Ηλιακές Παρατηρήσεις

Οι παρατηρήσεις του Ήλιου γίνονται σήμερα σε όλες τις περιοχές του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, τόσο από τη Γη όσο και από το διάστημα. Η σημασία των παρατηρήσεων αυτών είναι τεράστια, και γιατί ο Ήλιος είναι ένας τυπικός αστέρας, και γιατί υπάρχει συσχέτιση μεταξύ της ηλιακής δραστηριότητας και ορισμένων γήινων φαινομένων.

Πώς όμως γίνονται οι ηλιακές παρατηρήσεις; Για παρατηρήσεις από το έδαφος χρησιμοποιούνται οι ηλιακοί πύργοι, οι ραδιοηλιογράφοι και οι στεμματογράφοι, που τοποθετούνται σε τοποθεσίες με προδιαγραφές ανάλογες με αυτές που έχουν αναφερθεί στο κεφάλαιο 2.

Εικόνα 4. 20 Ο ηλιακός πύργος της Meudon

Στο εσωτερικό των ηλιακών πύργων (εικ. 4.20) τοποθετούνται τα τηλεσκόπια και οι μετρητικές διατάξεις, ώστε να αποφεύγονται διαταραχές στις παρατηρήσεις που οφείλονται στη θέρμανση των οργάνων από την ηλιακή ακτινοβολία.

Οι ηλιακές ακτίνες που δεσμεύονται στην κορυφή του πύργου φτάνουν τελικά στη βάση του, όπου οδηγούνται σε ένα φασματογράφο, ή σχηματίζουν το είδωλο του ηλιακού δίσκου.

Ο στεμματογράφος είναι ένα τηλεσκόπιο που δημιουργεί τεχνητή έκλειψη. Με δίσκο κατάλληλων διαστάσεων κρύβει το είδωλο του Ηλίου, ώστε να δίνεται η δυνατότητα καθημερινής μελέτης του στέμματος. Στεμματογράφο διαθέτουν δέκα αστεροσκοπεία στον κόσμο, εκ των οποίων το παλαιότερο είναι αυτό του Pic du Midi στα Πυρηναία.

Με τους ραδιοηλιογράφους οι αστρονόμοι συλλέγουν και επεξεργάζονται τα ραδιοκύματα που εκπέμπει ο Ήλιος.

Όμως η μελέτη του Ήλιου προωθήθηκε ιδιαίτερα από τις διαστημικές αποστολές, με πρώτη αυτή του OSO-1 (Orbital Solar Observatory) το 1962. Από τότε πολλές άλλες διαστημικές αποστολές ακολούθησαν, από τις οποίες σημαντικότερες είναι οι εξής :

1. Του Skylab (εικ. 4.21). Η επανδρωμένη αυτή αποστολή έφερε στη Γη χιλιάδες φωτογραφίες της ηλιακής ατμόσφαιρας (1973-1974).
   

   Εικόνα 4.2 Το διαστημόπλoιο Sky-lab

2. Η SMM (Solar Maximum Mission) το 1980, με στόχο να μελετηθεί η συμπεριφορά του Ηλίου στο μέγιστο της ηλιακής δραστηριότητάς του.
3. Η αποστολή Ulysses το 1990. Ευρωπαϊκή αποστολή είχε ειδικό στόχο τη μελέτη των ηλιακών πόλων.

Τα δεδομένα που προέκυψαν από τις αποστολές αυτές ήταν πολύ σημαντικά και μάλιστα κάποια από αυτά ξάφνιασαν τους αστρονόμους.

Όπως ήδη αναφέραμε, για να "δούμε" το εσωτερικό του Ήλιου, πρέπει να καταμετρήσουμε τα νετρίνα που παράγονται στον πυρήνα του. Πειράματα καταμέτρησης νετρίνων με ειδικά "τηλεσκόπια" είναι σε εξέλιξη στην Αμερική, την Ιαπωνία και άλλες χώρες. Πρώτοι το 1970 ο Davis και οι συνεργάτες του φτιάξανε ένα περίεργο τηλεσκόπιο νετρίνων στην Αμερική. Πρόκειται για μια τεράστια δεξαμενή που βρίσκεται 1,6 Κm κάτω από την επιφάνεια της Γης, σε ορυχείο της Νότιας Ντακότα και περιέχει 387.000 λίτρα διαλύματος μιας ένωσης του χλωρίου (εικ.4.22). Το διαλυμένο χλώριο απορροφά τα νετρίνα και μετατρέπεται σε αργό. Με πολύ περίτεχνες και λεπτές διαδικασίες μπορεί με τον τρόπο αυτό να γίνει η καταμέτρηση των νετρίνων.

Εικόνα 4. 22 Παρατηρώντας τα ηλιακά νετρίνα από το ορυχείο της Νότιας Ντακότα!

Το πρώτο αυτό πείραμα μπόρεσε να δικαιολογήσει μόνο το 1/3 των νετρίνων που προβλέπονται θεωρητικά. Παρόμοια πειράματα βρίσκονται σε εξέλιξη και στον ευρωπαϊκό χώρο. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το πρόγραμμα NESTOR, που υλοποιείται στον υποθαλάσσιο χώρο της Πύλου με συμμετοχή Ελληνικών και ξένων ερευνητικών κέντρων.

Τα τελευταία 30 χρόνια ο συνδυασμός των παρατηρήσεων που έγιναν από το διάστημα και από τα επίγεια τηλεσκόπια επέτρεψαν στους αστρονόμους να φτάσουν σε ακριβή συμπεράσματα σχετικά με τη δομή όλων των στρωμάτων της ηλιακής ατμόσφαιρας. Μπόρεσαν έτσι να ελέγξουν και να αξιολογήσουν τα ηλιακά θεωρητικά μοντέλα. Πολλές από τις παρατηρήσεις αυτές έδωσαν απρόσμενα αποτελέσματα και έδειξαν ότι η πραγματική δομή του Ηλίου είναι ιδιαίτερα περίπλοκη.