Τις τελευταίες μέρες διαβάζουμε παντού για την ηλιακή κηλίδα που μεγαλώνει πολύ πολύ γρήγορα. Και γιγαντώνεται! Και “κοιτάζει” προς τη Γη! Και μπορεί να πυροδοτήσει εκλάμψεις! Και και…
Καταρχάς, αυτή είναι η δουλειά των κηλίδων. Να μεγαλώνουν! Άλλες πιο αργά άλλες πιο γρήγορα, άλλες πιο μικρές άλλες πιο μεγάλες, πάντως το φαινόμενο που παρακολουθούμε σήμερα δεν είναι κάτι πρωτοφανές ή κάτι που εκπλήσσει.
Τώρα, το αν η εξέλιξή της θα οδηγήσει σε έκλαμψη, ικανή να δημιουργήσει προβλήματα (π.χ. σε δορυφόρους), αν και όχι ιδιαίτερα πιθανό δεν μπορεί να αποκλειστεί. Σε κάθε περίπτωση, όμως, εμείς δεν κινδυνεύουμε άμεσα. Ούτε η έκλαμψη θα ορμήσει σαν αστεροειδής μέσα στην ατμόσφαιρά μας, ούτε γενικά θα μας πέσει ο… ουρανός στο κεφάλι.
Ας μην γελιόμαστε. Ο διαστημικός καιρός είναι κάτι το οποίο μελετάμε και λαμβάνουμε υπ’όψη εδώ και δεκαετίες. Δελτία διαστημικού καιρού ανακοινώνονται τακτικά και είναι αλήθεια πως αρκετά φαινόμενα είναι σε θέση να μας επηρεάσουν. Σίγουρα πάντως τα πράγματα δεν είναι του στυλ: “Πω πω μία κηλίδα που μεγαλώνει! Και τι θα κανουμε τώρα?”
Οι ηλιακές κηλίδες είναι σκοτεινά στίγματα που παρατηρούμε στην φωτόσφαιρα του Ήλιου. Ή μάλλον δεν είναι ούτε το ένα ούτε το άλλο.
Δεν είναι σκοτεινές! Για την ακρίβεια αν τις παρατηρούσαμε μόνες τους θα ήταν ιδιαίτερα λαμπρές. Τις βλέπουμε όμως έτσι, καθώς είναι λιγότερο λαμπρές από το υλικό που τις περιβάλλει. Αυτό συμβαίνει γιατί οι κηλίδες είναι κατά 2.000 βαθμούς ψυχρότερες από το γειτονικό τους πλάσμα επάνω στην φωτόσφαιρα. Οι ίδιες δηλαδή αποτελούν πλάσμα που παγιδευμένο από τα ισχυρά μαγνητικά πεδία του Ήλιου, έχει ψυχθεί.
Όμως ούτε σημειακές είναι! Και δεν αναφερόμαστε εδώ μόνο στο μέγεθός τους -καθώς κάποιες από αυτές θα χωρούσαν πολλές φορές την Γη, μέσα τους- αλλά κυρίως στο ότι έχουν δομή. Για παράδειγμα, ακόμα και με απλά μέσα, από την επιφάνεια της Γης μπορούμε να διαχωρίσουμε την σκιά μίας κηλίδας (umbra) από την παρασκιά (penumbra) που την περιβάλλει και είναι θερμότερη και άρα λαμπρότερη από αυτήν. Τα μικρά σκοτεινά σημεία που δεν διαθέτουν παρασκιά ονομάζονται πόροι και θεωρούμε πως είναι κηλίδες στο αρχικό τους στάδιο.
Το άρθρο δεν αφορά την φυσική των κηλίδων, όμως, αλλά το πως μπορούμε να τις παρατηρήσουμε.
Όταν υπάρχουν, φυσικά! Γιατί ο Ήλιος δεν εμφανίζει ανά πάσα στιγμή κηλίδες στην επιφάνειά του. Μπορεί να κοιτάξουμε και να μην υπάρχει καμία. Το πλήθος των κηλίδων, το οποίο συνδέεται άμεσα με την ηλιακή δραστηριότητα, εμφανίζει μία περιοδικότητα της τάξης των 11 ετών, η οποία μας χαρίζει και το πανέμορφο και αρκετά γνωστό διάγραμμα της πεταλούδας.
Έτσι όταν κορυφώνεται η ηλιακή δραστηριότητα (ηλιακό μέγιστο) έχουμε τον μεγαλύτερο αριθμό κηλίδων, ενώ όταν ο Ήλιος βρίσκεται στο ελάχιστο έχουμε τον μικρότερο αριθμό, συνήθως καθόλου. Ο ενδεκαετής κύκλος που αντιστοιχεί σε αυτή την περίοδο, στην ουσία είναι 22-ετής κύκλος, αφού κάθε 11 χρόνια το μαγνητικό πεδίου του Ήλιου αντιστρέφεται. Έτσι, για να φτάσουμε στην αρχική κατάσταση πρέπει να περάσουν συνολικά 22 χρόνια.
