اگر عکاس نجومی هستید یا مشتاق عکاسی از خورشید حتما تصاویر خورشید در نور سفید را گرفته‌اید، اکنون ممکن است به ثبت فوران‌های خورشیدی (Solar prominence) علاقه‌مند باشید. برای این کار به فیلترهای خاصی نیاز دارید.
علاوه بر مشاهده و عکاسی از خورشید در نور سفید، عکاسی در نور Hα (هیدروژن-آلفا Hydrogen-alpha) و نور کلسیم (CaK) چالشی هیجان‌انگیز برای بسیاری از منجمان آماتور است. با این روش‌ها، ساختارهای مانند لکه‌های خورشیدی، فوران‌ها و رشته‌های خورشیدی قابل مشاهده می‌شوند.
اچ آلفا Hα یکی از مهم‌ترین طیف‌های نور در اخترشناسی است. این طیف باریک در طول موج 656.28 نانومتر از عنصر هیدروژن منتشر می‌شود، که فراوان‌ترین عنصر در خورشید و در سراسر جهان هستی است. برای دیدن آن به تلسکوپ خورشیدی که دارای فیلتر داخلی اچ-آلفا است، یا استفاده از فیلتر اتالون Hα به همراه تلسکوپ‌های معمولی نیاز دارید.
در نور Hα ، می‌توان لایه‌ای به ضخامت حدود ۲۰۰۰ کیلومتر از کروموسفر خورشید را مشاهده کرد که بالای فوتوسفر قرار دارد. مشاهده این لایه دشوار است زیرا درخشندگی آن یک میلیون بار کمتر از درخشندگی فوتوسفر است. در کروموسفر، پدیده‌هایی مانند فوران‌ها، رشته‌ها، نواحی روشن و شراره‌های خورشیدی قابل مشاهده هستند.
با استفاده از فیلتر H-alpha و یک تلسکوپ قوی می‌توانید پدیده‌های خورشیدی را با وضوح بسیار بالا مشاهده و ثبت کنید. یک تلسکوپ خورشیدی خوب مثلا با دهانه ۱۳۰ میلیمتری (هر چه دهانه تلسکوپ بزرگتر باشد جزئیات بیشتری دیده می‌شود) توانایی نمایش ساختارهای دینامیکی و زیبا در سطح خورشید را به شکل لحظه‌ای دارد از جمله:
☀️ زبانه خورشیدی یا فوران‌ها (Prominences):
زبانه خورشیدی یا «پرومینانس‌ها» ساختارهای بزرگ و درخشانی هستند که از سطح خورشید به بیرون کشیده می‌شوند. این ساختارها از پلاسماهای سردتر و متراکم‌تری نسبت به تاج داغ خورشید تشکیل شده‌اند و اغلب به شکل کمان‌ها یا حلقه‌هایی در لبه (حاشیه) خورشید دیده می‌شوند. پرومینانس‌ها در طول موج هیدروژن-آلفا (H-alpha) به وضوح دیده می‌شوند و می‌توانند تا هزاران کیلومتر در فضا کشیده شوند.
☀️ رشته‌ها (Filaments):
رشته‌ها یا فلامنت‌ها در واقع همان زبانه‌های خورشیدی هستند، اما از زاویه‌ای متفاوت دیده می‌شوند. زمانی که این ساختارهای پلاسما در برابر دیسک خورشید (و نه در لبه) دیده می‌شوند، به دلیل دمای پایین‌ترشان نسبت به پس زمینه، به‌صورت تیره و رشته‌ایی ظاهر می‌شوند. بنابراین، پرومینانس و فلامنت یک پدیده فیزیکی واحد هستند، اما از دیدگاه‌های متفاوت (لبه یا مرکز خورشید) دیده می‌شوند.
☀️ اسپیکول‌های خورشیدی (Solar spicule)
اسپیکول‌ها فوران‌های کوتاه عمر و باریکی از پلاسما هستند که از سطح خورشید به جو پایینی آن شلیک می‌شوند. این پدیده‌ها نسبتاً کوچک هستند (حدود ۵۰۰ کیلومتر عرض و ۵۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ کیلومتر ارتفاع) و فقط چند دقیقه دوام دارند. اسپیکول‌ها شبیه ساختارهای نازک و چمن مانندی به نظر می‌رسند که در لبه خورشید بالا می‌روند و در تصاویر H-alpha با وضوح بالا قابل مشاهده‌اند.
