Научные открытия России
Государственный реестр открытий СССР
 


КОСМОС
Открытия в области изучения космоса: физика Солнца.



Научное открытие "Явление радиоизлучения солнечной короны".

Формула открытия: "Экспериментально установлено неизвестное ранее явление, заключающееся в том, что источником излучаемых Солнцем радиоволн во внешнее пространство является солнечная корона, причем наиболее интенсивно излучающие области короны соответствуют оптически активным областям фотосферы Солнца".
Авторы: Н. Д. Папалекси, С. Э. Хайкин, Б. М. Чихачев.
Номер и дата приоритета: № 81 от 28 октября 1947 г.


Описание открытия.
Еще на заре развития радиотехники, в конце прошлого века, некоторые ученые предполагали, что Солнце может излучать радиоволны. Но доказать это практически было невозможно из-за отсутствия необходимых радиотехнических средств.
В 1942 году, в период второй мировой войны, используя военную радиолокационную технику, удалось случайно зафиксировать мощное радиоизлучение, идущее от Солнца на волнах от 4 до 6 м. Чтобы понять, какие процессы на Солнце вызывают радиоизлучение, нужно было знать, где скрываются его источники. Раскрыть эту тайну было исключительно важно в связи с тем, что различные процессы на Солнце, как уже говорилось, имеют прямую связь с явлениями в земной атмосфере.

Узнать, где расположены источники радиоизлучения, оказалось непросто. Радиоприемные станции принимали радиоизлучение от всего Солнца, а не от отдельных его участков. В 40-х годах советский ученый Николай Дмитриевич Папалекси предложил наблюдать за изменением мощности радиоизлучения Солнца во время солнечного затмения. Он доказал, что по мере закрытия Солнца Луною будут закрываться и источники радиоизлучения, а по окончании затмения все пойдет в обратном направлении. Сопоставляя картины радио- и оптического затмений Солнца, можно узнать, на каких участках Солнца находятся источники радиоизлучения. С этой целью была организована экспедиция Академии Наук СССР для наблюдения полного солнечного затмения, приходящегося на 20 мая 1947 года. Необходимо пояснить, что полное солнечное затмение наблюдается на поверхности Земли в длинной полосе шириною около 100 км.

На теплоходе "Грибоедов" экспедиция была доставлена в Бразилию, где российские ученые профессор С. Э. Хайкин и кандидат физико-математических наук Б. М. Чихачев, не высаживаясь на берег, наблюдали радиоизлучение Солнца. Аппаратура позволяла исследователям принимать радиоволны длиной 1,5 м. По мере продвижения Солнца по небу антенну необходимо было поворачивать вокруг горизонтальной оси с помощью специальных устройств, а для того чтобы она вращалась вокруг вертикальной оси, пришлось с помощью особых якорей и тросов повертывать теплоход.
Наблюдение радиоизлучения Солнца продолжалось в течение трех часов. Энергия радиоволн, излучаемых Солнцем, поступала в радиоприемник, где усиливалась настолько, что имела характер шумов, которые можно было слышать через громкоговоритель, а ее величина могла быть записана по показаниям электроизмерительного прибора, подключенного к выходу радиоприемника.

Когда Луна закрыла Солнце, мощность этих шумов уменьшилась, когда же Солнце показалось снова - увеличилась. Но самым важным результатом наблюдения явилось следующее. Когда Луна полностью закрыла Солнце и на пять минут наступила тьма, слегка рассеиваемая лишь светом звезд и солнечной короной, величина мощности радиоизлучения Солнца уменьшилась лишь до 40% и больше уже не уменьшалась. Следует заметить, что в тот день взаимное расположение Солнца, Луны и Земли было таково, что видимый с Земли диск Луны был на 5% больше видимого диска Солнца. Поэтому во время полной фазы затмения закрытым оказался не только яркий солнечный диск – фотосфера, но и прилегающий к нему слой высотою 20 тыс. км – хромосфера (радиус Солнца равен 700 тыс. км). Незакрытой осталась только солнечная корона. Стало ясно, что радиоизлучение исходит из солнечной короны.

Авторы этого важного открытия Н. Д. Папалекси, С. Э. Хайкин и Б. М. Чихачев (Физический институт имени П. Н. Лебедева) установили, что те 60% мощности радиоизлучения Солнца, на которые оно уменьшилось во время полной фазы затмения, также исходят из солнечной короны, но лишь из той ее, закрытой Луной, части, которая располагается над Солнцем и направлена в сторону Земли. Они подсчитали высоту над фотосферой тех слоев солнечной короны, из которых исходило радиоизлучение. Эта высота равна 0,35 радиуса Солнца. Значит, радиоволны излучают те слои солнечной короны, которые находятся на высоте около 250 тыс. км над фотосферой.

Оказалось, что изменение мощности радиоизлучения Солнца вполне соответствует закрытию и последующему появлению тех областей на Солнце, в которых расположены солнечные пятна, волокна, протуберанцы и другие активные образования, наблюдаемые в видимом свете. Следовательно, радиоизлучающие области в короне Солнца связаны с этими активными образованиями.

В последующие годы открытие радиоизлучения солнечной короны было многократно подтверждено наблюдениями ученых разных стран. Из теории следовало, что радиоизлучающие слои солнечной короны должны быть расположены тем выше над фотосферой, чем больше длина волны радиоизлучения. Этот вывод был подтвержден при наблюдении полного солнечного затмения 28 февраля 1952 года близ Ашхабада Б. М. Чихачевым и доктором физико-математических наук В. В. Виткевичем. Очень далекие от фотосферы слои солнечной короны должны излучать очень длинные радиоволны, но принять их на Земле невозможно, потому что они отражаются от верхних слоев земной атмосферы, называемых ионосферой, и уходят в космическое пространство.





Главная
КОСМОС
ЗЕМЛЯ
ЧЕЛОВЕК, БИОЛОГИЯ
ФИЗИКА, РАДИОАКТИВНОСТЬ
ХИМИЯ, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
МЕХАНИКА, АВТОМАТИКА, ЭЛЕКТРОНИКА
МАТЕМАТИКА
Сайт создан в системе uCoz