Нарешті його спіймали; Зелена блискавка; Небо вогні
Ян Хаттенбах - блог про все, що відбувається на небі
Нарешті спійманий: "Зелена блискавка"
Зазвичай моя камера завжди знаходиться на безпечній відстані, коли я бачу рідкісний «зелений спалах». До цього часу. Навколо цього явища виросли міфи, і мало хто з астрономів-аматорів може пояснити його правильно. Поки що для мене було те саме. Достатньо підстав, щоб уважніше поглянути на Зелений спалах, який сьогодні в основному називається «Зелений спалах» у сучасній німецькій мові.
Але спочатку я представив: "мій" зелений спалах, зроблений 21 лютого 2018 року на Канарському острові Ла-Пальма:
Ви можете побачити останній залишок сонця, коли воно заходить. Приблизно протягом двох секунд сонце набуло чітко вираженого зеленого кольору вгорі. Колір можна було побачити неозброєним оком. Ось останній знімок серії, показаний без обрізки:
Це типовий приклад зеленої блискавки: зроблений на заході сонця над морем. Міф стверджує, що зелену блискавку можна побачити лише біля моря, бо лише там горизонт «ідеальний». Кілька років тому мені вдалося з’ясувати, що можна подорожувати сушею навіть зі сходом сонця. Також повинна бути можливість побачити зелені спалахи поблизу Місяця або навіть яскравих планет.
Але як виникає зелена блискавка?
Іншим міфом є або було те, що зелений спалах - це лише ілюзія, спричинена неправильним кольоровим сприйняттям людського мозку. Фотографії, наведені вище, доводять, що блискавка справжня. “Справжнє” не означає, що сонце насправді змінює свій колір. Це не так - принаймні протягом наступних кількох мільярдів років, перш ніж вона стане червоною гігантською зіркою. До тих пір він завжди світить кольоровою температурою 5778 Кельвінів. Це наше визначення білого денного світла.
Перш ніж ми зможемо побачити світло від нашої зірки, вона повинна проникнути в 100-кілометровий шар газу, який ми називаємо земною атмосферою. І це має наслідки.
Земна атмосфера не рівномірно розшарована. Повітря найщільніше на рівні моря, оскільки воно стискається від власної ваги земною гравітацією. Повітря стає рідшим і рідшим вгору. Ви самі в цьому переконаєтесь у високих горах - просто спринт на 3000 метрів над рівнем моря! Атмосфера повільно змінюється вакуумом у напрямку до космосу.
Але є винятки. Іноді щільність повітря не зменшується з висотою, а знову зростає стрибками. Це все одно буде важливо. Але спочатку до класичного пояснення зеленої блискавки.
Розкидані та розбиті
Повітря має інший показник заломлення, ніж вакуум. Кажуть, що повітря «оптично щільніше», ніж вакуум. В оптично щільнішому середовищі швидкість світла дещо нижча, ніж в оптично тоншому середовищі. Це відхиляє промінь світла від початкового напрямку. Ось як працюють оптичні лінзи, наприклад у камері: вбудовані в них скляні лінзи оптично щільніші за навколишнє повітря. До речі, оптично найтоншим середовищем є вакуум - отже, вакуумна швидкість світла є максимально можливою швидкістю світла (і електромагнітного випромінювання).
Промені світла, що надходять з космосу, включаючи сонячні, відхиляються або «заломлюються» в земній атмосфері до земної поверхні, як показано на малюнку. Тож сонце насправді завжди трохи нижче, ніж ми бачимо! Астрономи говорять про "заломлення атмосфери".
Поки Сонце високо в небі, цей ефект дуже малий і непомітний. Але якщо сонце мало, його світло повинно пройти довгий шлях через найщільніші шари атмосфери. Якщо він торкається горизонту нижнім краєм, відхилення становить половину кутового градуса, що відповідає діаметру сонячного диска на небі. На цей момент сонце вже зайшло - ми бачимо його лише завдяки заломленню! Сонце також сильно сплющено в результаті заломлення, оскільки глибші частини сонячного диска розбиваються більше, ніж вищі.
