Introducere In Stiinta Astronomiei, Astronomia pentru amatori Optiuni

[Marcus]

Am hotarat sa deschid acest topic pt cei interesati de astronomie si care vor sa afle mai multe despre aceasta stiinta atat de putin luata in serios de multi romani in ziua de azi.
Cu ajutorul dumneavoastra, vom afla impreuna cunostintele de baza ale acestei stiinte atat de frumoase si...exacte.

Mesajul meu este acela de a va indemna sa cunoasteti date (cel putin minimale), un scurt istoric al astronomiei, legile care stau la baza astronomiei, s.a.

Cei interesati sunt bine veniti.

[Marcus]

Curcubeul

Legile de propagare a luminii se manifesta cel mai bine in cazul curcubeului. Braul ceresc multicolor care apare vara dupa ploaie pe fundalul norilor plumburii (in partea opusa Soarelui) este un fenomen de o splendoare deosebita. Totodata, curcubeul ne demonstreaza convingator ca electronii atomilor sunt stratificati dupa energia pe care o pot avea. Grecii antici considerau curcubeul drept zambetul zeitei Iris, menit sa impace Cerul cu Pamantul dupa o „galceava" mare cu fulgere si tunete. De la Iris provine si cuvantul „a iriza" -a descompune lumina alba in cele sapte culori ale curcubeului: rosie, portocalie, galbena, verde, albastra, indigo, violeta. Fenomenul curcubeului se explica prin trei procese fizice: refractia luminii la hotarul aer-apa (cand lumina intra si iese din picatura de apa), reflexia totala a luminii la hotarul apa-aer (in interiorul picaturii de apa) si dispersia luminii.

Culoarea cerului

Moleculele aerului imprastie razele violete si albastre mai intens decat pe cele rosii, de aceea cerul vazut de pe Pamant pare albastru. Cosmonautii, aflati la inaltimi mari, unde aerul are densitatea mica si nu imprastie lumina, vad cerul de culoare neagra. Tot negru e si cerul Lunii, deoarece satelitul Pamantului nu are atmosfera.

Crepusculul

Datorita rotatiei Pamantului in jurul axei sale avem zilnic o „eclipsa" de Soare numita noapte, insotita de doua fenomene spectaculoase numite crepuscule. Daca Pamantului i-ar lipsi atmosfera, Soarele ar rasari si ar apune imediat -am avea o trecere brusca de la intuneric la lumina si de la lumina la intuneric. Profitam insa de o trecere treptata de la intunericul noptii spre lumina zilei, si invers, de la lumina zilei spre intunericul noptii, printr-o succesiune de culori gingase ce se perinda pe fundalul cerului. Ziua este astfel strajuita de crepusculul de dimineata (aurora) si crepusculul de seara (amurgul), cele mai importante repere ale timpului pentru om. Cum se explica fenomenul de crepuscul? Seara si dimineata, cand Soarele se afla sub orizontul locului, razele sale lumineaza inca straturile superioare ale atmosferei. Moleculele si aerosolii atmosferici imprastie puternic lumina solara, ea ajungand si la pamant, producandu-se astfel fenomenul de crepuscul. Crepusculul astronomic de dimineata (de seara) incepe (se termina) in momentul cand Soarele se afla la 18 grade sub orizont, si dispar (apar) cele mai slabe stele.Se sfarseste (incepe) o data cu rasaritul (apusul) Soarelui. La latitudinile unde Soarele aflat dupa orizont nu coboara sub acest unghi (de 18 grade) are loc fenomenul „noptilor albe".

Culoarea Soarelui

Aerul din atmosfera determina si culoarea galbena a Soarelui alb: lumina care vine de la astru pierde in atmosfera o parte din razele ei violete si albastre si noi vedem discul solar de culoare aurie. Cu cat Soarele se afla mai aproape de orizont, cu atat drumul parcurs de razele lui in atmosfera e mai mare, si cu atat lumina pierde mai multe raze violete si albastre, ceea ce face sa vedem Soarele tot mai portocaliu, ca in cele din urma, cand el se afla la orizont, sa apara rosu.

Aurorele polare

Aurorele boreale (aurorele nordului) si aurorele australe (aurorele sudului) isi au sediul in regiunile apropiate Polului Nord si Polului Sud ai Pamantului, unde pot fi observate des, de aprox 100 de ori pe an. In regiunuea noastra, o aurora boreala poate avea loc o data la 10 ani, cand activitatea Soarelui este destul de intensa, iar la tropice si mai rar, o data la 100 de ani. Aurorele sunt declansate de catre particulele incarcate ale vantului solar, iar desfasurarea lor este subordonata campului magnetic al Pamantului. Retinuta in magnetosfera, particula incarcata incepe sa se miste sub actiunea fortelor electromagnetice pe o traiectorie in forma de spirala de-a lungul liniei campului magnetic.
Pentru electronii si protonii cosmici care au patruns in atmosfera aceasta joaca rolul unui imens ecran de televizor. Ciocnindu-se cu atomii si moleculele atmosferei, particulele incarcate le excita, provocand emiterea de cuante de lumina cu anumite lungimi de unda. Astfel, culoarea aurorelor sunt determinate de componenta chimica a atmosferei. (atomii de oxigen iradiaza lumina galben-verde si rosie, atomii de natriu -galbena, molculele de azot -rosie si azurie…).Dar componenta chimica a atmosferei se schimba cu inaltimea. O data cu cresterea inaltimii creste ponderea elementelor mai usoare, devine mai intensa disocierea moleculelor in atomi si are loc ionizarea atomilor si a moleculelor. Daca la toate acestea mai adaugam si gama larga de energii pe care le au particulele incarcate (care „aprind aurorele") si miscarea atmosferei, atunci devine clar de ce jocul de lumini al aurorelor polare este de o fantastica frumusete. Draperii multicolore (rosii, verzi, galbene…) de mii de km lungime se leagana in bataia unui „vant divin" deasupra tundrei inzapezite si marii incatusate intr-o crusta de gheata.