات لونية متكررة في النجوم التي تقل درجة حرارتها عن 35 درجة. يومض الشعرى اليمانية بشكل جميل للغاية، متلألئًا بكل ألوان الطيف، خاصة في أشهر الشتاء، منخفضًا فوق الأفق.

ويثبت وميض النجوم القوي عدم تجانس الغلاف الجوي الذي يرتبط بظواهر الأرصاد الجوية المختلفة. لذلك، يعتقد الكثير من الناس أن الخفقان مرتبط بالطقس. غالبًا ما تكتسب قوة عند الضغط الجوي المنخفض ودرجة الحرارة المنخفضة وزيادة الرطوبة وما إلى ذلك. لكن حالة الغلاف الجوي تعتمد على العديد من العوامل المختلفة بحيث أنه من غير الممكن حاليا التنبؤ بالطقس من النجوم المتلألئة.

وتحتفظ هذه الظاهرة بأسرارها وغموضها. ومن المفترض أنها تشتد عند الغسق. قد يكون هذا وهمًا بصريًا أو نتيجة لتغيرات جوية غير عادية تحدث غالبًا في هذا الوقت من اليوم. ويعتقد أن وميض النجوم سببه الأضواء الشمالية. لكن من الصعب جدًا تفسير ذلك، نظرًا لأن الأضواء الشمالية تقع على ارتفاع يزيد عن 100 كيلومتر. بالإضافة إلى ذلك، يبقى لغزًا لماذا تتلألأ النجوم البيضاء بشكل أقل من النجوم الحمراء.

النجوم هي الشموس. وأول من اكتشف هذه الحقيقة كان عالماً من أصل إيطالي. دون أي مبالغة، اسمه معروف في جميع أنحاء العالم الحديث. هذا هو جيوردانو برونو الأسطوري. وقال إنه من بين النجوم تشبه الشمس في الحجم ودرجة حرارة سطحها وحتى اللون الذي يعتمد بشكل مباشر على درجة الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، هناك نجوم تختلف بشكل كبير عن الشمس - العمالقة والعملاقة الفائقة.

جدول الرتب

إن تنوع النجوم التي لا تعد ولا تحصى في السماء أجبر علماء الفلك على إقامة نوع من النظام فيما بينها. وللقيام بذلك، قرر العلماء تقسيم النجوم إلى فئات مناسبة لمعانها. على سبيل المثال، تسمى النجوم التي ينبعث منها ضوء أكثر بآلاف المرات من ضوء الشمس بالنجوم العملاقة. وعلى النقيض من ذلك، فإن النجوم ذات الحد الأدنى من اللمعان تكون أقزامًا. وقد وجد العلماء أن الشمس بهذه الصفة هي نجم متوسط.


هل تضيء بشكل مختلف؟

لبعض الوقت، اعتقد علماء الفلك أن النجوم تتألق بشكل مختلف بسبب اختلاف مواقعها عن الأرض. ولكنه ليس كذلك. لقد وجد علماء الفلك أنه حتى تلك النجوم التي تقع على نفس المسافة من الأرض يمكن أن يكون لها سطوع ظاهري مختلف تمامًا. ولا يعتمد هذا السطوع على المسافة فحسب، بل يعتمد أيضًا على درجة حرارة النجوم نفسها. لمقارنة النجوم من خلال سطوعها الظاهري، يستخدم العلماء وحدة قياس محددة - الحجم المطلق. يسمح لنا بحساب الإشعاع الحقيقي للنجم. وباستخدام هذه الطريقة، حسب العلماء أنه لا يوجد سوى 20 نجمًا من ألمع النجوم في السماء.

لماذا تختلف ألوان النجوم؟

وقد كتب أعلاه أن علماء الفلك يميزون النجوم بحجمها ولمعانها. ومع ذلك، هذا ليس تصنيفهم بأكمله. إلى جانب حجمها وسطوعها الظاهري، يتم تصنيف جميع النجوم أيضًا وفقًا للون الخاص بها. الحقيقة هي أن الضوء الذي يحدد هذا النجم أو ذاك له إشعاع موجي. هذه قصيرة جدًا. على الرغم من الحد الأدنى من الطول الموجي للضوء، فإن أصغر اختلاف في حجم موجات الضوء يغير لون النجم بشكل كبير، والذي يعتمد بشكل مباشر على درجة حرارة سطحه. على سبيل المثال، إذا قمت بتسخين مقلاة حديدية، فسوف تكتسب اللون المقابل.

الطيف اللوني للنجم هو نوع من جواز السفر الذي يحدد سماته المميزة. على سبيل المثال، حدد علماء الفلك الشمس وكابيلا (نجم مشابه للشمس) على أنهما نفس الشيء. وكلاهما لهما لون أصفر شاحب ودرجة حرارة سطحهما 6000 درجة مئوية. علاوة على ذلك، يحتوي طيفها على نفس المواد: الخطوط والصوديوم والحديد.

النجوم مثل Betelgeuse أو Antares لها لون أحمر مميز بشكل عام. تبلغ درجة حرارة سطحها 3000 درجة مئوية، وتحتوي على أكسيد التيتانيوم. النجوم مثل سيريوس وفيجا بيضاء اللون. درجة حرارة سطحها 10000 درجة مئوية. أطيافها لها خطوط هيدروجينية. هناك أيضًا نجم تبلغ درجة حرارة سطحه 30000 درجة مئوية، وهو نجم الجبار ذو اللون الأبيض المزرق.

هل تساءلت يومًا لماذا لا تظهر النجوم في السماء أثناء النهار؟ ففي نهاية المطاف، يكون الهواء شفافًا أثناء النهار كما هو الحال في الليل. بيت القصيد هنا هو أنه خلال النهار ينثر الغلاف الجوي ضوء الشمس.

تخيل أنك في غرفة مضاءة جيدًا في المساء. من خلال زجاج النافذة، يمكن رؤية الأضواء الساطعة الموجودة بالخارج بوضوح تام. لكن الأجسام ذات الإضاءة الخافتة يكاد يكون من المستحيل رؤيتها. ومع ذلك، بمجرد إطفاء الضوء في الغرفة، يتوقف الزجاج عن العمل كعائق أمام رؤيتنا.

ويحدث شيء مماثل عند مراقبة السماء: خلال النهار يكون الغلاف الجوي فوقنا مضاءً بشكل ساطع ويمكن رؤية الشمس من خلاله، لكن الضوء الضعيف للنجوم البعيدة لا يستطيع اختراقه. لكن بعد أن تغرب الشمس تحت الأفق و"ينطفئ" ضوء الشمس (ومعه الضوء المنتشر عبر الهواء)، يصبح الغلاف الجوي "شفافا" ويمكن ملاحظة النجوم.

