Het waarnemen van de zon
| Het observeren van de zon is een boeiende bezigheid. Als je aan sterrenkijken denkt, dringt het niet tot je door dat ook de dichtstbij gelegen ster zeker de moeite van het observeren waard is. We zien op de zon bijna dagelijks veranderingen optreden en om die waar te nemen is een grote kijker of telescoop beslist niet noodzakelijk. Wel dien je het instrument door een paar aanpassingen geschikt te maken voor het waarnemen van de zon. Het instrument dat je gaat gebruiken dient te worden aangepast voor het waarnemen van de zon. Eerst en vooral een paar ernstige waarschuwingen. 1. Kijk nooit zonder bescherming rechtstreeks naar de zon, noch met het blote oog en zeker niet met een telescoop of ander optisch instrument. Het zonlicht leidt onmiddellijk tot onherstelbare schade aan de ogen.
In feite kan je zonnewaarnemingen doen met iedere kijker. De objectief diameter is niet zo belangrijk. Men moet wel grotere kijkers van meer dan 100mm objectiefdiameter diafragmeren. Over het algemeen is een refractor beter geschikt dan een reflector. Methode van waarnemen De projectie methode
Bij deze methode, ook wel oculairprojectie genoemd, wordt het beeld van de zon geprojecteerd op een scherm dat zich achter het oculair bevindt. Je kan het zonnebeeld scherp stellen door op de gebruikelijke wijze aan de focuseerknop te draaien. Door de afstand tussen oculair en scherm te variëren, kan je inspelen op de grootte en dus op de helderheid van het zonnebeeld.
Gebruik voor de oculairprojectie liefst oude, goedkope en niet samengestelde oculairs. Deze lenzen zijn door lijm aan elkaar gekleefd. Omdat bij projectie het zonlicht en de hitte ongehinderd door de kijker vallen, ontwikkelt zich in het brandpunt behoorlijk wat warmte. De gelijmde delen kunnen daardoor loskomen en kan het oculair onherroepelijk worden beschadigd. Zelfs bij gebruik van oculairs met eenvoudige lenzen, hou je best de kijker nooit langer dan enkele minuten op de zon gericht. De beste methode voor de waarneming van de zon door de projectie methode is een aparte goedkope kijker of toestel als de “Solarscoop” te gebruiken. Het is zeer veilig en je kan het reeds kopen voor de prijs van een goedkoop oculair.
Deze methode gebruikt twee verschillende technieken om het zonlicht af te zwakken om geen schade te veroorzaken aan de ogen. Dit kan door een objectief filter dat voor het objectief geplaatst wordt of door een oculair filter aan te brengen voor het oculair (deze methode is ten zeerste af te raden en zou moeten worden verboden) Objectief filter Er wordt een filter aangebracht voor het objectief of hoofdspiegel. Deze methode is veel veiliger omdat het zonlicht meer dan 99 % afgezwakt wordt voor het de kijker kan binnen komen. Objectieffilters worden uit twee soorten materiaal vervaardigd, glas of kunststoffolie. De meest goedkope is de Solar Screen filter. Die bestaat uit kunststof. Men gaat deze in de handel aantreffen onder de naam “Mylar folie” of “Baader folie”. Het heeft veel weg van aluminiumfolie die je in de keuken gebruikt. Gaat a.u.b. deze keuken folie niet gebruiken. Je kan een Solar Screen filter kant en klaar kopen voor je kijker maar ze zijn vrij duur. Je kan ook een stuk Solar Screen folie kopen en zelf een objectief filter maken. Het Solar Screen geeft een zilverblauw, metaalachtig beeld van de zon. Om een meer natuurlijke kleur en een beter contrast te verkrijgen kan je een geel filter op je oculair schroeven. Dit is een kwestie van smaak. Als je dan toch een filter aankoopt, koopt er dan ook een eclipsbrilletje bij, dit is erg doeltreffend tijdens het richten van je kijker naar de zon. Wel moet je niet vergeten dat met een Solar Screen filter nog een aanzienlijke hoeveelheid van onzichtbare UV-straling door wordt gelaten. Beperk steeds je waarnemingstijd. Kijk eerder een korte tijd door het oculair in plaats van minuten lang naar de zon te kijken. Andere methoden Men kan de zon ook waarnemen in H-alpha, een filter systeem dat uitsluitend de fotosfeer waarneemt van de zon en hierdoor de protuberansen duidelijk zichtbaar maakt. Dit “ Coronado filter” systeem is zeer duur maar zal in de toekomst veel goedkoper worden.
