Takiego Słońca nie zobaczycie gołym okiem nawet podczas całkowitego zaćmienia

Korona słoneczna to ten element słonecznej atmosfery, który dostrzec można gołym okiem jedynie podczas całkowitego zaćmienia. Wtedy widać także purpurową obwódkę wokół Słońca, którą zwiemy chromosferą. To warstwa atmosfery słonecznej znajdująca się nad fotosferą, która z kolei jest warstwą dostrzegalną podczas wizualnych obserwacji słońca poza jego zaćmieniem. Utożsamiamy ją z powierzchnią Słońca, fotosferę oczywiście.

Tak wygląda korona słoneczna podczas zaćmienia Słońca (foto: NASA)

Purpurowa otoczka, która pojawia się w momencie całkowitego zaćmienia Słońca lub tuż przed tym momentem to w rzeczywistości chromosfera i widoczne zachodzące w niej zjawiska (foto: NASA)

Niemożliwość jednoczesnej obserwacji chromosfery całej zwróconej ku nam powierzchni Słońca jak i jego korony wynika z następujących powodów. Koronę obserwujemy przy przesłoniętej tarczy słońca. Widać wtedy tylko tę część chromosfery, która znajduje się na krawędzi tarczy słonecznej. Z kolei gdy obserwujemy jego powierzchnię, a nie tylko krawędź podczas zaćmienia, i dostosowujemy filtry obserwacyjne tak, by widoczna była chromosfera, blask korony jest zbyt słaby, by go dojrzeć.

A może zrobić dwa zdjęcia Słońca i je połączyć. I to jest dobry pomysł

Od czego jednak są cyfrowe techniki łączenia obrazów. No właśnie od tego, by fotografię korony wykonaną podczas zaćmienia połączyć z fotografią chromosfery wykonaną przez przystosowane do tego celu filtry. Efekt takiego połączenia jest oszałamiający.

Możemy go obejrzeć jako zdjęcie, które wykonał Andrew McCarthy. Specjalizuje się on w artystycznej astrofotografii. Poniżej kilka słów o tym jak powstał ten obraz Słońca.

Zdjęcie korony słonecznej nie wymagało zastosowania żadnego wyjątkowego sprzętu i powstało już w 2017 roku. Teleobiektyw o ogniskowej 300 mm marki Tamron połączony został z prostą cyfrówką Canon EOS 300D (to z perspektywy tempa rozwoju technologii fotografii cyfrowej przedpotopowy model). Nawet ustawienia były automatyczne. Dużo istotniejszy był moment wykonania zdjęcia, czyli zaćmienie Słońca.

Druga część pracy, uchwycenie chromosfery, była znacznie trudniejsza. Przede wszystkim zamiast zwykłego teleobiektywu Andrew zastosował teleskop ze zwierciadłem o średnicy 5 cali (około 13 cm) o ogniskowej 4000 mm i zestaw filtrów, które przepuszczają specyficzne długości fal promieniowania, w tym filtr H_alfa umożliwiający obserwacje Słońca w wąskim paśmie promieniowania elektromagnetycznego, dzięki czemu szczegóły chromosfery stają się wyjątkowo dobrze widoczne.

Mimo zastosowania filtrów i ciemnego układu optycznego (wypadkowa światłosiła f/27) wciąż Słońce było na tyle jasne, że dla zdjęć chromosfery konieczne stało się zastosowanie bardzo krótkich czasów ekspozycji około 1/160 sekundy

Przeznaczona do obserwacji słonecznej fotosfery wersja filtru H_alfa, zintegrowana ze specjalnym okularem i dodatkowym filtrem osłabiającym blask światła słonecznego, niestety nie jest drobnym wydatkiem. Jednym z producentów takich akcesoriów do teleskopów jest firma Daystar, która nazywa taki okular Quark.

Cały proces powstawania tak detalicznego zdjęcia Słońca wymagał wielu powtórek

Powyższe informacje to tylko cześć detali dotyczących procesu powstawania zdjęcia, który jak przyznaje autor wymagał także ingerencji w konstrukcję teleskopu. Gdy już wszystko było gotowe to trzeba było wykonać około 90 tysięcy zdjęć składających się na 45 fragmentów mozaiki ukazującej chromosferę Słońca. Łączna jej rozdzielczość to 145 Mpix, a choć nam nie jest dane obejrzeć tego zdjęcia w takim rozmiarze, to nawet mniejszych rozmiarów fotografia robi ogromne wrażenie. Kolory jak zawsze nie są prawdziwe, ale odzwierciedlają gradient temperaturowy tak jak w przypadku światła widzialnego.

Zdjęcie, które tutaj prezentujemy jest oczywiście niezwykłe, ale przy odpowiednik nakładach finansowych i umiejętnościach związanych z łączeniem astrofotografii, podobny efekt teoretycznie może uzyskać każdy. Ale łatwiej powiedzieć, trudniej zrobić.

Źródło: petapixel, cosmicbackground.io, inf. własna