Кольцо Венеры — оптическое явление¶
Кольцо Венеры — оптическое атмосферное явление, представляющее собой тонкое светлое кольцо или дугу, окружающую тёмный диск Луны непосредственно перед полным солнечным затмением или сразу после него. Явление возникает благодаря рассеянию солнечного света в верхних слоях стратосферы Земли и названо в честь итальянского астронома Джованни Баттисты Риччоли, предположительно наблюдавшего его в XVII веке.
¶Природа явления
Кольцо Венеры — результат дифракции и рассеяния солнечного света стратосферными аэрозолями. Когда Луна почти полностью закрывает солнечный диск, узкое светящееся кольцо остаётся видимым вокруг лунного силуэта. Явление тесно связано с так называемым «поясом Бэйли» — рядом ярких точек на лимбе Солнца, возникающих из-за неровного рельефа лунной поверхности в момент начала и конца полной фазы затмения.
В отличие от гало и прочих атмосферных оптических явлений, кольцо Венеры наблюдается лишь в течение нескольких секунд — в момент касания дисков Солнца и Луны. Его яркость и насыщенность зависят от концентрации аэрозолей в стратосфере: после крупных извержений вулканов (например, извержения Пинатубо в 1991 году) кольцо становится заметно более выраженным.
¶История наблюдений
Первое документированное наблюдение кольца Венеры, предположительно, относится к 1652 году: Джованни Баттиста Риччоли описал свечение вокруг Луны во время солнечного затмения. В его честь явление и получило своё название. В XVIII–XIX веках кольцо неоднократно отмечалось астрономами, однако систематическое изучение началось лишь с развитием фотографии и спектроскопии.
В XX веке кольцо Венеры стало важным инструментом изучения стратосферы: по яркости и спектру кольца учёные оценивают содержание аэрозолей и их распределение по высоте. Наблюдения кольца проводились, в частности, во время затмений 1991, 1999, 2006, 2008, 2017 и 2024 годов.
¶Условия наблюдения
Кольцо Венеры видно лишь при полном солнечном затмении, в момент начала (первый контакт) и конца (последний контакт) полной фазы. Для наблюдения требуется:
- Полное затмение Солнца (частичное и кольцевое не позволяют увидеть явление);
- Ясное небо в месте наблюдения;
- Отсутствие облаков в стратосфере (облачность тропосферы может закрыть вид);
- Оптический инструмент или защитные очки для безопасного наблюдения.
Явление длится всего несколько секунд, поэтому его фиксация требует точной синхронизации оборудования. Для фотографирования используют телескопы с коротким фокусом и быстрые затворы.
¶Кольцо Венеры и стратосферные аэрозоли
Наиболее ценный научный интерес кольцо Венеры представляет как индикатор состояния стратосферы. Аэрозоли, рассеивающие солнечный свет, состоят преимущественно из капель серной кислоты и образуют так называемый «стратосферный дымковый слой» (Junge layer) на высотах 15–25 км. Их концентрация меняется под воздействием:
- Вулканических извержений (главный естественный источник);
- Антропогенных выбросов (ракетные запуски, авиация);
- Метеоритного пыли.
После извержения вулкана Пинатубо на Филиппинах в июне 1991 года стратосферный аэрозольный слой значительно усилился, и затмение 11 июля 1991 года продемонстрировало исключительно яркое и широкое кольцо Венеры, что позволило учёным детально оценить масштабы и скорость рассеивания вулканических аэрозолей.
¶Наблюдения в России и СССР
На территории России полные солнечные затмения, сопровождаемые наблюдением кольца Венеры, происходили неоднократно. Затмение 19 августа 1999 года наблюдалось из Крыма и юга Европейской части России. Затмение 21 августа 2017 года частично наблюдалось на Дальнем Востоке. Затмение 9 марта 2016 года проходило над Северным полюсом, а 10 июня 2021 года — частично над северными районами России.
Российские астрономы участвовали в международных экспедициях по наблюдению затмений, в том числе в работе над изучением стратосферных аэрозолей методом наблюдения кольца Венеры. Институт солнечно-земной физика СО РАН и Пулковская обсерватория проводили соответствующие исследования.
¶Отличие от смежных явлений
| Явление | Описание | Отличие от кольца Венеры |
|---|---|---|
| Пояс Бэйли | Яркие точки на лимбе Солнца | Связаны с рельефом Луны, а не с аэрозолями |
| Протуберанцы | Красноватые выступы на лимбе | Части солнечной хромосферы |
| Солнечная корона | Белое свечение вокруг Солнца | Видна только в полной фазе затмения |
| Гало вокруг Луны | Кольцо вокруг Луны в ночном небе | Оптическое явление в ледяных кристаллах |
¶Значение
Кольцо Венеры сочетает в себе эстетическое и научное значение. Для наблюдателя оно служит эффектным визуальным маркером начала и конца полной фазы затмения, а для учёных — доступным методом дистанционного зондирования стратосферы. Регулярные наблюдения кольца позволяют отслеживать динамику стратосферных аэрозолей и их влияние на радиационный баланс Земли.
Источники:
- «Солнечные затмения и наблюдения за ними» — сборник статей ГАИШ МГУ
- Михайлов А. А. «Полные солнечные затмения на территории СССР»
- «Атмосферные оптические явления» — энциклопедический справочник
- Статьи журнала «Земля и Вселенная» о наблюдениях затмений
- Материалы Института солнечно-земной физики СО РАН