Тепер у гру вступає колір. Заломлення світла залежить від довжини хвилі світла: найбільше відхиляється синє світло, тобто те, що має найкоротшу довжину хвилі, а найменше червоне світло. Якщо хочете, незадовго до заходу сонця (або незабаром після сходу сонця) ми бачимо недосконале накладення декількох по-різному заломлених сонячних зображень з різною довжиною хвилі та кольором.
Якщо ви уважно придивитесь (наприклад, за допомогою телефото), ви зможете побачити дрібну червону межу на нижньому краї та відповідну зелену межу на верхньому краї. Червоні та зелені зображення сонця зміщуються один проти одного через різний ступінь заломлення. Там, де вони більше не перекриваються, створюється поділ.
Настав час обов'язкового попередження для всіх статей, що стосуються сонця: Ніколи не дивіться прямо на сонце без захисту! Особливо не в біноклі чи телескоп! Результатом стане серйозне пошкодження очей і навіть сліпота! Навіть якщо сонце в ясний день знаходиться трохи вище горизонту, воно все одно занадто яскраве. Загалом, якщо сонце незручно яскраве - не вдивляйтеся в нього!
Звичайно, уважний читач запитує себе: чи не повинен верхній поділ бути синім, а не зеленим? Врешті-решт, синій порушений навіть більше, ніж зелений? Відповідь: так, але.
Світло, яке є електромагнітним випромінюванням різної довжини хвилі, також "розсіюється" молекулами газу в атмосфері. Якщо сказати випадково, легкі фотони стикаються з молекулами атмосфери, а потім летять в якомусь іншому напрямку. Розсіювання також відхиляє світло від початкового напрямку, але на відміну від заломлення абсолютно хаотичним чином. Чим менша довжина хвилі світла, тим сильніше розсіяння. Знову ж таки, синє світло вражає найбільше: світло денного неба - це не що інше, як розсіяне блакитне сонячне світло - ось чому небо блакитне!
Біле світло складається з різної довжини хвилі: фіолетовий (який менш помітний) і синій світло - короткохвильовий (лівий), червоний - довгохвильовий (правий). Зображення: Автор Tatoute and Phrood, CC BY-SA 3.0
Ближче до горизонту сонячне світло має пройти більшу відстань через атмосферу з точки зору спостерігача на землі. У якийсь момент синє світло майже повністю «розсіюється». Залишається змінене кольором зображення сонця: чим нижче горизонт, тим більше сонце виглядає жовтим, потім оранжевим і нарешті червоним - точний колір також залежить від концентрації пилу та інших аерозолів в атмосфері.
Отже, прямо над горизонтом просто не залишилося синього світла - світло із наступною більшою довжиною хвилі, тобто зеленим, тоді утворює верхній край. Якщо повітря надзвичайно чисте, тобто в основному без аерозолів та водяної пари, може проникнути залишковий синій колір. Тоді поділ насправді виглядає синім. Відповідно, існує також "синій спалах". Однак він набагато рідше зеленого варіанту!
Багато пояснень Зеленої блискавки закінчуються тут. Отже, блискавка - це останній сонячний промінь на зеленій окантовці, який все ще видно із заходячого сонця (або першого зі сонця, що сходить). Звучить логічно, але у нього є дві вади. Зелений поділ занадто тонкий, щоб його можна було побачити неозброєним оком. Також можна було б бачити зелений спалах набагато частіше, якби класичні заломлення та розсіювання були єдиними інгредієнтами. Ще одного немає.
Міраж допомагає
Ефектом, який забезпечує необхідне підкріплення, є міраж. Міраж в основному відомий під терміном "Fata Morgana". Напевно, кожен бачив таке явище над гарячою асфальтовою дорогою: частини дороги, що знаходяться далі, здається, «пливуть» над ближчими ділянками.
Причиною цього є теплий шар повітря, який утворився над землею або морем під час сонячного дня. Це повітря має меншу щільність, ніж прохолодне над ним, і тому оптично «тонше». Повітряний шар перевертає описану вище стратифікацію атмосфери (знизу щільний, зверху тонший і тонший)!