☀️ کروموسفر (Chromosphere)
کروموسفر لایه نازکی از جو خورشید است که بالای فوتوسفر (سطح قابل مشاهده خورشید) و زیر تاج خورشیدی (کرونا) قرار دارد. بیشتر پدیده‌هایی که در طول موج H-alpha دیده می‌شوند، در همین ناحیه اتفاق می‌افتند، مانند پرومینانس‌ها، فلامنت‌ها و اسپیکول‌ها. کروموسفر معمولاً در نور سفید دیده نمی‌شود، اما در مشاهدات خاص مانند هیدروژن-آلفا بسیار واضح و چشمگیر است.
☀️ شراره‌های خورشیدی (Solar Flares)
انفجارهای شدید و ناگهانی بزرگ در اتمسفر خورشید. چندان با تلسکوپ‌های معمول قابل مشاهده نیستند.در بعضی موارد (مخصوصاً شراره‌های بزرگتر مانند کلاس M یا X) قابل مشاهده‌اند و به‌صورت درخشش ناگهانی یا روشنایی موضعی در نزدیکی لکه‌های خورشیدی ظاهر می‌شوند. اما شراره‌های کوچک ممکن است اصلاً دیده نشوند.
☀️ لکه‌های خورشیدی: (Sunspot)
لکه‌های خورشیدی مناطقی سردتر و تاریک‌تر بر روی سطح خورشید (فوتوسفر) هستند. این لکه‌ها بر اثر فعالیت شدید مغناطیسی ایجاد می‌شوند و معمولاً در گروه‌هایی ظاهر می‌شوند.
☀️ گرانول خورشیدی (Granule)
به الگوهای ریز و دانه مانندی گفته می‌شود که روی سطح خورشید — یعنی فوتوسفر یا سطح قابل مشاهده‌ی خورشید — دیده می‌شوند. هر گرانول حدود ۱۰۰۰ کیلومتر قطر دارد (تقریباً به اندازه‌ی یک کشور بزرگ مانند مصر یا فرانسه!) عمر هر گرانول بسیار کوتاه است و معمولاً ۵ تا ۱۰ دقیقه بیشتر دوام نمی‌آورد و سپس محو شده و جای خود را به گرانول‌های جدید می‌دهد.
💡نکته: شراره‌های خورشیدی انفجارهای ناگهانی و شدیدی از انرژی و تابش هستند که بر اثر فعالیت‌های مغناطیسی ایجاد می‌شوند و چند دقیقه تا چند ساعت دوام دارند. زبانه‌ها یا فوران‌های خورشیدی ساختارهای قوسی بزرگی از پلاسما هستند که در بالای سطح خورشید معلق‌اند و معمولاً چند روز یا حتی هفته‌ها باقی می‌مانند.
برای مشاهده در نور Hα، به فیلتر خاصی نیاز است که تنها طول موج ۶۵۶.۲۸ نانومتر را عبور دهد؛ این طول موج زمانی تولید می‌شود که الکترون اتم هیدروژن از سطح انرژی سوم به دوم سقوط می‌کند.
قانون ساده‌ای برای اثربخشی این فیلترها وجود دارد: هرچه پهنای کامل نور عبوری در نیمه بیشینه کمتر باشد، جزئیات بیشتری قابل مشاهده است، اما نور کمتری عبور می‌کند. فیلترهایی با پهنای بیش از 1.0Å (0.1nm) تنها فوران‌های لبه خورشید را نشان می‌دهند، در حالی که فیلترهایی با پهنای بین 0.8Å و 0.7Å رشته‌ها و نواحی روشن سطح خورشید را نمایش می‌دهند. فیلترهایی با پهنای کمتر از 0.6Å تصاویر دقیق‌تر و با کنتراست بالاتری از سطح خورشید ارائه می‌دهند.
FWHM یک اصطلاح فنی در علوم اُپتیک، نجوم، و پردازش سیگنال است و به عرض(پهنای) یک قله یا منحنی در نقطه‌ای گفته می‌شود که نصف مقدار مکازیمم(بیشینه) است. به عباراتی بسیار ساده و با یک مثال می‌توان گفت که با استفاده از فیلتر اچ-آلفا در یک تلسکوپ، طول موج ۶۵۶.۲۸ نانومتر از فیلتر عبور می‌کند اما کمی بالاتر و پایین‌تر از این طول موج نیز عبور می‌کند هر چه پهنای این باند عبوری کمتر باشد بهتر است.