إنها مسألة مختلفة في الفضاء. ومع ارتفاع المركبة الفضائية إلى الارتفاع، تبقى طبقات كثيفة من الغلاف الجوي في الأسفل وتظلم السماء تدريجيًا.

على ارتفاع حوالي 200-300 كيلومتر، حيث تطير المركبات الفضائية المأهولة عادة، تكون السماء سوداء بالكامل. ويكون لونه أسود دائمًا، حتى لو كانت الشمس حاليًا في الجزء المرئي منه.

"السماء سوداء بالكامل. تبدو النجوم في هذه السماء أكثر سطوعًا إلى حد ما وتكون أكثر وضوحًا على خلفية السماء السوداء،" هكذا وصف رائد الفضاء الأول يو أ. جاجارين انطباعاته الفضائية.

ولكن مع ذلك، حتى من المركبة الفضائية الموجودة على الجانب النهاري من السماء، لا يمكن رؤية جميع النجوم، ولكن ألمعها فقط. تنزعج العين من ضوء الشمس الذي يعمى ونور الأرض.

إذا نظرنا إلى السماء من الأرض، فسنرى بوضوح أن كل النجوم تتلألأ. يبدو أنها تتلاشى، ثم تشتعل، متلألئة بألوان مختلفة. وكلما انخفض النجم فوق الأفق، كلما كان الخفقان أقوى.

ويفسر وميض النجوم أيضًا بوجود الغلاف الجوي. قبل أن يصل الضوء المنبعث من النجم إلى أعيننا، يمر عبر الغلاف الجوي. يوجد دائمًا في الغلاف الجوي كتل من الهواء الأكثر دفئًا وبرودة. وتعتمد كثافته على درجة حرارة الهواء في منطقة معينة. عند المرور من منطقة إلى أخرى، تتعرض أشعة الضوء للانكسار. يتغير اتجاه انتشارها. ونتيجة لذلك، فإنها تتركز في بعض الأماكن فوق سطح الأرض، وفي أماكن أخرى تكون نادرة نسبيًا. ونتيجة للحركة المستمرة للكتل الهوائية، فإن هذه المناطق تتغير باستمرار، ويرى الراصد إما زيادة أو نقصان في سطوع النجوم. ولكن بما أن الأشعة الملونة المختلفة لا تنكسر بالتساوي، فإن لحظات تكثيف وإضعاف الألوان المختلفة لا تحدث في وقت واحد.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمؤثرات البصرية الأخرى الأكثر تعقيدًا أن تلعب دورًا معينًا في وميض النجوم.

كما يؤثر وجود طبقات الهواء الدافئة والباردة والحركات المكثفة للكتل الهوائية على جودة الصور التلسكوبية.

أين هي أفضل الظروف للرصد الفلكي: في الجبال أو في السهول، على شاطئ البحر أو في الداخل، في الغابة أو في الصحراء؟ وبشكل عام، ما هو الأفضل لعلماء الفلك - عشر ليالٍ صافية على مدار الشهر أم ليلة واحدة صافية فقط، ولكن ليلة واحدة عندما يكون الهواء صافيًا وهادئًا تمامًا؟

هذا ليس سوى جزء صغير من المشكلات التي يجب حلها عند اختيار موقع لبناء المراصد وتركيب التلسكوبات الكبيرة. يتعامل مجال خاص من العلوم مع مثل هذه المشكلات - علم المناخ الفلكي.

وبطبيعة الحال، فإن أفضل الظروف للرصد الفلكي هي خارج الطبقات الكثيفة من الغلاف الجوي، في الفضاء. بالمناسبة، النجوم هنا لا تتلألأ، بل تحترق بضوء بارد وهادئ.

تبدو الكوكبات المألوفة في الفضاء متشابهة تمامًا كما هي على الأرض. تقع النجوم على مسافات هائلة منا، والابتعاد عن سطح الأرض ببضع مئات من الكيلومترات لا يمكن أن يغير أي شيء في موقعها النسبي الظاهري. وحتى عند رصدها من بلوتو، فإن الخطوط العريضة للمجموعات النجمية ستكون هي نفسها تمامًا.

خلال مدار واحد من مركبة فضائية تتحرك في مدار أرضي منخفض، من حيث المبدأ، يمكنك رؤية جميع الأبراج في سماء الأرض. إن مراقبة النجوم من الفضاء لها أهمية مزدوجة: فلكية وملاحية. على وجه الخصوص، من المهم جدًا ملاحظة ضوء النجوم دون تعديل بواسطة الغلاف الجوي.

الملاحة بالنجوم لا تقل أهمية في الفضاء. ومن خلال مراقبة النجوم "المرجعية" المحددة مسبقًا، لا يمكنك توجيه السفينة فحسب، بل يمكنك أيضًا تحديد موقعها في الفضاء.

لفترة طويلة، حلم علماء الفلك بمراصد مستقبلية على سطح القمر. يبدو أن الغياب التام للغلاف الجوي يجب أن يخلق ظروفًا مثالية على القمر الصناعي الطبيعي للأرض لإجراء عمليات الرصد الفلكية أثناء الليل القمري وأثناء النهار القمري.

عند مرورها عبر الغلاف الجوي للأرض، تغير أشعة الضوء اتجاهها المستقيم. وبسبب زيادة كثافة الغلاف الجوي، يزداد انكسار أشعة الضوء كلما اقتربت من سطح الأرض. ونتيجة لذلك يرى الراصد الأجرام السماوية وكأنها مرتفعة فوق الأفق بزاوية تسمى الانكسار الفلكي.

يعد الانكسار أحد المصادر الرئيسية لأخطاء المراقبة المنهجية والعشوائية. في عام 1906 كتب نيوكومب أنه لا يوجد فرع من فروع علم الفلك العملي تمت كتابته حول الانكسار، والذي سيكون في مثل هذه الحالة غير المرضية. حتى منتصف القرن العشرين، خفض علماء الفلك ملاحظاتهم باستخدام جداول الانكسار التي تم تجميعها في القرن التاسع عشر. كان العيب الرئيسي لجميع النظريات القديمة هو الفهم غير الدقيق لبنية الغلاف الجوي للأرض.