Світлові промені, які потрапляють до нас від астрономічного об'єкта через нагрітий шар повітря, зараз заломлюються по-різному, а саме далеко від землі, як показано на ілюстрації. Тож насправді в міражі немає відображення, а знову заломлення.
Таким чином, ви можете побачити два зображення сонця - одне крізь прямі сонячні промені сонця, а друге - догори дном, яке виникає через відображення. Обидва зображення накладаються в момент заходу сонця. Але ви бачите це лише тоді, коли сонце потрапляє на обрій. Потім він, здається, знову стає ширшим у нижньому кінці - він поєднується з дзеркальним зображенням сонця. Анімація (ліворуч) показує імітацію цього явища, також відомого як “етруська ваза”. Якщо ви бачите таку форму незадовго до заходу сонця, це означає «червону тривогу» для зеленої блискавки!
Щоб побачити зелений спалах, ви повинні знаходитися над шаром теплого повітря. Перехідний шар тепле повітря/прохолодне повітря також спотворює зображення сонця у вертикальному напрямку. В результаті верхня зелена межа сонця розширюється в момент заходу, і остання верхівка сонця, яка все ще з’являється над горизонтом, набуває вражаючого зеленого кольору. Це зелений спалах!
Спалах зазвичай можна побачити лише секунду-дві, рідше трохи довше. Тому доцільно використовувати функцію безперервної зйомки під час фотографування та робити якомога більше фотографій поспіль. На кількох тоді (сподіваємось) спалах буде видно.
Те, що я описав і показав тут, є найпоширенішим варіантом зеленого спалаху: "нижчий зелений спалах міражу" (я не знаю розумного німецького перекладу). Залежно від того, як виглядає точна температурна стратифікація атмосфери, на якій висоті теплого повітряного шару, чи є хмари та залежно від висоти спостерігача над горизонтом, зелені спалахи можуть приймати різні форми. Адже кожен захід сонця теж виглядає по-різному! Якщо я коли-небудь побачу інший вид спалаху перед своїм об’єктивом, я буду вести про це блог!
Якщо ви не хочете так довго чекати, ось таке Поради щодо посилань Рекомендовано: Я вважаю, що найкращим сайтом на тему "Зелена блискавка" є Ендрю Т. Янг. Інші (рідше) варіанти спалаху також описані тут. Веб-сайт Les Cowley також широко займається цим явищем. Для мене останні є першим порту призову, коли мова йде про явища в земній атмосфері! Дякую обом за люб’язний дозвіл використовувати тут свої зображення!
Додаток 23.10.: Після обміну електронною поштою з Ендрю Янгом, я вже не впевнений, що мій спалах був класичним гіршим зеленим спалахом міражу. За словами Янга (а він є експертом), ви бачите це на рівні моря або в декількох 10 метрах над ним. З іншого боку, я стояв майже на 600 м над рівнем моря.
Відповідно до цього, це був скоріше "зелений спалах фальшивого міражу", що виникає над шаром хмари. Просто смішно, що на своїх знімках я не бачу на горизонті сліду хмар - вони, мабуть, були дуже далеко! Блоги роблять вас розумними.
4 думки про "нарешті спійманий:" зелена блискавка "
Привіт, Ян,
це ще раз надзвичайно хороша журналістська якість, яку ви нам тут безкоштовно надаєте
зробити доступним. Зміст інформації та візуалізація також призначені для неспеціалістів
легко зрозуміти.
Якщо ви самі не бачили явища, легко віднести його до своєї уяви.
Мені також пощастило фотографувати зелений спалах у березні 2018 року (на LP).
Дякуємо за дослідження та документацію!
CS, Томас
Ну Томас, як Іллона Крістен, мені подобається доходити до суті справи. Тож я дізнався, що мій бліц був рідкішим зразком (див. Нахтру вище).
Зрештою, більшу частину інформації можна знайти на величезних просторах Інтернету. В іншому випадку ви просто повинні запитати правильних людей. Я насправді не роблю більше ...
Тим не менше: Дякую за похвалу!