Πως μπορούμε να παρατηρήσουμε τις ηλιακές κηλίδες (και τον Ήλιο, γενικότερα)
1. Με γυμνό μάτι
Και λέγοντας “γυμνό” σε καμία περίπτωση δεν εννοούμε να κοιτάξετε απευθείας τον Ήλιο, αναφερόμαστε απλά σε παρατήρηση χωρίς την χρήση εξοπλισμού (τηλεσκόπια, κιάλια κ.λ.π.)
Ποτέ -μα ποτέ- δεν κοιτάζουμε τον Ήλιο, ποτέ δεν αφήνουμε τις ηλιακές ακτίνες να φτάσουν στο μάτι μας. Ο κίνδυνος για τα μάτια μας είναι μεγάλος!
Θα μου πείτε, τώρα, πως θα το κάνουμε αφού είναι κάτι που… απαγορεύεται; Θα το κάνουμε με την χρήση κατάλληλου φίλτρου. Όχι με ακτινογραφίες, καπνισμένα γυαλιά και άλλες χαζομάρες, αλλά φίλτρα ειδικά φτιαγμένα για αυτό το σκοπό. Τα βρίσκουμε συνήθως σε μέγεθος Α4, στα ίδια πάνω κάτω μέρη που θα πηγαίναμε για να αγοράσουμε ένα τηλεσκόπιο ή ποιοτικά κιάλια (καταστήματα εξειδικευμένων οπτικών, καταστήματα για Αστρονομικές παρατηρήσεις, πλανητάρια). Από αυτά τα επιμεταλλωμένα φύλλα φτιάχνονται τα φίλτρα που τοποθετούμε στα διάφορα όργανα παρατήρησης για να μπορέσουμε να τα στρέψουμε προς τον Ήλιο. Αυτό δεν σημαίνει πως δεν μπορούμε να τα χρησιμοποιήσουμε στην περίπτωση που δεν διαθέτουμε κάποιο όργανο.
Για παράδειγμα, τα βρίσκουμε στα χάρτινα γυαλιά -που μοιάζουν να έχουν αλουμινόχαρτο στην θέση των φακών- που διατίθενται για ηλιακές παρατηρήσεις (συνήθως τα διαφημίζουν όταν πλησιάζει κάποια έκλειψη). Καλό είναι να τα προμηθευόμαστε από εξειδικευμένο κατάστημα για να είμαστε εξασφαλισμένοι όσον αφορά την ποιότητα. Όμως και εμείς μπορούμε φτιάξουμε την δική μας επιφάνεια παρατήρησης, να κατασκευάσουμε δηλαδή τα δικά μας γυαλιά, κολλώντας (με προσοχή) ένα τέτοιο ηλιακό φίλτρο επάνω σε ένα τρύπιο χαρτόνι.
Υπάρχουν όμως τόσο μεγάλες κηλίδες, ώστε να μπορούμε να τις δούμε έτσι απλά; Ναι, υπάρχουν! Κατά την διάρκεια του ηλιακού μέγιστου, σε μία περίοδο 2-3 ετών, αναμένουμε να εμφανιστούν περίπου 100 κηλίδες, αρκετά μεγάλες ώστε να μπορούν να παρατηρηθούν δια γυμνού οφθαλμού. Αναφορές άλλωστε υπάρχουν από την αρχαιότητα. Στην Κίνα, μάλιστα, υπάρχουν αναφορές για καταγραφή κηλίδων εδώ και περισσότερα από 2.000 χρόνια. Οι παρατηρήσεις αυτές, φυσικά, γίνονταν όταν το ηλιακό φως είχε με κάποιο τρόπο μειωθεί π.χ. από νέφωση ή ομίχλη, με τον Ήλιο κοντά στον ορίζοντα. Εμείς, πάντως, ας προτιμήσουμε την σιγουριά του φίλτρου!
2. Μέθοδος προβολής
Πάλι γυμνό οφθαλμό αφορά, αλλά στην ουσία δεν κοιτάζουμε τον Ήλιο αλλά το είδωλό του, την προβολή του επάνω σε μία επιφάνεια, ένα πέτασμα. Με λίγα λόγια κοιτάμε τον Ήλιο χωρίς να είμαστε στραμμένοι προς το μέρος του, αλλά έχοντας του γυρίσει την πλάτη (ή το πλευρό). Η μέθοδος αυτή είναι απολύτως ασφαλής, αφού δεν ερχόμαστε σε άμεση επαφή με το ηλιακό φως και μπορεί να εφαρμοστεί τόσο με όργανα παρατήρησης, όσο και με απλά καθημερινά υλικά.