لنأخذ سطح الأرض AB ككرة نصف قطرها OA=R، ونتخيل الغلاف الجوي للأرض على شكل طبقات متحدة المركز معها يا 1 في 1 و 2 في 2…مع زيادة الكثافات مع اقتراب الطبقات من سطح الأرض (الشكل 2.7). عندها سيصل الشعاع SA القادم من جسم بعيد جدًا، المنكسر في الغلاف الجوي، إلى النقطة A في الاتجاه S‚A، منحرفًا عن موضعه الأولي SA أو عن الاتجاه S²A الموازي له بزاوية معينة S´AS²= ص، ويسمى الانكسار الفلكي. جميع عناصر الشعاع المنحني SA واتجاهه النهائي الواضح AS ™ سوف تقع في نفس المستوى الرأسي ZAOS. وبالتالي، فإن الانكسار الفلكي يؤدي فقط إلى زيادة الاتجاه الحقيقي للنجم في المستوى الرأسي الذي يمر عبره.

يُطلق على الارتفاع الزاوي للنجم فوق الأفق في علم الفلك اسم ارتفاع النجم. الزاوية SˈAH = ح ™سيكون الارتفاع الظاهري للنجم، والزاوية S²AH = ح = ح ™ - صهو ارتفاعه الحقيقي. ركن ضهي مسافة السمت الحقيقية للنجم، و ض¢ هي قيمتها المرئية.

ويعتمد مقدار الانكسار على عوامل عديدة ويمكن أن يتغير في كل مكان على وجه الأرض، حتى خلال يوم واحد. بالنسبة للظروف المتوسطة، تم الحصول على صيغة انكسار تقريبية:

درهم = -0.9666ctg ح . (2.1)

يتوافق المعامل 0.9666 مع كثافة الغلاف الجوي عند درجة حرارة +10 درجة مئوية وضغط 760 ملم زئبق. وإذا اختلفت خصائص الغلاف الجوي، فيجب تصحيح تصحيح الانكسار المحسوب وفق الصيغة (2.1) عن طريق تصحيحات درجة الحرارة والضغط.

الشكل 2.7: الانكسار الفلكي

لمراعاة الانكسار الفلكي في الطرق السمتية للتحديدات الفلكية، يتم قياس درجة الحرارة وضغط الهواء أثناء مراقبة مسافات السمت للنجوم. في الطرق الدقيقة للتحديدات الفلكية، يتم قياس مسافات السمت للنجوم في النطاق من 10 درجات إلى 60 درجة. الحد الأعلى يرجع إلى أخطاء في الآلات الموسيقية، والحد الأدنى يرجع إلى أخطاء في جداول الانكسار.

يتم حساب مسافة سمت النجم، المصححة بتصحيح الانكسار، بالصيغة:

متوسط ​​الانكسار (طبيعي عند درجة حرارة +10 درجة مئوية وضغط 760 ملم زئبق)، ويتم حسابه بواسطة ض¢;

معامل يأخذ في الاعتبار درجة حرارة الهواء، ويحسب من قيمة درجة الحرارة؛

ب– معامل مع الأخذ في الاعتبار ضغط الهواء.

درس العديد من العلماء نظرية الانكسار. في البداية، كان الافتراض الأولي هو أن كثافة طبقات الغلاف الجوي المختلفة تتناقص مع زيادة ارتفاع هذه الطبقات في متوالية حسابية (بوغير). ولكن سرعان ما تم الاعتراف بهذا الافتراض على أنه غير مرض من جميع النواحي، لأنه أدى إلى انخفاض كبير جدًا في قيمة الانكسار وانخفاض سريع جدًا في درجة الحرارة مع الارتفاع فوق سطح الأرض.

افترض نيوتن أن كثافة الغلاف الجوي تتناقص مع الارتفاع وفقًا لقانون التقدم الهندسي. وتبين أن هذه الفرضية غير مرضية. وبحسب هذه الفرضية فقد تبين أن درجة الحرارة في جميع طبقات الغلاف الجوي يجب أن تظل ثابتة وتساوي درجة الحرارة على سطح الأرض.

الأكثر براعة كانت فرضية لابلاس، التي كانت وسيطة بين الفرضيتين المذكورتين أعلاه. وكانت جداول الانكسار التي تنشر سنويا في التقويم الفلكي الفرنسي مبنية على فرضية لابلاس.

الغلاف الجوي للأرض بسبب عدم استقراره (الاضطرابات والتغيرات الانكسارية) يضع حدًا لدقة الرصدات الفلكية من الأرض.

عند اختيار موقع لتركيب الأجهزة الفلكية الكبيرة، يتم أولاً دراسة المناخ الفلكي للمنطقة بشكل شامل، والذي يُفهم على أنه مجموعة من العوامل التي تشوه شكل الجبهة الموجية للإشعاع الصادر عن الأجرام السماوية التي تمر عبر الغلاف الجوي. إذا وصلت واجهة الموجة إلى الجهاز دون تشويه، فيمكن للجهاز في هذه الحالة أن يعمل بأقصى قدر من الكفاءة (مع دقة تقترب من الدقة النظرية).

كما اتضح فيما بعد، انخفضت جودة الصورة التلسكوبية بشكل رئيسي بسبب التداخل الذي تسببه الطبقة الأرضية من الغلاف الجوي. الأرض بسبب الإشعاع الحراري الخاص بها في الليل تبرد بشكل كبير وتبرد الطبقة المجاورة من الهواء. يؤدي التغير في درجة حرارة الهواء بمقدار 1 درجة مئوية إلى تغيير معامل انكساره بمقدار 10 -6. على قمم الجبال المعزولة، يمكن أن يصل سمك الطبقة الأرضية من الهواء مع اختلاف كبير في درجة الحرارة (التدرج) إلى عدة عشرات من الأمتار. وفي الأودية والمسطحات ليلاً تكون هذه الطبقة أكثر سماكة ويمكن أن يصل ارتفاعها إلى مئات الأمتار. وهذا ما يفسر اختيار مواقع المراصد الفلكية على نتوءات التلال وعلى القمم المعزولة، حيث يمكن أن يتدفق الهواء البارد الأكثر كثافة إلى الوديان. يتم اختيار ارتفاع برج التلسكوب بحيث يقع الجهاز فوق المنطقة الرئيسية لعدم تجانس درجات الحرارة.

عامل مهم في المناخ الفلكي هو الرياح في الطبقة السطحية من الغلاف الجوي. من خلال مزج طبقات الهواء البارد مع الدافئ، يؤدي ذلك إلى ظهور عدم تجانس الكثافة في عمود الهواء الموجود فوق الجهاز. تؤدي حالات عدم التجانس التي تكون أبعادها أصغر من قطر التلسكوب إلى إلغاء تركيز الصورة. لا تسبب تقلبات الكثافة الأكبر (عدة أمتار أو أكبر) تشوهات حادة في مقدمة الموجة وتؤدي بشكل أساسي إلى إزاحة الصورة بدلاً من إزالة التركيز البؤري.