IMisschien
dat men een kijker voor zonnewaarnemingen uitsluitend voor de zon gebruikt
en niet voor de sterren Het dubbel gebruik zal de kwaliteit van de kijker
in negatieve zin gaan beïnvloeden De Zon
De zon is een complex hemellichaam, opgebouwd uit diverse lagen waarin zich specifieke processen afspelen bij elke laag. De laag waar voor ons oog zich zichtbare processen afspelen heet de fotosfeer. Daarom zullen we enkele verschijnselen overlopen specifiek aan deze laag, zoals: zonnevlekken, granulatie en fakkelvelden Zonnevlekken
De
fotosfeer heeft normaal een temperatuur van 6000° Kelvin. Diverse
oorzaken kunnen aanleiding geven tot “koelere” gebieden
met temperaturen van 4500 ° tot 5500° Kelvin. Die tekenen zich
af als een meer donker gebied in de heldere omgeving. Je neemt een zonnevlek
waar. Omdat de zon steeds in beweging is, hete gasbellen stijgen en
koelere dalen, zijn zonnevlekken tijdelijke verschijnselen. De kleinste
vlekken kunnen soms een levensduur hebben van slechts enkele uren, de
grotere van meerdere dagen tot enkele weken. De kleinste zonnevlekken
zie je als zwarte puntjes, poriëren genoemd. De grote vlekken vertonen
een donker binnendeel, umbra genoemd en een lichter buitendeel penumbra
genoemd. Opvallend is dat zonnevlekken meestal in groepen voorkomen. Dit noemt men een “actief gebied”. Grotere groepen hebben daarbij heel dikwijls een vorm die uitgetrokken is in de rotatierichting van de zon. Aan het uiteinde van zo een groep vind je vaak de sterkst actieve gebieden. Bevindt er zich een sterk actief gebied aan ieder uiteinde van een groep dan is de groep “bipolair”. Is er maar één sterk actief centrum, dan is de groep “unipolair”. In
een bipolaire groep wordt de westelijke hoofdvlek “leidende vlek”
of “leider” (afkorting p) genoemd en oostelijke hoofdvlek
“volgende vlek” of “volger” (afgekort f). Toch merk je dat zonnevlekken een terugkerend patroon vertonen. Een grote groep ontwikkelt zich meestal uit enkele poriën waarin één grote vlek opduikt met umbra en penumbra. Na enige dagen verschijnt aan de rand van de groep weer een grote vlek. De volgorde is steeds de leidende vlek (West p) en daarna de volger (Oost f). Zo ontstaat een bipolaire groep. Steeds meer poriën verschijnen en de penumbra’s kunnen blijven groeien tot meerdere soms aan elkaar groeien. Een typische grote groep bereikt meestal een hoogtepunt na ongeveer 14 dagen, waarna hij begint af te takelen. De kleine vlekjes verdwijnen het eerst maar de hoofdvlekken kunnen nog weken blijven bestaan. Natuurlijk zijn er uitzonderingen. Groepjes die te klein zijn halen niet het bipolair stadium en gaan verder door als unipolair. Maar soms zijn groepen zo groot dat andere vlekken groepen erdoor worden opgeslokt waarbij meerdere bipolaire centra gaan ontstaan. Er valt nooit exact te voorspellen wat er op het oppervlak van de zon gaat gebeuren. Dat maakt het observeren van de zon zo boeiend. Je zal steeds opnieuw voor verrassingen komen te staan.
Onder goede waarnemingsomstandigheden kan je over het oppervlak van de zon een korrelige structuur opmerken. Dit kun je best zien als je lichtjes tegen het projectiescherm of kijker tikt, waardoor het beeld gaat trillen. Wat je werkelijk ziet is het opborrelen van gassen, net als bellen in een kokende erwtensoep. Hete gasbellen, lichter van kleur, komen naar omhoog en het afgekoeld gas, donkerder van kleur gaat dalen (convectie). Die bellen of granulen blijven hooguit enkele minuten bestaan.
