Pozorování aktivní protuberance dne 17. června 2013

V rámci odborného programu Hvězdárny Valašské Meziříčí patří pozorování projevů sluneční aktivity k tradičním oblastem, kterým se organizace věnuje již od svých počátků, od druhé poloviny 50. let 20. století. V současné době hvězdárna realizuje zajímavý projekt v rámci OP Přeshraniční spolupráce SR – ČR 2007-2013, který nese výmluvný název Se Sluncem společně. Tento projekt rozvíjí přeshraniční spolupráci právě v oblasti využití pozorování Slunce pro didaktické, vzdělávací a výukové účely, včetně návazností na výuku zpracování digitálního obrazu apod. Využívá tak mnohaleté zkušenosti jak v oblasti odborných pozorování, odborné činnosti, ale také vzdělávání a využití praktické činnosti ve vzdělávání i mimoškolní činnosti.

Jedním z přístrojů kopule odborného pracoviště je i speciální přístroj umožňující pozorování protuberancí nad okrajem slunečního disku, tzv. protuberanční koronograf. Ten je však v současné době mimo provoz z důvodů nefunkčnosti termostatu udržujícího speciální filtr v přesně vymezeném teplotním intervalu. Termostat se pokazil po více jak 40 letech provozu. V těchto dnech se naštěstí dokončuje výroba a propojení nového termostatu s původním filtrem.

Výše avizované pozorování nebylo provedeno tímto speciálním přístrojem, ale „obyčejným“ detailním chromosférickým dalekohledem, který nemá umělý zástin slunečního disku. I přesto se však jedná o vydařené snímky. Bohužel díky dalším úkolům i velmi špatné kvalitě obrazu nemáme vývoj protuberance pokrytý v celém časovém intervalu.

O pozorování protuberance publikovali krátkou zprávu s obrázky kolegové z Hvězdárny v Úpici. Pokusím se nyní jejich informace trochu doplnit a rozšířit na základě našich pozorování.

Pozorování na Hvězdárně Valašské Meziříčí provedla odborná pracovnice hvězdárny Martina Exnerová, která se kromě své běžné pracovní činnosti specializuje na pozorování projevů sluneční aktivity. První série pozorování začala v 07:07:54 UT, další pokračovaly v následujících časech: 07:51:42, 08:26:26, 08:48:17 a konečně poslední série byla zahájena v 09:27:04 UT.

V tomto případě nemáme dostatečně hustě pokryt pozorováním interval eruptivní fáze, ale pouze několik sérií v různých časech. Detailní chromosférický dalekohled není primárně určen na pozorování protuberancí, ale spíše slunečních erupcí. Tyto nepříliš dlouhé (řádově maximálně hodiny) eruptivní fáze filamentů (protuberancí) jsou vázány na rychlé změny magnetických polí, případně vynoření nových magnetických struktur z podfotosférických vrstev a jejich interakci se stávajícími magnetickými strukturami naplněnými hmotou = filament, protuberance.

Jedním z mnoha problémů při pozorování protuberancí nad okrajem slunečního disku je skutečnost, že se jedná o pozorování trojrozměrného útvaru v průmětu na plochu. Nelze tedy bez dalších pozorování určit skutečný prostorový tvar objektu. Dostupné informace z uvedených snímků naznačují, že v tomto případě je delší osa protuberance orientovaná přibližně ve směru pozorovatele. Bohužel nemáme k dispozici pozorování celého průběhu vývoje, ale jen jednotlivé momentky.

Protuberance nebo filament?

Při pozorování projevů sluneční aktivity se můžete setkat jak s pojmem protuberance, tak s pojmem filament. Jaký je mezi nimi rozdíl? Z pohledu Slunce vůbec žádný a jedná se o zcela stejné útvary. Jsou viditelné například ve spektrální čáře vodíku (H-alfa – cca 656 nm), ale je možné je pozorovat i na jiných vlnových délkách. Pokud se tyto útvary promítají z pohledu pozorovatele na sluneční disk, pozorujeme na obrazu chromosféry tmavé útvary – filamenty. Pod nimi září o něco teplejší chromosféra, takže je vidíme jako útvary tmavší než chromosféra.

Pokud však stejný útvar pozorujeme při pohledu „z boku“ nad okrajem slunečního disku (tzv. nad limbem), jeví se nám tyto útvary proti tmavé obloze jako jasné emisní útvary – protuberance.

Jak jsme už uváděli, jedná se o oblaka relativně chladného plynu v horkém prostředí koróny. Většina aktivních i klidných protuberancí (filamentů) je ukotvena v chromosféře, ale samotné protuberance se nacházejí v koróně. Některé typy protuberancí vznikají přímo v koróně (např. tzv. koronální déšť) a naopak hmota z nich stéká zpět do spodní koróny, a níže do chromosféry.

Pokud pomineme speciální dalekohledy, můžeme neozbrojeným zrakem pozorovat protuberance nad okrajem slunečního disku výhradně při úplném zatmění Slunce. V té chvíli se nám jeví jako šarlatově rudé "výčnělky" nad slunečním okrajem.

Pozorování

Níže uvádíme několik (složených) snímků eruptivní protuberance ze dne 17. června 2013.

Snímek z počátku aktivizace eruptivní protuberance zde dne 17. 6. 2013 v 07:08:24 UT. Celý útvar (protuberance) je jakoby zavěšena v koróně.

Snímek eruptivní protuberance zde dne 17. 6. 2013. Časy obou snímků, z nichž je výsledný obraz složen, jsou 07:52:01 a 07:53:53 UT. Je zcela jasně patrná radikální změna tvaru a dají se tušit intenzivní pohyby magnetických polí s plazmatem.

Snímek eruptivní protuberance zde dne 17. 6. 2013. Časy obou snímků, z nichž je výsledný obraz složen, jsou 08:26:28 a 08:28:42 UT. Je dobře patrný další vývoj tvaru i zhuštění hmoty. Nad chromosférou jsou vidět téměř kolmá jemná vlákna magnetických polí v nichž "vytéká" plazma z protuberance z koróny do chromosféry.

Snímek z pozdnější fáze vývoje eruptivní protuberance zde dne 17. 6. 2013. Časy obou snímků, z nichž je výsledný obraz složen, jsou 08:48:18 a 08:50:23 UT. Procesy interakce koronálních magnetických polí částečně zviditelňují zhuštění vodíkového plazmatu v protuberanci. Značná část útvaru padá dolů, do horní chromosféry.

Snímek z pozdní fáze vývoje eruptivní protuberance zde dne 17. 6. 2013. Časy obou snímků, z nichž je výsledný obraz složen, jsou 09:27:29 a 09:29:57 UT. Značná část útvaru není schopna uniknout z gravitační pasti hmotného Slunce a padá do horní chromosféry.