في الطبقات العليا من الغلاف الجوي (في التروبوبوز)، لوحظت أيضًا تقلبات في كثافة الهواء ومعامل انكساره. لكن الاضطرابات في التروبوبوز لا تؤثر بشكل ملحوظ على جودة الصور التي تنتجها الأجهزة البصرية، لأن التدرجات الحرارية هناك أصغر بكثير مما هي عليه في الطبقة السطحية. هذه الطبقات لا تسبب رعشة، بل بريق النجوم.

وفي الدراسات المناخية الفلكية، يتم الربط بين عدد الأيام الصافية المسجلة بواسطة خدمة الأرصاد الجوية وعدد الليالي المناسبة للرصد الفلكي. المناطق الأكثر فائدة، وفقا للتحليل المناخي الفلكي لأراضي اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية السابق، هي بعض المناطق الجبلية في دول آسيا الوسطى.

الانكسار الأرضي

الأشعة الصادرة عن الأجسام الأرضية، إذا قطعت مسارًا طويلًا بدرجة كافية في الغلاف الجوي، تتعرض أيضًا للانكسار. ينحني مسار الأشعة تحت تأثير الانكسار، فنراها في أماكن خاطئة أو في اتجاه خاطئ حيث هي في الواقع. في ظل ظروف معينة، نتيجة الانكسار الأرضي، تظهر السراب - صور كاذبة للأشياء البعيدة.

زاوية الانكسار الأرضي a هي الزاوية بين الاتجاه والموضع الظاهري والفعلي للجسم المرصود (الشكل 2.8). تعتمد قيمة الزاوية a على المسافة إلى الجسم المرصود وعلى التدرج الرأسي لدرجة الحرارة في الطبقة السطحية من الغلاف الجوي، والتي يحدث فيها انتشار الأشعة من الأجسام الأرضية.

الشكل 2.8. مظاهر الانكسار الأرضي أثناء الرؤية:

أ) – من الأسفل إلى الأعلى، ب) – من الأعلى إلى الأسفل، أ – زاوية الانكسار الأرضي

ويرتبط نطاق الرؤية الجيوديسي (الهندسي) بالانكسار الأرضي (الشكل 2.9). لنفترض أن الراصد موجود عند النقطة A على ارتفاع معين hH فوق سطح الأرض ويرصد الأفق في اتجاه النقطة B. مستوى NAN هو مستوى أفقي يمر عبر النقطة A المتعامدة مع نصف قطر الكرة الأرضية، ويسمى مستوى الأفق الرياضي. إذا انتشرت أشعة الضوء بشكل مستقيم في الغلاف الجوي، فإن أبعد نقطة على الأرض يمكن أن يراها المراقب من النقطة A ستكون النقطة B. المسافة إلى هذه النقطة (المماس AB للكرة الأرضية) هي نطاق الرؤية الجيوديسي (أو الهندسي) د 0 . الخط الدائري المتفجر على سطح الأرض هو الأفق الجيوديسي (أو الهندسي) للراصد. يتم تحديد قيمة D 0 فقط من خلال المعلمات الهندسية: نصف قطر الأرض R والارتفاع h H للمراقب ويساوي D o ≈ √ 2Rh H = 3.57√ h H، والذي يتبع من الشكل 2.9.

الشكل 2.9. الانكسار الأرضي: الآفاق الرياضية (NN) والجيوديسية (BB)، نطاق الرؤية الجيوديسية (AB=D 0)

إذا لاحظ الراصد جسمًا يقع على ارتفاع h فوق سطح الأرض، فإن النطاق الجيوديسي سيكون المسافة AC = 3.57(√ ح H + √ ح العلاقات العامة). ستكون هذه العبارات صحيحة إذا سافر الضوء في خط مستقيم عبر الغلاف الجوي. ولكن هذا ليس صحيحا. مع التوزيع الطبيعي لدرجة الحرارة وكثافة الهواء في الطبقة الأرضية، فإن الخط المنحني الذي يصور مسار شعاع الضوء يواجه الأرض بجانبها المقعر. لذلك، فإن أبعد نقطة يراها المراقب من النقطة A لن تكون النقطة B، بل النقطة B. سيكون نطاق الرؤية الجيوديسية AB، مع مراعاة الانكسار، أكبر بنسبة 6-7٪ في المتوسط، وبدلاً من المعامل 3.57 في الصيغ سيكون هناك معامل 3.82. يتم حساب النطاق الجيوديسي باستخدام الصيغ

, ح - م، د - كم، ص - 6378 كم

أين حن و حالعلاقات العامة - بالأمتار، د -بالكيلومترات.

بالنسبة لشخص متوسط ​​الارتفاع، تبلغ مسافة الأفق على الأرض حوالي 5 كيلومترات. بالنسبة لرواد الفضاء V.A. Shatalov وA.S. إليسيف، الذين طاروا على متن المركبة الفضائية Soyuz-8، كان مدى الأفق عند الحضيض (الارتفاع 205 كم) 1730 كم، وعند الأوج (الارتفاع 223 كم) – 1800 كم.

بالنسبة لموجات الراديو، يكون الانكسار مستقلًا تقريبًا عن الطول الموجي، ولكن بالإضافة إلى درجة الحرارة والضغط، فإنه يعتمد أيضًا على محتوى بخار الماء في الهواء. في ظل نفس ظروف التغيرات في درجات الحرارة والضغط، تنكسر موجات الراديو بقوة أكبر من الضوء، خاصة مع الرطوبة العالية.

لذلك، في صيغ تحديد مدى الأفق أو اكتشاف جسم ما بواسطة شعاع رادار أمام الجذر سيكون هناك معامل قدره 4.08. وبالتالي، فإن أفق نظام الرادار يبعد بحوالي 11%.

تنعكس موجات الراديو بشكل جيد من سطح الأرض ومن الحد السفلي للانعكاس أو الطبقة ذات الرطوبة المنخفضة. في مثل هذا الدليل الموجي الفريد الذي يتكون من سطح الأرض وقاعدة الانعكاس، يمكن لموجات الراديو أن تنتشر عبر مسافات طويلة جدًا. يتم استخدام ميزات انتشار الموجات الراديوية هذه بنجاح في الرادار.

درجة حرارة الهواء في الطبقة الأرضية، وخاصة في الجزء السفلي منها، لا تنخفض دائما مع الارتفاع. يمكن أن يتناقص بمعدلات مختلفة، وقد لا يتغير مع الارتفاع (تساوي الحرارة) ويمكن أن يزيد مع الارتفاع (الانعكاس). اعتمادا على حجم وعلامة التدرج في درجة الحرارة، يمكن أن يكون للانكسار تأثيرات مختلفة على مدى الأفق المرئي.