☀️ در فیلترهای خورشیدی:
وقتی می‌گویند فیلتر Hα دارای FWHM برابر با 0.7 آنگستروم است، یعنی این فیلتر فقط بازه‌ای بسیار باریک از طول موج‌ها (فقط 0.7 آنگستروم) را عبور می‌دهد. تمرکز اصلی روی طول موج 6562.8 آنگستروم (که مربوط به خط H-alpha است) قرار دارد. سایر طول موج‌ها را بلاک (مسدود) می‌کند. هر چه عدد FWHM کوچکتر باشد، تصویر خورشید با کنتراست بیشتر و جزئیات دقیق‌تر (مانند فلامنت‌ها، پرومینانس‌ها و کروموسفر) دیده می‌شود.
همانطور که مشاهده خورشید در نور Hα با نور سفید متفاوت است، مشاهده در نور کلسیم (CaK) نیز تفاوت‌های قابل توجهی دارد. یکی از مشکلات مشاهده بصری در نور کلسیم این است که حساسیت چشم انسان با افزایش سن در این بخش از طیف کاهش می‌یابد. با این حال، حسگرهای CCD معمولاً در این ناحیه حساسیت کافی دارند، بنابراین عکاسی از خورشید در نور CaK کاملاً ممکن است.
🔍 فیلتر CaK چیست؟
CaK به طول موج خاصی از نور اشاره دارد که از کلسیم یونیزه شده (Ca II) در جو خورشید منتشر می‌شود.
🔍 با فیلتر CaK چه چیزی را می‌توان دید؟
روش تصویربرداری برای عکاسی از خورشید در نور Hα و CaK تفاوتی با نور سفید ندارد. در این روش‌ها نیز توصیه می‌شود چند صد (یا هزار) تصویر از خورشید به‌صورت ویدئو با دوربین‌های تصویربرداری نجومی یا دوربین CCD ضبط کرده و سپس با استفاده از پردازش دیجیتال تصویر، یک تصویر ترکیبی خوب ایجاد کنید. حتی در عکاسی باند باریک Hα و CaK نیز نور کافی وجود دارد، به طوری که زمان نوردهی هر تصویر تنها کسری از ثانیه است و می‌توان فیلم طولانی را در عرض چند دقیقه ایجاد کرد.
جذاب‌ترین سوژه‌ها برای عکاسی خورشیدی در نور Hα، فوران‌ها هستند: انفجارهای عظیم گاز هیدروژن که ارتباط نزدیکی با لکه‌های خورشیدی دارند. حتی با ابزارهای ارزان‌تر، این ساختارهای چشمگیر در لبه قرص خورشید به خوبی دیده می‌شوند. تغییر شکل و شدت آن‌ها را می‌توان در عرض چند دقیقه مشاهده و در طول چند ساعت مستندسازی کرد.
علاوه بر فوران‌های لبه خورشید، تلسکوپ‌های باند باریک Hα می‌توانند رشته‌های تاریک، یعنی فوران‌هایی فراتر از آنچه در لبه خورشید قابل مشاهده است، را نیز عکاسی کنند. همچنین، نواحی روشن اطراف لکه‌های خورشیدی که به عنوان "پلاژ" یا "فاکولاهای Hα" شناخته می‌شوند، به‌صورت نواحی روشن ظاهر می‌شوند.
عکاسی از خورشید در نور CaK ساختارهایی را نشان می‌دهد که با آنچه در نور سفید و Hα مشاهده می‌شود، تفاوت‌های واضحی دارند (حتی اگر، مانند خط Hα، تنها ناحیه خاصی از کروموسفر را نشان دهد). تصاویر با کنتراست بسیار بالا از فاکولاهای خورشیدی Solar faculae و لکه‌های خورشیدی به‌ویژه در خط کلسیم قابل عکاسی هستند.
فاکولاها نواحی روشن روی سطح خورشید هستند که معمولاً در نزدیکی لکه‌های خورشیدی دیده می‌شوند، به‌ویژه در نزدیکی لبهٔ قرص خورشید. این نواحی به میدان‌های مغناطیسی قوی مرتبط‌اند و اگرچه به اندازهٔ شراره‌ها یا لکه‌های خورشیدی چشمگیر نیستند، اما نقش مهمی در فعالیت خورشیدی دارند.
برای مشاوره و یا خرید تلسکوپ خورشید می‌توانید با موسسه آسمان شب تماس بگیرید و یا از طریق لینک‌های زیر اقدام کنید:
تلسکوپ خورشیدی - موسسه طبیعت آسمان شب | فروشگاه تلسکوپ دوچشمی میکروسکوپhttps://telescope.ir/telescope/solar-telescopes