2α. Μέθοδος προβολής χωρίς όργανα (ένα δυό κομμάτια χαρτόνι δεν τα λές και… όργανα παρατήρησης)
Πολύ μικρή οπή, στο μέγεθος καρφίτσας (Pinhole)
Μία τέτοια μικρή (πολύ μικρή) κυκλική οπή λειτουργεί ως φακός, έχοντας έτσι την δυνατότητα να προβάλλει σε ένα πέτασμα το είδωλο του αντικειμένου που παρατηρούμε, να εστιάσει δηλαδή τις ακτίνες φωτός σε κάποια απόσταση. Άλλωστε στο παρελθόν -αλλά και ως παιχνίδι σήμερα- υπήρξαν φωτογραφικές μηχανές που αντί φακού χρησιμοποιούσαν μία τέτοια οπή (pinhole camera). Υπάρχουν φωτογραφίες που έχουν ληφθεί με μία τέτοια κάμερα, οι οποίες θεωρούνται αρκετά καλής ποιότητας και εκπλήσσουν με τις λεπτομέρειες που καταγράφουν. Άρα με λίγη προσοχή, έχουμε την δυνατότητα να προβάλλουμε μία αρκετά καθαρή εικόνα του Ήλιου και των κηλίδων επάνω σε αυτόν. Για να το πετύχουμε, ίσως χρειαστεί να χρησιμοποιήσουμε αλουμινόχαρτο, ώστε η οπή να προσεγγίζει όσο το δυνατόν καλύτερα το κυκλικό σχήμα. Απλά, αφαιρούμε ένα τμήμα του χαρτονιού, στο κενό που μένει κολλάμε αλουμινόχαρτο και κάνουμε την οπή επάνω σε αυτό.
Από το μέγεθος την οπής εξαρτάται το εστιακό μήκος, η απόσταση δηλαδή στην οποία θα σχηματιστεί το είδωλο. Μεγαλύτερο εστιακό μήκος σημαίνει και μεγαλύτερη μεγέθυνση (αν και πιο αμυδρή). Οπότε με λίγο πειραματισμό είμαστε σίγουροι πως θα βρείτε το μέγεθος που θα σας προσφέρει καλύτερη παρατήρηση.
2β. Μέθοδος προβολής με όργανα
Πάλι επάνω σε ένα χαρτόνι, θα δούμε ό,τι είναι να δούμε. Αλλά αυτή τη φορά μπορούμε να επιτύχουμε καλύτερο αποτέλεσμα, καθώς οι οπτικές διατάξεις που θα χρησιμοποιήσουμε εκμεταλλεύονται/συγκεντρώνουν πολύ περισσότερο φως από όσο περνάει από μία μικρή οπή. Ένα τηλεσκόπιο μπορεί να μας βοηθήσει αρκετά, αλλά ας μην ανησυχούν όσοι δεν διαθέτουν. Μια χαρά δουλειά μπορεί να γίνει και με ένα απλό ζευγάρι κιάλια.
Όποιο από τα δύο και να χρησιμοποιήσουμε, θα χρειαστεί να του βάλουμε μία “ασπίδα”, ένα χαρτόνι δηλάδή που να αφήνει σκοτεινό το πίσω μέρος της διάταξης, το σημείο όπου θα γίνει η προβολή. Θέτουμε εκτός εστίασης τον προσοφθάλμιο φακό, ώστε να μην εξέρχονται οι ακτίνες παράλληλες, αλλά να συγκεντρώνονται σε κάποια απόσταση και… έτοιμη η προβολή.
Σημείωση 1: Για τα κιάλια ίως να μην αρκεί το εύρος περιστροφής (για εστίαση) του προσοφθάλμιου, για να επιτύχουμε προβολή. Σε αυτή την περίπτωση τον ξεβιδώνουμε, ώστε να μπορέσει να κινηθεί και άλλο προς τα πίσω.