التدرج الرأسي لدرجة الحرارة في جو متجانس لا تتغير فيه كثافة الهواء مع الارتفاع، ز 0 = 3.42 درجة مئوية/100 م. دعونا نفكر في مسار الشعاع الذي سيكون عليه أ.بعند التدرجات الحرارية المختلفة على سطح الأرض.

دع ، أي. تنخفض درجة حرارة الهواء مع الارتفاع. وفي ظل هذه الحالة، يتناقص معامل الانكسار أيضًا مع الارتفاع. سيكون مسار شعاع الضوء في هذه الحالة مواجهًا لسطح الأرض بجانبه المقعر (في الشكل 2.9 المسار أ.ب¢). ويسمى هذا الانكسار إيجابيا. أبعد نقطة فيÂ سيرى الراصد في اتجاه المماس الأخير لمسار الشعاع. هذا الظل، أي. الأفق المرئي بسبب الانكسار يساوي الأفق الرياضي ناسالزاوية D أقل من الزاوية د. ركن دهي الزاوية المحصورة بين الأفق الرياضي والهندسي دون انكسار. وبذلك ارتفع الأفق المرئي بزاوية ( د-د) وتوسعت بسبب د > د0.

الآن دعونا نتخيل ذلك زيتناقص تدريجيا، أي. تنخفض درجة الحرارة ببطء أكثر فأكثر مع الارتفاع. وستأتي لحظة يصبح فيها التدرج الحراري صفراً (تساوي الحرارة)، ومن ثم يصبح التدرج الحراري سلبياً. لم تعد درجة الحرارة تنخفض، بل تزداد مع الارتفاع، أي. ويلاحظ انعكاس درجة الحرارة. ومع انخفاض التدرج في درجة الحرارة ومرورها بالصفر، فإن الأفق المرئي سيرتفع أعلى وأعلى وستأتي اللحظة التي تصبح فيها D مساوية للصفر. سوف يرتفع الأفق الجيوديسي المرئي إلى المستوى الرياضي. يبدو أن سطح الأرض يستقيم ويصبح مسطحًا. نطاق الرؤية الجيوديسية كبير بلا حدود. أصبح نصف قطر انحناء الشعاع مساوياً لنصف قطر الكرة الأرضية.

ومع انعكاس درجة الحرارة بشكل أقوى، تصبح D سالبة. لقد ارتفع الأفق المرئي فوق الأفق الرياضي. سيبدو للمراقب عند النقطة (أ) أنه في قاع حوض ضخم. بسبب الأفق، ترتفع الأجسام الواقعة بعيدًا عن الأفق الجيوديسي وتصبح مرئية (كما لو كانت تطفو في الهواء) (الشكل 2.10).

يمكن ملاحظة مثل هذه الظواهر في البلدان القطبية. لذلك، من الساحل الكندي لأمريكا عبر مضيق سميث، يمكنك أحيانًا رؤية ساحل جرينلاند بكل المباني الموجودة عليه. وتبلغ المسافة إلى ساحل جرينلاند حوالي 70 كيلومترا، في حين لا يزيد مدى الرؤية الجيوديسية عن 20 كيلومترا. مثال آخر. من هاستينغز، على الجانب الإنجليزي من مضيق با دو كاليه، كان بإمكاني رؤية الساحل الفرنسي الواقع عبر المضيق على مسافة حوالي 75 كم.

الشكل 2.10. ظاهرة الانكسار غير العادي في الدول القطبية

الآن لنفترض ذلك ز=ز 0، وبالتالي فإن كثافة الهواء لا تتغير مع الارتفاع (جو متجانس)، ولا يوجد انكسار و د = د 0 .

في ز > ز 0 يزداد معامل الانكسار وكثافة الهواء مع الارتفاع. في هذه الحالة، يواجه مسار أشعة الضوء سطح الأرض بجانبه المحدب. ويسمى هذا الانكسار سلبيا. آخر نقطة على الأرض يراها الراصد في النقطة A هي النقطة B². ضاقت الأفق المرئي AB² وانخفضت إلى زاوية (D - د).

مما تمت مناقشته، يمكننا صياغة القاعدة التالية: إذا تغيرت كثافة الهواء (وبالتالي معامل الانكسار) أثناء انتشار شعاع الضوء في الغلاف الجوي، فإن شعاع الضوء سوف ينحني بحيث يكون مساره دائمًا محدبة في اتجاه تقليل الكثافة (ومعامل الانكسار) للهواء.

الانكسار والسراب

كلمة سراب هي من أصل فرنسي ولها معنيان: “التأمل” و “الرؤية الخادعة”. يعكس كلا معني هذه الكلمة جوهر الظاهرة بشكل جيد. السراب هو صورة لجسم موجود بالفعل على الأرض، وغالبًا ما يكون مكبرًا ومشوهًا إلى حد كبير. هناك عدة أنواع من السراب اعتمادًا على مكان وجود الصورة بالنسبة للكائن: العلوي والسفلي والجانبي والمعقد. الأكثر شيوعًا هو السراب العلوي والسفلي، والذي يحدث عندما يكون هناك توزيع غير عادي للكثافة (وبالتالي معامل الانكسار) في الارتفاع، عندما تكون هناك طبقة رقيقة نسبيًا من الضوء على ارتفاع معين أو بالقرب من سطح الأرض. هواء دافئ جدًا (ذو معامل انكسار منخفض)، حيث تتعرض الأشعة القادمة من الأجسام الأرضية إلى انعكاس داخلي كلي. ويحدث ذلك عندما تسقط الأشعة على هذه الطبقة بزاوية أكبر من زاوية الانعكاس الداخلي الكلي. تلعب هذه الطبقة الأكثر دفئًا من الهواء دور مرآة هوائية تعكس الأشعة الساقطة عليها.

يحدث السراب المتفوق (الشكل 2.11) في ظل وجود انقلابات قوية في درجات الحرارة، عندما تنخفض كثافة الهواء ومعامل الانكسار بسرعة مع الارتفاع. في السراب العلوي، تقع الصورة فوق الكائن.

الشكل 2.11. ميراج متفوقة

مسارات الأشعة الضوئية مبينة في الشكل (2.11). لنفترض أن سطح الأرض مسطح وأن طبقات متساوية الكثافة تقع موازية له. وبما أن الكثافة تتناقص مع الارتفاع، إذن. وتقع الطبقة الدافئة، التي تعمل كمرآة، على ارتفاع. في هذه الطبقة، عندما تصبح زاوية سقوط الأشعة مساوية لمعامل الانكسار ()، تدور الأشعة عائدة إلى سطح الأرض. يمكن للراصد أن يرى في نفس الوقت الجسم نفسه (إذا لم يكن خارج الأفق) وصورة واحدة أو أكثر فوقه - بشكل مستقيم ومقلوب.