De randverzwakking Wanneer je door een H-alpha (Coronado kijker) naar de zon kijkt, zal het je opvallen dat de zonnerand iets donkerder rood is dan de rest van de zonneschijf. Het licht dat van de rand van de zonneschijf komt moet een langere weg afleggen door de zonneatmosfeer dan het licht dat van het midden van de zonneschijf komt en wordt dus meer geabsorbeerd. Daardoor verliest het licht dat van de rand komt aan kracht en zie je het donkerder.
Zonnefakkels Zonnevlekken zijn koelere gebieden in de fotosfeer maar er bestaan ook hetere gebieden. Die zie je vaak in combinatie met zonnevlekken als veel lichtere gebieden afsteken. Het zijn zonnefakkels en die zijn goed zichtbaar aan de zonnerand, binnen de randverzwakking. Een heel gebied van zonnefakkels noemt men een fakkelveld. Fakkels zijn dus verbonden aan actieve gebieden op de zon. Wanneer een actief gebied of zonnevlekkengroep ontstaat, ontwikkelen zich eerst fakkels en dan pas zonnevlekken en bij het aftakelen van een actief gebied, blijven de fakkels ook als laatste overeind. We moeten wel de fakkels niet gaan verwarren met zonnevlammen of protuberansen. Fotosferische bruggen Dit zijn heldere gebieden die als dunne witte lijnen dwars over een umbra of penumbra schijnen te lopen. Je kan ze meestal zien als een brug over een zonnevlek. Soms zie je ze als een eiland binnen een tamelijke grote vlek. Dit noemen we een fotosferisch eiland. Dit verschijnsel is echter van korte duur. De zonnewaarnemingen Als je met je waarnemingen iets verder wilt gaan dan alléén maar vaststellen, ga je toch een en ander op papier moeten zetten. Tekenen Voor
deze werkwijze ga je uit van een overzichtstekening, waarop je de groepenvlekken
aanduidt, hun positie aangeeft alsook de oriëntatie van het beeld.
Het activiteitsgetal “Wolfgetal” Er werden in de loop der jaren aardig wat activiteitsmaatstaven bedacht. Maar de meest gebruikte maatstaf werd in 1848 ingevoerd door de Zwitser Max Wolf. Het wordt uiteraard “Wolfgetal” genoemd en aangeduid door de letter R. Dit Wolfgetal wordt als volgt berekend R=k(10.G+F) G= Aantal op de zonneschijf voorkomende groepen. Een geïsoleerde vlek wordt als een groep aanzien. F= Totaal op de zonneschijf voorkomende vlekken. Hiervoor telt men de umbra’s. Verschillende umbra’s binnen één penumbra dienen afzonderlijk te worden geteld. k=
correctiefactor om je Wolfgetal te ijken aan het Standaard Wolfgetal
bepaald door het Sunspot Index data Centrum in Ukkel. De waarde k wordt
statistisch voor elke waarnemer afzonderkijk bepaald. Dit wordt steeds
bepaald met de kleinste vergroting. Oefening
Aantal groepen =…. G=….. Aantal umbra’s Groep 1… R= 10xG+F Als
beginner kun je die k- waarde beter ter zijde laten en hem gelijk stellen
aan 1. De richting Oost – West De zon zal door het beeldveld steeds bewegen van oost naar west. Dus de richting waarin de zon door het beeldveld drift is de westrichting. Het westpunt ligt aan die kant van de zonneschijf en het oostpunt aan de andere zijde en daarmee is tevens de zonne-evenaar bepaald.
De richting waarin de zon door het beeldveld beweegt is ook de richting waarin de zon roteert. Vlekken komen steeds te voorschijn aan de oostelijke zonnerand en verdwijnen over de westelijke rand. De richting Noord – Zuid Je
kan de Noord – Zuid richting afleiden uit de Oost- West richting.
Beide staan immers loodrecht op elkaar. Door de kijker naar boven te
bewegen is het noorden. Het zuidpunt ligt aan de kant van de zonneschijf
die het eerst uit het beeldveld gaat, het noordpunt ligt aan de kant
die het langst in het beeldveld blijft. Let wel, op dit is enkel geldig
voor kijkers met een equatoriale montering. |