Σημείωση 2: Ανάλογα με τον τύπο του τηλεσκοπίου που διαθέτουμε, το είδωλο μπορεί να είναι αντεστρεμμένο ή/και κατοπτρικό, δηλαδή να είναι ανάποδα το πάνω-κάτω ή/και το αριστερά-δεξιά. Αυτό συνήθως δεν παίζει ρόλο (παρατήρηση αστέρων), παρά μόνο όταν στοχεύουμε σε κάτι μη σημειακό, όπως είναι η Σελήνη ή ο Ήλιος (για όσους χρησιμοποιούν τηλεσκόπιο για… επίγειες παρατηρήσεις, ουδέν σχόλιο!). Αυτό μπορεί να διορθωθεί με κατάλληλα εξαρτήματα ή προσοφθάλμιο. Τα κιάλια, από την άλλη, διαθέτουν κατάλληλα πρίσματα, οπότε η τελική εικόνα είναι ορθή. Σε κάθε περίπτωση, πάντως, το ζητούμενο είναι να παρατηρηθούν τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας του Ήλιου, οπότε η φορά δεν παίζει και τόσο σημαντικό ρόλο.
3. Απευθείας παρατήρηση με όργανα (και φίλτρο)
Εδώ, ας θυμηθούμε τι είχαμε πει στην αρχή για τα ηλιακά φίλτρα. Ότι πέρα από ειδικά γυαλιά παρατήρησης (καθώς και δικές μας αυτοσχέδιες κατασκευές), χρησιμοποιούνται και σε όργανα, όπως τηλεσκόπια και κιάλια. Με λίγα λόγια, θα δούμε τον Ήλιο μέσω των ίδιων οργάνων που χρησιμοποιήσαμε στην προηγούμενη μέθοδο, δηλαδή πάλι τηλεσκόπια και κιάλια, μόνο που αυτή τη φορά θα κοτάξουμε στα μάτια τον Ήλιο.
Τα ηλιακά φίλτρα είναι σε θέση να μας προστατεύσουν ακόμα και αν το φως φτάνει σε εμάς συγκεντρωμένο, αυτό δηλαδή που κάνει η οπτική μας διάταξη. Συγκεντρώνει φως σαν ένα μεγάλο μάτι!
Προσοχή όμως: Για άλλη μια φορά τονίζουμε ότι το φίλτρο δεν πρέπει να έχει φθαρεί, να έχει σκισίματα ή τρύπες, όσο μικρά κι αν είναι αυτά!
Υπάρχουν έτοιμα εξαρτήματα για την εφαρμογή των ηλιακών φίλτρων ή μπορούμε να φτιάξουμε (με προσοχή μην το σχίσουμε) και δικά μας, από χαρτόνι, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα:
Το μόνο που έχουμε να κάνουμε πλέον, είναι να κοιτάξουμε (άφοβα) μέσα από τον προσοφθάλμιο φακό της οπτικής μας διάταξης και να απολαύσουμε τον Ήλιο σε μεγάλη μεγέθυνση (όση μπορεί να μας δώσει το όργανο που διαθέτουμε) και με πεντακάθαρες λεπτομέρειες.
Σημείωση: Όσο μεγαλύτερη η μεγέθυνση, τόσο πιο γρήγορα φεύγει από το οπτικό μας πεδίο το αντικείμενο που παρατηρούμε, και άρα τόσο πιο συχνά πρέπει να διορθώνουμε την στόχευση, λόγω της περιστροφής της Γης. Για την οπή στο χαρτόνι, λίγες φορές θα χρειαστεί να διορθώσουμε την διεύθυνση, για τα κιάλια αρκετά πιο συχνά, και για ένα τηλεσκόπιο ακόμη συχνότερα. Για πολύ μεγάλες μεγεθύνσεις τηλεσκοπίων δε, μέχρι να κοιτάξουμε για δεύτερη φορά μέσα από τον προσοφθάλμιο, αυτό που κοιτούσαμε πριν έχει χαθεί. Συνήθως όμως, τα τηλεσκόπια που μπορούν να επιτύχουν τέτοιες τιμές μεγέθυνσης διαθέτουν ένα σύστημα που παρακολουθεί αυτόματα τον Ήλιο, τον λεγόμενο ηλιοστάτη.
Τέλος, επίσης:
Υπάρχουν και κάποια φθηνά, εξειδικευμένα για ηλιακή παρατήρηση όργανα, τα οποία ουσιαστικά εφαρμόζουν μέθόδους προβολής.
ή για όσους δεν… θέλουν να βγουν από το σπίτι, υπάρχει online ενημέρωση για την εμφάνιση και εξέλιξη των ηλιακών κηλίδων. Εδώ, για παράδειγμα από τον δορυφόρο SoHO (click για να επισκεφθείτε)
Οι συνδυασμοί έιναι πάρα πολλοί. Όποιον και να διαλέξετε, εμείς σας ευχόμαστε καλές παρατηρήσεις!
Μπορείτε να τους διαλέξετε και… όλους, βέβαια! Δεν ξέρω αν το παράκανα, το 2015, αλλά καλά περάσαμε στη ταρατσα μας! Η ανακοίνωση, όπως την είχα βάλει τότε στην γειτονιά:
