Historie astronomie › Astrofyzika

Výzkum Slunce

V roce 1800 objevil William Herschel infračervené záření Slunce. Pro stanovení zářivého výkonu Slunce bylo důležité určení solární konstanty, které nezávisle na sobě uskutečnili anglický astronom John Herschel v roce 1835 a francouzský fyzik Claudie Servis Mathias Pouillet (1790 - 1868) v letech 1837 - 1838. Z nepřesně naměřené hodnoty solární konstanty a při neznalosti Stefanova-Boltzmannova zákona provedli odhad povrchové teploty Slunce s hodnotou 30000 K.

V první třetině 19. století vymyslel a zkonstruoval již zmiňovaný Arago přístroj na výzkum polarizace světla - polarimetr. Použil ho k astronomickým výzkumům, v roce 1811 sledoval polarizaci světla Měsíce. Později zkoumal okraj slunečního disku a přesvědčil se, že světlo zůstalo bílé nepolarizované. Učinil závěr, že světlý povrch Slunce se skládá z plynu. Pochopil, že fotosféra Slunce a analogicky i hvězd je tvořena zahřátým plynem. Spektrální analýza následně za několik desetiletí tyto závěry plně potvrdila. Při pozorováních slunečních zatmění Slunce v čtyřicátých létech 19. století objevil Arago nad fotosférou chromosféru.

Německý astronom Heinrich Samuel Schwabe (1789 - 1875) studoval maxima a minima sluneční činnosti, stanovil periodicitu na přibližně 10 roků. Švýcarský astronom Rudolf Wolf (1816 - 1893) v roce 1852 upřesnil periodu sluneční aktivity, zavedl Wolfova čísla ${W=k\left(10\,g+f\right)}$ , kde ${k}$ je určitý koeficient, ${g}$ počet skupin slunečních skvrn a ${f}$ celkový počet všech skvrn.

První pokusy o upřesnění rotace Slunce jsou spojeny s pozorováním slunečních skvrn v roce 1611, uskutečnili je již zmiňovaní Johann Fabricius a Christopher Scheiner, v dalších letech Galileo Galilei.

Anglický astronom Richard Christopher Carrington (1826 - 1875) v roce 1863 objevil, že perioda rotace Slunce narůstá pro větší heliocentrické šířky. V polovině 19. století zavedl motýlový diagram, podle něhož se skvrny v průběhu slunečního cyklu posouvají z vyšších heliografických šířek směrem k slunečnímu rovníku. Carrington také v roce 1859 pozoroval erupce na Slunci. Rovněž odvodil vztah pro denní úhlovou rotaci Slunce a závislost rotace na heliocentrické šířce, který později zpřesnil francouzský astronom Hervé Faye (1814 - 1902).

Četností výskytu slunečních skvrn se změnou cyklu se zabýval německý astronom Gustav Spörer (1822 - 1895). Americký astrofyzik Charles August Young (1834 - 1908) roku 1869 dokázal, že koróna Slunce je částí atmosféry. Zavedl pojem ,,převracející vrstva`` mezi fotosférou a chromosférou, ve které vznikají absorpční čáry.

První tabulky vlnových délek čar ve slunečním spektru sestavil švédský fyzik Anders Jonas Angström (1814 - 1874) roku 1868. Na ně navázal americký fyzik Henry Augustus Rolland (1848 - 1901), který publikoval v roce 1897 identifikaci stovek absorpčních čar slunečního spektra.

Americký astronom George Ellery Hale (1868 - 1938) a nezávisle na něm francouzský astronom Henri Alexandre Deslandres (1853 - 1948) vynalezli téměř současně přístroj pro pozorování protuberancí na Slunci - spektrohelioskop. Vedle popisných záležitostí se rovněž rozvíjela teorie o magnetických příčinách vzniku slunečních skvrn.

Americký astronom Herold Delos Babcock (1882 - 1968), zabývající se sluneční astrofyzikou, provedl první měření magnetických polí na Slunci.

Francouzský astronom Pierre Jules César Janssen (1824 - 1907) pozoroval ve chromosféře při zatmění Slunce roku 1868 spektrální čáry nového prvku - helia. Obdobně čáry helia sledoval anglický astronom Joseph Norman Lockyer (1836 - 1920). Teprve následně, roku 1895 skotský fyzik a chemik William Ramsay (1852 - 1916) prokázal helium v horninách na Zemi.

Migraci slunečních skvrn v šířce v průběhu slunečních cyklů sledoval a diagramem zachytil roku 1904 anglický astronom Edward Walter Maunder (1851 - 1928). Nalezl v historii minimum sluneční činnosti v letech 1645 - 1715 nazvané na jeho počest Maunderovým minimem.

Méně známých faktem je, že v letech 1900 - 1902 si Albert Einstein (1879 - 1953) přivydělával pozorováním slunečních skvrn a jejich statistickým zpracováním pro astronomickou observatoř ve Švýcarsku.

Použití fotografie, fotometrie a spektroskopie v astrofyzice

Rozvoj astrospektroskopie a teorie hvězdných atmosfér