الشكل 2.12. سراب متفوق معقد

في التين. يوضح الشكل 2.12 رسمًا تخطيطيًا لحدوث السراب العلوي المعقد. الكائن نفسه مرئي أبوفوقه صورة مباشرة له أ ™ ب، معكوسة في²ب²ومرة أخرى مباشرة أ²‚ب²‚. يمكن أن يحدث مثل هذا السراب إذا انخفضت كثافة الهواء مع الارتفاع، ببطء أولاً، ثم بسرعة، ومرة ​​أخرى ببطء. تنقلب الصورة رأسًا على عقب إذا تقاطعت الأشعة القادمة من أقصى نقاط الجسم. إذا كان الكائن بعيدًا (وراء الأفق)، فقد لا يكون الكائن نفسه مرئيًا، ولكن صوره المرتفعة في الهواء تكون مرئية من مسافات كبيرة.

تقع مدينة لومونوسوف على شواطئ خليج فنلندا، على بعد 40 كم من مدينة سانت بطرسبرغ. عادة من لومونوسوف سانت بطرسبرغ غير مرئي على الإطلاق أو يكون مرئيًا بشكل سيء للغاية. في بعض الأحيان تكون مدينة سانت بطرسبرغ مرئية "في لمحة". وهذا أحد الأمثلة على السراب المتفوق.

على ما يبدو، يجب أن يشمل عدد السراب العلوي على الأقل جزءًا مما يسمى بالأراضي الشبحية، والتي تم البحث عنها لعقود من الزمن في القطب الشمالي ولم يتم العثور عليها مطلقًا. لقد بحثوا عن أرض سانيكوف لفترة طويلة بشكل خاص.

كان ياكوف سانيكوف صيادًا وكان منخرطًا في تجارة الفراء. في عام 1811 انطلق على متن كلاب عبر الجليد إلى مجموعة جزر سيبيريا الجديدة ومن الطرف الشمالي لجزيرة كوتيلني رأى جزيرة مجهولة في المحيط. ولم يتمكن من الوصول إليها، لكنه أبلغ الحكومة باكتشاف جزيرة جديدة. في أغسطس 1886 كما رأى إي في تول خلال رحلته إلى جزر سيبيريا الجديدة جزيرة سانيكوف وكتب في مذكراته: "الأفق واضح تمامًا. وفي الاتجاه نحو الشمال الشرقي، 14-18 درجة، ظهرت بوضوح خطوط أربعة هضاب متصلة بالأراضي المنخفضة في الشرق. وهكذا تم تأكيد رسالة سانيكوف بالكامل. ولذلك يحق لنا أن نرسم خطاً منقطاً في المكان المناسب على الخريطة ونكتب عليه: "أرض سانيكوف".

كرّس تول 16 عامًا من حياته للبحث عن أرض سانيكوف. قام بتنظيم وإجراء ثلاث رحلات استكشافية إلى منطقة جزر سيبيريا الجديدة. خلال الحملة الأخيرة على المركب الشراعي "زاريا" (1900-1902)، ماتت بعثة طوليا دون العثور على أرض سانيكوف. لم ير أحد أرض سانيكوف مرة أخرى. وربما كان سراباً يظهر في نفس المكان في أوقات معينة من السنة. رأى كل من سانيكوف وتول سرابًا من نفس الجزيرة الواقعة في هذا الاتجاه، ولكن على مسافة أبعد بكثير في المحيط. ربما كانت إحدى جزر دي لونج. ربما كان جبلًا جليديًا ضخمًا - جزيرة جليدية بأكملها. وتنتقل مثل هذه الجبال الجليدية، التي تصل مساحتها إلى 100 كيلومتر مربع، عبر المحيط لعدة عقود.

السراب لم يخدع الناس دائما. المستكشف القطبي الإنجليزي روبرت سكوت عام 1902. في القارة القطبية الجنوبية رأيت الجبال وكأنها معلقة في الهواء. اقترح سكوت أن هناك سلسلة جبال أبعد من الأفق. وبالفعل، تم اكتشاف سلسلة الجبال لاحقًا على يد المستكشف القطبي النرويجي راؤول أموندسن، حيث توقع سكوت أن تقع بالضبط.

الشكل 2.13. ميراج سفلي

يحدث السراب السفلي (الشكل 2.13) مع انخفاض سريع جدًا في درجة الحرارة مع الارتفاع، أي. عند تدرجات حرارة كبيرة جداً. يتم لعب دور المرآة الهوائية بواسطة طبقة الهواء الرقيقة الأكثر دفئًا. يُسمى السراب بالسراب السفلي لأن صورة الجسم موضوعة تحته. وفي السراب السفلي يبدو كما لو أن هناك سطحًا من الماء تحت الجسم وتنعكس فيه جميع الكائنات.

في المياه الهادئة، تنعكس بوضوح جميع الكائنات التي تقف على الشاطئ. إن الانعكاس في طبقة رقيقة من الهواء الساخن من سطح الأرض يشبه تمامًا الانعكاس في الماء، إلا أن الهواء نفسه يلعب دور المرآة. الحالة الجوية التي يحدث فيها السراب السفلي غير مستقرة للغاية. بعد كل شيء، أدناه، بالقرب من الأرض، يوجد هواء ساخن للغاية، وبالتالي أخف وزنا، وفوقه يوجد هواء أكثر برودة وأثقل. تخترق نفاثات الهواء الساخن المتصاعدة من الأرض طبقات الهواء البارد. ونتيجة لذلك، يتغير السراب أمام أعيننا، ويبدو أن سطح "الماء" مضطرب. تكفي هبوب رياح صغيرة أو صدمة صغيرة وسيحدث الانهيار، أي. تقليب طبقات الهواء. سوف يندفع الهواء الثقيل إلى الأسفل ويدمر المرآة الهوائية ويختفي السراب. الظروف المواتية لحدوث السراب السفلي هي سطح متجانس ومسطح للأرض، والذي يحدث في السهوب والصحاري، والطقس المشمس والهادئ.

إذا كان السراب صورة لكائن موجود بالفعل، فإن السؤال الذي يطرح نفسه: ما نوع سطح الماء الذي يراه المسافرون في الصحراء؟ بعد كل شيء، لا يوجد ماء في الصحراء. والحقيقة هي أن سطح الماء أو البحيرة الظاهري الذي يمكن رؤيته في السراب هو في الواقع صورة ليس لسطح الماء، بل للسماء. تنعكس أجزاء من السماء في مرآة الهواء وتخلق الوهم الكامل لسطح مائي لامع. لا يمكن رؤية مثل هذا السراب في الصحراء أو السهوب فقط. حتى أنها تظهر في سانت بطرسبرغ وضواحيها في الأيام المشمسة على الطرق الإسفلتية أو على الشاطئ الرملي المسطح.

الشكل 2.14. سراب جانبي

يحدث السراب الجانبي في الحالات التي توجد فيها طبقات من الهواء بنفس الكثافة في الغلاف الجوي ليس أفقيًا كالعادة، ولكن بشكل غير مباشر وحتى عموديًا (الشكل 2.14). يتم إنشاء مثل هذه الظروف في الصيف، في الصباح بعد وقت قصير من شروق الشمس، على الشواطئ الصخرية للبحر أو البحيرة، عندما يكون الشاطئ مضاء بالفعل بالشمس، ولا يزال سطح الماء والهواء فوقه باردا. تمت ملاحظة السراب الجانبي بشكل متكرر على بحيرة جنيف. يمكن أن يظهر السراب الجانبي بالقرب من الجدار الحجري للمنزل الذي تسخنه الشمس، وحتى على جانب الموقد الساخن.

تحدث الأنواع المعقدة من السراب، أو فاتا مورغانا، عندما تكون هناك ظروف متزامنة لظهور كل من السراب العلوي والسفلي، على سبيل المثال، أثناء انقلاب كبير في درجة الحرارة على ارتفاع معين فوق بحر دافئ نسبيًا. تزداد كثافة الهواء أولاً مع الارتفاع (تقل درجة حرارة الهواء)، ثم تتناقص بسرعة أيضًا (ترتفع درجة حرارة الهواء). مع هذا التوزيع لكثافة الهواء، تكون حالة الغلاف الجوي غير مستقرة للغاية وتخضع للتغيرات المفاجئة. ولذلك يتغير مظهر السراب أمام أعيننا. إن أكثر الصخور والبيوت العادية، بسبب التشوهات والتكبيرات المتكررة، تتحول أمام أعيننا إلى قلاع الجنية مرجانة الرائعة. تمت ملاحظة فاتا مورجانا قبالة سواحل إيطاليا وصقلية. ولكن يمكن أن يحدث أيضًا عند خطوط العرض العالية. هكذا وصف المستكشف السيبيري الشهير ف. بدت لنا الجبال الواقعة إلى الجنوب بأشكال مختلفة مشوهة ومعلقة في الهواء. يبدو أن الجبال البعيدة قد انقلبت قممها. ضاقت مياه النهر إلى درجة أن الضفة المقابلة بدت وكأنها تصل إلى أكواخنا تقريبًا.»

تجارب بطليموس على انكسار الضوء

عالم الفلك اليوناني كلوديوس بطليموس (حوالي 130 م) هو مؤلف كتاب رائع كان بمثابة الكتاب المدرسي الأساسي في علم الفلك لما يقرب من 15 قرنا. ومع ذلك، بالإضافة إلى الكتاب المدرسي الفلكي، كتب بطليموس أيضًا كتاب “البصريات”، الذي أوجز فيه نظرية الرؤية، ونظرية المرايا المسطحة والكروية، ووصف دراسة ظاهرة انكسار الضوء.
واجه بطليموس ظاهرة انكسار الضوء أثناء مراقبته للنجوم. ولاحظ أن شعاع الضوء، الذي ينتقل من وسط إلى آخر، "ينكسر". لذلك، فإن شعاع النجوم، الذي يمر عبر الغلاف الجوي للأرض، يصل إلى سطح الأرض ليس في خط مستقيم، ولكن على طول خط متقطع، أي يحدث الانكسار (انكسار الضوء). يحدث انحناء الشعاع بسبب تغير كثافة الهواء مع الارتفاع.
لدراسة قانون الانكسار، أجرى بطليموس التجربة التالية. فأخذ دائرة وثبت عليها مسطرتين متحركتين ل 1و ل 2(انظر الصورة). يمكن أن تدور المساطر حول مركز الدائرة على محور مشترك O.
قام بطليموس بغمر هذه الدائرة في الماء حتى قطرها AB، ومن خلال تدوير المسطرة السفلية، تأكد من أن المساطر تقع على نفس الخط المستقيم للعين (إذا نظرت على طول المسطرة العلوية). بعد ذلك، أخرج الدائرة من الماء وقارن بين زاويتي السقوط α والانكسار β. تم قياس الزوايا بدقة 0.5 درجة. الأرقام التي حصل عليها بطليموس معروضة في الجدول.

ولم يجد بطليموس "صيغة" للعلاقة بين هاتين السلسلتين من الأرقام. ومع ذلك، إذا حددنا جيب هذه الزوايا، يتبين أن نسبة الجيوب يتم التعبير عنها بنفس العدد تقريبًا، حتى مع هذا القياس التقريبي للزوايا، الذي لجأ إليه بطليموس.

ثالثا.بسبب انكسار الضوء في الأجواء الهادئة، يتغير الموقع الظاهري للنجوم في السماء بالنسبة للأفق...

يطلق علماء الفلك على التوهجات اسم "أحداث متفرقة"، فهي مفاجئة ولا يمكن التنبؤ بها. علاوة على ذلك، فمن المعروف من خلال الملاحظات أن الأقزام الحمراء تتميز بنشاط توهج مكثف للغاية. وهي نجوم أقل ضخامة من شمسنا، وتعتبر أيضًا مناسبة لدور "مهد الحياة". ومؤخرا اكتشف العلماء سبب هذه الظاهرة.

يعد الاهتمام بظاهرة التوهجات في الأقزام الحمراء أمرًا طبيعيًا تمامًا - فالحقيقة هي أن مثل هذا التوهج القوي يمكن أن يكون كارثيًا على الكائنات الحية الناشئة أو المتقدمة. لكن الأقزام الحمراء لديها كواكب، بعضها يتمتع بظروف طبيعية تمامًا لوجود الحياة.

وعلى خلفية النجوم العملاقة، تبدو الأقزام الحمراء وكأنها نجوم مضيئة بشكل خافت، لذلك يتم إجراء ملاحظاتها في منطقة قريبة محدودة. يوجد في مجرتنا، في كوكبة الدب الأكبر، نظام نجمي مزدوج يتكون من قزمين أحمرين - تفصل بينهما مسافة 190 وحدة فلكية. وعلى مقياس النظام الشمسي، تبلغ هذه المسافة أربعة أضعاف المسافة من الشمس إلى بلوتو.

