Sluneční disk

Sluneční kotouč za mraky

Obraz slunce , jak se zdá, ze země se nazývá sluneční disk . S výjimkou blízkého horizontu se jeho tvar jeví jako kruhový , zdánlivý průměr slunce je kolem 0,5 ° (31 ′ 28 ″ až 32 ′ 32 ″).

Geometricko-fyzikální aspekty

Při pozorování slunce přes teleobjektivu s neutrálního filtru ve viditelném světelném spektru , skvrn a ztmavnutí hran lze vidět (září je 2021)

Při pohledu ze Země je slunce zdaleka nejjasnějším nebeským tělesem, jeho zdánlivá jasnost je až −27 mag ( magnitudy ). Na rozdíl od jiných samostatně zářících hvězd se pozorovateli s otevřenýma očima nezdá bodový, ale spíše jako plochý zdroj světla. Protože ve střední vzdálenosti přibližně 150 milionů kilometrů, přibližně 1  AU , je zářivý povrch Slunce, jeho fotosféra měřící přibližně 1,4 milionu kilometrů , stále vidět z úhlu přibližně půl stupně (1,4 / 150 ≈ opálení 0,534 ° ). Tento zdánlivý sluneční průměr asi 32 ′ ( obloukových minut ) pro viditelný sluneční disk odpovídá skutečnému slunečnímu průměru pro plazmovou sféru, který je více než stokrát větší než průměr Země .

Kvůli vysoké svítivosti nelze slunce snadno pozorovat pouhým okem, když je obloha jasná, a pohled skrz mraky nebo vysokou mlhu nabízí pouze obraz kulatého disku . Pouze v dalekohledu as příslušným slunečním filtrem, který je pro nás viditelný ztmavnutím končetiny, vyvolává dojem zářící koule . Tyto skvrny také přispět, když berou na protáhlého tvaru poblíž okraje na slunci a dokonce vypadají poněkud zapuštěný ve velkých dalekohledů.

Při novoluní může být Slunce za určitých podmínek zakryto Měsícem ( zatmění Slunce, březen 2006 )

Sluneční kotouč se nám ve fázi úplňku zdá být přibližně stejně velký jako měsíční kotouč  - zdánlivý průměr obou je asi půl stupně. Přestože je skutečný průměr měsíce těsně pod 3 500 kilometry, což je asi čtyř setkrát menší průměr než u Slunce, Země je od něj asi čtyřistokrát dále než od Měsíce, jehož průměrná vzdálenost od Země je asi 383 400 kilometrů . Skutečnost, že se Měsíc jeví pod podobným úhlem (29 ′ 10 ″ až 33 ′ 30 ″) jako Slunce, umožňuje úplné zatmění Slunce, když se satelit pohybuje mezi Sluncem a Zemí.

Skutečnost, že se zdánlivá velikost slunečního disku poněkud liší - mezi 31 '28 "( aphelion , začátek července) a 32 '32" ( perihelion , začátek ledna) - byla prokázána měřením v desetiletích po roce 1610, s právě vynalezené typy dalekohledů . Důvodem těchto výkyvů je rozdílná vzdálenost od Slunce v průběhu roku. Ale výstřednost na zemské oběžné dráze (cca. 0.017) je nejen odráží v kolísající velikosti slunečního disku. Kolísání oběžné rychlosti Země během její oběžné dráhy se odráží také ve změně úhlové rychlosti zdánlivého pohybu slunce.

I starověcí astronomové věděli , že zdánlivý pohyb slunce před hvězdnou oblohou - po ekliptice souhvězdími zvěrokruhu - nebyl navzdory obtížnosti jeho měření zcela rovnoměrný . Při čtení slunečních hodin jsou tyto rozdíly zohledněny pomocí časové rovnice . První dva Keplerovy zákony poskytly teoretické vysvětlení v roce 1609.

Jako náš centrální hvězdy , ale otáčí , což je poloměr tohoto solárního rovníku něco déle, než že k pólům. Toto zploštění slunce v důsledku jeho vlastní téměř čtyřtýdenní rotace je však velmi malé. Je obtížné to určit ze zemského povrchu v důsledku teplotně závislých poruch v atmosféře. Bylo to možné dokázat až v posledních několika desetiletích, přestože k tomu byl již v 19. století vyvinut speciální měřicí přístroj, heliometr . Poté se používalo hlavně k měření velmi malých rozdílů astronomických úhlů .

Východ a západ slunce

Když je slunce vysoko , můžete se na sluneční disk dívat pouze s nebezpečím pro vaše oči . Pokud si přesto chcete zkusit to a nemají filtr po ruce, můžete použít palec , index a prostřední prst k vytvoření malý trojúhelníkový otvor a učinit z něj tak úzká, že sluneční disk může jen být viděn mezi Vašeho přání konečky prstů .

Sluneční kotouč se v blízkosti obzoru jeví jako oválný

Téměř každý, na druhou stranu, zná ze zřetele slunečním kotoučem, když putuje skrz na obzoru jako rudý ovál kolem doby východu a západu slunce . Jasná odchylka od kruhového tvaru je způsobena zakřivením světelných paprsků v zemské atmosféře . Tento astronomický lom způsobuje, že je blízko horizontu

  • sluneční disk se zdá být nadzdvižen asi o 0,6 ° - tj. více, než naznačuje jeho průměr. Bez vrstvené zemské atmosféry by již zapadající slunce nebylo vidět. Jejich zdánlivé nastavení je vypočítáno pro polohu slunce -50 'pod horizontální rovinou.
  • spodní okraj slunce se zdá být vyvýšenější než horní okraj - což vede k oválnému tvaru. Lom lomu je větší u země a roste se zenitovou vzdáleností ; ve výškovém úhlu 10 ° je to asi 1 ', jen 0,5 ° nad mořským horizontem je to asi 29'.
  • Kromě toho se objevují vzhledy odstupňovaných a zkreslených částí slunečního disku - až po fascinující obrazy zjevných usazenin a odtržení ve tvaru slzy. Vzhledem k počasí jsou tyto způsobeny refrakčními anomáliemi různých teplot, vodními nebo prachovými vrstvami vzduchu v nižších vrstvách atmosféry.

Trvání vzestupu a pádu

Časová období pro překročení horizontu nezávisí pouze na velikosti slunečního disku

V důsledku eliptické oběžné dráhy Země se v průběhu roku mění i velikost slunečního disku, ale jen málo kvůli nízké excentricitě. Maximální rozdíl v průběhu roku je kolem jedné třicítky asi 1 ′, takže doba trvání procesu, při kterém sluneční disk překročí horizont, se mění jen mírně. Vliv deklinace δ (sezónní vzdálenost slunce od nebeského rovníku ) a účinek příslušné zeměpisné šířky B pozorovacího místa jsou podstatně větší .

V blízkosti zemského rovníku se západy slunce přecházet rychleji, než ve střední Evropě, a soumrak je také mnohem kratší. Oba souvisí se strmějším paralaktickým úhlem q, pod kterým denní sluneční oblouk - jako zdánlivá dráha jiných hvězd - protíná horizont. Na rovníku ( B = 0 °) je tento úhel 90 °, v kruhu otáčení ( B = 23,4 °) je 90 ° - 23,4 ° = 66,6 °, zatímco například ve střední Evropě je pouze přibližně na 50.  rovnoběžka 40 °.

Nastavený čas lze zhruba vypočítat z úhlu průsečíku q a průměru slunečního kotouče d pomocí 1 / ( d • sin q ). Pokud by byl sluneční disk přesně 0,5 °, zapadl by v rovníkových oblastech Afriky nebo Brazílie za 2 minuty, na Sahaře za 2¼ minuty a ve střední Evropě za 3–4 minuty. Rovněž je třeba vzít v úvahu vliv deklinace δ (−23,4 ° až + 23,4 °), která kolísá s ročními obdobími ; takže za polárním kruhem ( B = 66,6 °) už slunce v létě nezapadá každý den.

Historie a mytologie

Historická astronomie

Historická astronomie zná různé prehistorické metody měření a struktury, ve kterých hrála roli velikost slunečního disku. Optimální tloušťka stínové tyčinky ( gnomon ) dobrých slunečních hodin také souvisí se zdánlivou velikostí slunce: je -li tyč 1 m dlouhá, měla by být alespoň 2 cm silná, aby vrhala jasný stín .

Také ukazuje, s jakou přesností se stojící kameny z Stonehenge byly vystaveny zvláštnímu horizont ukazuje na pečlivém zvážení velikosti sluneční ven. Zda měl Nebra Sky Disc podobné funkce, zatím nebylo definitivně prozkoumáno.

Egyptská a řecká mytologie

Egyptské mytologii zná dva lvi s názvem Akeru (také Sef a Tuau nebo Xerefu), který střeží bránu mezi západem slunce a východem slunce v „podsvětí“ . Jsou znázorněny jako sfinga se dvěma hlavami obrácenými stranou, které jsou spojeny symbolickým slunečním diskem.

Podobné myšlenky na geocentrický pohled na svět , jak se slunce pohybuje od západu k východu v noci, může být také nalezený v mytologické slunečním voze ze starověkého Řecka  - viz Phaeton (mytologie) . V příkrém kontrastu s těmito náboženskými představami jsou názory materialistů , jako byl Xenofanés  - kteří považovali slunce za ohnivý mrak - nebo Anaxagoras , který jej dokonce nazýval zářícím kamenem. Tyto úvahy, silně nepřátelské vůči životnímu prostředí, by mohly být považovány za opatrné začátky astrofyziky , přestože v helénismu brzy opět převládaly mýtické vysvětlení tvaru slunce.

Patří mezi ně staroegyptský bůh slunce Aton a krokodýlí bůh Sobek , vládce vody. Egypťané krokodýly uctívali jako posvátná zvířata a zbožňovali je v podobě boha s krokodýlí hlavou Sobka (Souchos). Toto božstvo bylo symbol of věčné přežití - viz také přesný záplavy Nilu každý rok  - a počítal asi 2400 před naším letopočtem. K nejdůležitějším bohům v egyptském panteonu . Reprezentace osoby s krokodýlí hlavou se změnila v následujícím tisíciletí Nové říše : kolem roku 1400 př. N. L. Nosí čelenku s integrovaným slunečním kotoučem a byl považován za ztělesnění boha slunce Ra (také Sobek-Ra). Jak důležité bylo uctívání slunce pro egyptskou civilizaci, lze také vidět z královských jmen jako Nofru sobek nebo Sobek hotep a ze zvláštních hieroglyfů . V mocné Mezopotámii byl také uctíván bůh slunce Šamaš .

Germánská a keltská mytologie

Sluneční kotouč Moordorfu

Zlatý sluneční kotouč Moordorfu našel v březnu 1910 Vitus Dirks poblíž rašelinového příkopu. Nesprávně odhadl jejich hodnotu a dal je svým dětem na hraní; o několik let později je dealer koupil jako šrot a prodával dál. Až v roce 1926 se Státnímu muzeu v Hannoveru podařilo disk získat.

Disk má průměr 14,5 centimetrů a hmotnost asi 36 gramů a uprostřed ukazuje původně vyboulený hrb, na jehož okraji je osm malých výstupků připomínajících hřebíkovitou hlavu. Kruhový prstenec s radiálními paprsky sleduje soustředně ven, prstenec s opět osmi malými hrby, další paprskový prstenec a nakonec prsten vyplněný 32 šrafovanými trojúhelníky. Dvě protilehlé záložky naznačují, že disk byl původně připevněn k podložce. Podle převládajícího názoru, to je symbol na slunci , která byla uctívána v pravěku jako dárce života.

Otázka funkce tohoto disku vede do Dánska na Trundholm Sun Chariot , téměř 60 centimetrů dlouhou bronzovou sochu s aplikací zlatého plechu. Zde je zlatý kotouč, zaoblený jako kotouč, upevněn na bronzovém kotouči o průměru asi 25 centimetrů, který je tažen postavou koně . Oba lze společně pohybovat ve třech osách pomocí koleček. V tomto zobrazení ze severské starší doby bronzové slunce prochází oblohou poháněnou koněm . Podobné typy disků byly také nalezeny v různých regionech západní Evropy , většina z nich v Irsku . Tento disk tedy poskytuje nejen informace o estetice, umělecké tvorbě, kovoobráběcích technikách a náboženství v době bronzové, ale je také příkladem rozsáhlých vztahů v této době. Slunce disk Banc Ty'nddôl je podstatně menší u necelých 4 cm v průměru a 2,5 g hmotnosti; byl objeven ve Walesu v roce 2002 .

Mezi Kelty a Germány svědčí o rozsáhlém uctívání slunce sluneční kříž , kotoučové kolo a bronzové kočáry tažené koňmi se zlatým slunečním kotoučem (nálezy z Trundholmu , Moordorfu ). V germánském právním systému se soudy mohly konat pouze „když svítilo slunce“. Ve světonázoru celého severu bylo slunce generátorem světla, tepla a života, plodnosti a především regulátorem a děličem času. Průběh roku provázely festivaly. Stala se proto osobním božstvem.

literatura

  • Volker Bialas : Od nebeského mýtu ke světovému právu (463 s.), Ibera-Verlag, Vídeň 1998
  • GD Roth: Kosmos Astronomie-Geschichte (190 str.), Kosmos-Franckh, Stuttgart 1987
  • H. Karttunen a kol.: Fundamentální astronomie. 2. vydání, Springer, Berlin-Heidelberg-New York 1994

webové odkazy

Wikislovník: Sluneční disk  - vysvětlení významů, původ slov, synonyma, překlady