Наблюдения Солнца в реальном времени¶

Наблюдение Солнца в реальном времени — это получение актуальных изображений и данных о состоянии солнечной фотосферы, хромосферы и короны с помощью наземных и космических инструментов, работающих непрерывно. Такие наблюдения позволяют увидеть Солнце «сейчас» — в текущий момент времени, а не в виде усреднённых или архивных снимков. Изображения обновляются с периодичностью от нескольких минут до нескольких часов в зависимости от прибора и канала наблюдения.

¶Как получают актуальные изображения

Прямое наблюдение Солнца невооружённым глазом или через обычную оптику опасно и запрещено по соображениям безопасности. Профессиональные и любительские снимки «сейчас» формируются двумя путями:

• Космические обсерватории ведут съёмку непрерывно, вне зависимости от времени суток, погоды и атмосферных искажений. Данные передаются на Землю и публикуются почти в реальном времени.
• Наземные солнечные телескопы работают в светлое время суток на данной долготе; их изображения зависят от погоды и прозрачности атмосферы.

Ключевое значение имеет выбор длины волны. Разные диапазоны показывают разные слои и температуры солнечной атмосферы.

¶Основные каналы и что на них видно

Наиболее узнаваемые «фотографии Солнца сейчас» — это ультрафиолетовые снимки, где диск окрашен в оттенки золотого, зелёного или красного цвета. Цвет здесь условный: он кодирует длину волны, невидимую глазом, и служит для наглядности.

¶Космические аппараты

Несколько миссий обеспечивают регулярную съёмку:

• SDO (Solar Dynamics Observatory) — аппарат NASA, запущенный в 2010 году. Ведёт съёмку в нескольких ультрафиолетовых каналах с высоким разрешением; изображения обновляются каждые несколько минут.
• SOHO — совместный проект ESA и NASA, работает с 1995 года. Коронографы аппарата показывают выбросы корональной массы.
• STEREO — пара аппаратов, наблюдающих Солнце с двух сторон, что позволяет строить объёмную картину.
• Solar Orbiter — миссия ESA с участием NASA, запущена в 2020 году; подходит к Солнцу по наклонной орбите и снимает приполярные области.

Данные этих аппаратов лежат в основе большинства публичных сервисов, показывающих Солнце в текущий момент.

¶Российские наблюдения

В России солнечные наблюдения ведут несколько организаций. Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн имени Н. В. Пушкова (ИЗМИРАН) публикует данные о солнечной активности и геомагнитной обстановке. Крымская астрофизическая обсерватория и Саянская солнечная обсерватория Института солнечно-земной физики СО РАН проводят регулярные наблюдения хромосферы и магнитных полей. Данные используются для прогноза геомагнитных возмущений и радиационной обстановки.

¶Солнечная активность и её показатели

Актуальные снимки интересуют не только специалистов. По ним оценивают текущий уровень активности, который описывается рядом индексов:

• Число Вольфа — относительное количество пятен на диске.
• Поток радиоизлучения на длине волны 10,7 см (F10.7) — интегральный показатель активности.
• Класс вспышек — от A и B (слабые) до C, M и X (сильнейшие).

Вспышки класса X способны вызывать геомагнитные бури, полярные сияния в средних широтах и нарушения радиосвязи. Поэтому мониторинг «в реальном времени» важен для спутниковой навигации, авиации, энергетики и связи.

¶Солнечный цикл

Активность Солнца меняется циклически, с периодом около 11 лет. В максимуме цикла пятен и вспышек больше, в минимуме диск может выглядеть почти чистым. Текущий 25-й цикл начался в декабре 2019 года и достиг максимума в середине 2020-х годов. Именно фазой цикла объясняется, почему на одних снимках диск покрыт пятнами, а на других почти однороден.

¶Ограничения и осторожность

Актуальное изображение — это результат обработки, а не «фотография» в бытовом смысле. Ультрафиолетовые кадры раскрашивают искусственно, яркость пересчитывают по логарифмической шкале, а отдельные кадры усредняют, чтобы убрать шум. Прямой взгляд на Солнце через бинокль, телескоп или фотоаппарат без специального фильтра приводит к необратимому повреждению сетчатки. Для безопасного наблюдения применяют сертифицированные солнечные фильтры и проекционные методы.

¶Значение

Регулярные наблюдения Солнца в реальном времени лежат в основе космической погоды — прикладной области, прогнозирующей воздействие солнечной активности на технику и биосферу. Они обеспечивают работу систем предупреждения о геомагнитных бурях и позволяют сопоставлять текущее состояние светила с историческими рядами наблюдений.

Источники: данные NASA SDO и SOHO, материалы ESA Solar Orbiter, публикации ИЗМИРАН, Института солнечно-земной физики СО РАН, справочные материалы по солнечно-земной физике.