يُسمى هذا النظام النجمي Gliese 412 وقد تمت دراسته بشكل شامل. نجومها، الأقزام الحمراء، هي كما يلي: الأول - Gliese 412 A تصل كتلته إلى نصف كتلة الشمس، ويتوهج بشكل أضعف بكثير - يصل إلى 2 بالمائة فقط من لمعان نجمنا. أما النجم الثاني، Gliese 412 B، فهو أقل كتلة بكثير وليس له لمعان ثابت. هذا نجم خافت جدًا من فئة M6، وأضعف بمئة مرة من جاره Gliese 412 A! لكن ألمع لحظات التوهجات النجمية يتم اكتشافها بواسطة هذه النجوم المتغيرة؛ وهذه هي "لحظتها النجمية" حقًا - حيث يتم اكتشاف أقوى زيادة في سطوع التوهج في الملاحظات.

تشرح نظرية التوهج النجمي هذه الظواهر من خلال التحولات في التسلسل الهرمي المعقد للمجالات المغناطيسية النجمية التي تتحكم في النشاط النجمي. وهذا واضح على الشمس: يتشكل مجمع جديد من النشاط مع البقع، وينمو ويتغير، وعندما يظهر تدفق مغناطيسي قوي جديد، يتم إعادة ربط خطوط القوة، ويتحقق تحول قوي في الطاقة في البلازما الموصلة متوسطة على الشمس، والتي ينظر إليها على أنها مضيئة. يمتلك هذا القذف طاقة حركية هائلة ويطير بعيدًا عن الشمس بسرعة تزيد عن 1000 كم/ثانية. تحدث التوهجات العملاقة على الأقزام الحمراء، ويولد وسط البلازما الحملي لهذه النجوم، وفقًا لنفس نمط التفريغ الكهربائي، نشاط التوهج.

قام فاختانغ تامازيان، الأستاذ في جامعة سانتياغو دي كومبوستيلا (جاليسيا، إسبانيا)، ومجموعة من زملائه من إسبانيا وأرمينيا بتحديد ودراسة مثال قوي بشكل استثنائي لعملية التوهج هذه: النجم المتغير WX UMa زاد سطوعه بمقدار 15 درجة. مرات في 160 ثانية. وصلت درجة حرارة سطحه، التي تساوي 2800 كلفن، في منطقة حدث التوهج إلى 18000 كلفن - وهذه هي درجة حرارة سطح العمالقة الزرقاء من الفئة الطيفية B! لكن العمالقة الزرقاء تغذي لمعانها الوحشي بتدفق مستمر من الطاقة من أعماق النجم. في حالة القزم الأحمر، تكشف درجة الحرارة هذه عن تسخين حلقة التوهج الإكليلي، وهو تكوين نشط في الغلاف الجوي العلوي للقزم الأحمر، والذي يبدأ لمعانه من خلال الطاقة المتحققة للمجال المغناطيسي.

تم اكتشاف تغيير مماثل في سطوع الحلقة الإكليلية للشمس في تجربة الفضاء Coronas-F في إزميران. N. V. Pushkov RAS، حصل الاكتشاف على جائزة الدولة. عادة، يتم تسخين الإكليل الشمسي إلى حوالي 2 مليون درجة مئوية؛ وفي تجربة Coronas-F، لوحظ تسخين يصل إلى 20 مليون درجة. في الأقزام الحمراء، النجوم المتوهجة النموذجية، هذه هي الطريقة التي يتم بها إدراك عدم استقرار مجالاتها المغناطيسية المعقدة. ليس من السهل تسجيل هذه الظواهر بسبب سطوعها المنخفض، حيث لا يمكن ملاحظة الأقزام الحمراء على بعد أكثر من 60 سنة ضوئية من الأرض، وهذا هو الحد الأقصى للقدرات التقنية الحديثة.

ويؤكد فاختانغ تامازيان أن الزوج النجمي، الذي يتضمن النجم WX UMa، يمنح الباحثين فرصة فريدة "للتحقيق فيما إذا كان تواتر التوهجات والموقع النسبي لزوج من النجوم المضيئة التي تدور حول بعضها البعض مرتبطان ببعضهما البعض". تتيح لنا دراسة النظام الثنائي، حيث تتفاعل الأقزام الحمراء مع بعضها البعض بفعل الجاذبية، استكشاف مسألة اتصال عمليات التوهج وتوسيع فهمنا للطبيعة الفيزيائية للتوهجات الفريدة على الأقزام الحمراء.

بالتزامن مع مراقبة النجم WX UMa، قام فريق من علماء الفلك بدراسة أربعة أنظمة ثنائية إضافية ذات أقزام حمراء، ومراقبة نشاط توهجها. ولم تسجل الملاحظات أي توهجات قوية، ولكن مع ذلك، أصبحت ثلاثة أقزام أخرى أكثر سطوعًا أثناء التوهجات، ولم يظهر واحد منهم فقط مثل هذا النشاط أثناء الملاحظات. لذلك، كما اتضح فيما بعد، فإن خصائص التوهج للأقزام الحمراء ليس لها أي دورية مكتشفة. ونتيجة لذلك، افترض العلماء أنه نظرا لأنه تم تسجيل عدد كبير من التوهجات في الأنظمة الثنائية في مثل هذا الوقت القصير، فمن الواضح أنها تظهر بسبب تأثير النجم المرافق.

تجدر الإشارة إلى أن الأقزام الحمراء المشتعلة بالتوهجات ليست مثل شمسنا الأكثر استقرارًا في هذا الصدد. يبدأ نشاط التوهج الشمسي على فرع النمو لكل دورة مدتها 11 سنة، ويصل إلى ذروته عند أقصى الدورة، ويتناقص إلى أدنى مظاهره عند أدنى نشاط شمسي. على الرغم من أن الاستثناءات من الاتجاهات العامة قد لوحظت بالفعل: في عام 2003، قبل وقت قصير من الحد الأدنى، حدثت سلسلة من التوهجات الشمسية القوية، والتي جذبت اهتماما هائلا من المتخصصين.

تسمى هذه التوهجات القوية على الشمس بتوهجات الأشعة السينية، والنقطتين M وX. ويتم تسجيل وتحليل دراسات التوهجات، باعتبارها أكثر المظاهر نشاطًا للنشاط الشمسي والنجمي، بعناية باستخدام بيانات من المراصد الفضائية الحديثة. لقد أصبحت طبيعتها واضحة بشكل متزايد للعلماء، لكن التنبؤ بأحداث التوهج لا يزال احتماليًا فقط وغير دقيق. ولكن من الممكن تمامًا أنه مع تحسن المعرفة، قد تظهر مثل هذه التوقعات ...