Фазы луны

     Солнечная  корона простирается далеко от  Солнца - до орбит Юпитера и  Сатурна. В течение 11-летнего  цикла солнечной активности меняются  как форма короны, так и общая  ее яркость. Чрезвычайно интересными  оказались спектры короны, снятые  вблизи солнечного диска. На  фоне непрерывного спектра были  видны яркие эмиссионные линии,  которые в течение многих лег  являлись для науки одной из  величайших загадок. Она была  разрешена только в 40-х годах  ХХ века. Оказалось, что эти  линии излучают сильно ионизованные  атомы железа и кальция, для  существования которых необходимы  температуры, доходящие до миллиона  градусов.

     Большую  роль в прояснении физических  условий, существующих в солнечной  короне, сыграли так называемые  затменные наблюдения, в частности  радиоастрономические. На сегодняшний  день одной из главных задач  является исследование инфракрасного  излучения межпланетной пыли. В  ходе затмений выполняются также  фотометрические, колориметрические,  спектрофотометрические и поляриметрические  наблюдения. Не вызывает сомнения  и тот факт, что затменные наблюдения  Солнца внесли неоценимый вклад  в представление ученых о Солнце  и межзвездной среде. 

     Чтобы  плодотворно использовать те  немногие минуты, во время которых  происходит затмение, астрономы  готовятся к нему долгие месяцы, делая точные вычисления полосы  затмения, изучая сводки погоды  в полосе затмения и занимаясь  поисками оптимального для наблюдений  места. Одновременно с этим  решаются вопросы транспортировки  и обеспечения необходимыми средствами  обслуживания, такими как электроэнергия  и вода, параллельно происходит  составление программ наблюдений, конструирование соответствующих  инструментов. Чем недоступнее место  наблюдения, тем более необходимо  застраховать себя от разных  случайностей.

     Наблюдение  за солнечным затмением может  быть с успехом использовано  и для исследования земной  атмосферы. С этой целью ведутся  наблюдения изменения температур, давления, влажности, ветра, образования  облачности, фотометрические наблюдения  яркости и цвета неба и так  далее. Во время затмений также  становится возможно распознать  отклонения в движении Луны  и вращении Земли. Производимое  же во время затмений исследование  ионосферы с помощью радиоволн  позволяет изучить влияние Солнца  на верхние слои земной атмосферы. 

     Значительным  достижением наблюдателей затмений  по праву можно считать проверку  эффекта гравитационного воздействия  массивных космических объектов (в частности, Солнца) на световые  лучи, предсказанного в рамках  теории относительности Эйнштейна.  Для этого необходимо было посредством одного и того же телескопа сделать снимки звезд, находящихся как можно ближе к краю Солнца во время затмения, а через несколько месяцев эти же звезды снять уже на ночном небе. После измерений относительных положений изображений этих звезд на двух фотографиях можно было судить о том, сместились ли они. Впервые этот эксперимент был проведен в 1919 году, подтвердив справедливость выводов теории Эйнштейна

Прили́в и отли́в — периодические вертикальные колебания  уровня океана или моря, являющиеся результатом изменения положений  Луны и Солнца относительно Земли  вкупе с эффектами вращения Земли  и особенностями данного рельефа  и проявляющееся в периодическом  горизонтальном смещении водных масс. Приливы и отливы вызывают изменения  в высоте уровня моря, а также  периодические течения, известные  как прили́вные течения, делающие предсказание приливов важным для прибрежной навигации.

Интенсивность этих явлений зависит от многих факторов, однако наиболее важным из них является степень связи водоёмов с мировым  океаном. Чем более замкнут водоём, тем меньше степень проявления приливо-отливных явлений.

Псевдоотлив на берегу «Маркизовой лужи» Финского залива

Так, например, на побережье  Финского залива эти явления заметны  только на мелководье, а периодически происходившие ранее наводнения в Петербурге объяснялись длинной  волной, связанной с колебаниями  атмосферного давления и нагонными  западными ветрами.

С другой стороны, если в месте образования прилива  достаточно большой амплитуды имеется  сужающийся залив или устье реки, это может привести к образованию  мощной приливной волны, которая  поднимается вверх по течению  реки, иногда на сотни километров. Из таких волн наиболее известны :

река Амазонка —  высота до 4 метров, скорость до 25 км/ч

река Фучуньцзян (Ханчжоу, Китай) — самый высокий  в мире бор, высота до 9 метров, скорость дo 40 км/ч

река Птикодьяк (залив  Фанди, Канада) — высота достигала 2 метров, ныне сильно ослаблен дамбой

залив Кука, один из рукавов (Аляска) — высота до 2 метров, скорость 20 км/ч

Хотя для земного  шара сила тяготения Солнца почти  в 200 раз больше, чем сила тяготения  Луны, прили́вные силы, порождаемые  Луной, почти вдвое больше порождаемых  Солнцем. Это происходит из-за того, что приливные силы зависят не от величины гравитационного поля, а от степени его неоднородности (градиента). При увеличении расстояния до источника поля градиент уменьшается  быстрее, чем величина самого поля. Поскольку Солнце почти в 400 раз  дальше от Земли, чем Луна, то и приливные  силы, вызываемые солнечным притяжением, слабее.

Также, одной из причин возникновения приливов и отливов, является суточное (собственное) вращение Земли. Массы воды мирового океана, имеющего форму эллипсоида, большая  ось которого не совпадает с осью вращения Земли участвует в её вращении вокруг этой оси. Это ведёт  к тому, что в системе отсчёта, связанной с Земной поверхностью, по океану бегут по взаимно противоположным  сторонам земного шара две волны, приводящие в каждой точке океанского побережья к периодическим, два раза в сутки повторяющимся, явлениям отлива, чередующихся с приливами.

Таким образом, ключевыми  моментами в объяснении приливо-отливных явлений являются:

суточное вращение Земного шара;

деформация покрывающей  земную поверхность водной оболочки, превращающей её в эллипсоид;

несовпадение его  большой оси с осью вращения Земли.

Отсутствие одного из этих факторов исключает возможность  появления приливов и отливов.

При объяснении причин приливов обычно внимание обращается лишь на второй из этих факторов. Но расхожее объяснение рассматриваемого явления  только действием приливных сил  неполно. Так, в случае совпадения упомянутых выше осей, приливно—отливные явления  наблюдаться, как периодическое  явление, не будут, сколь бы велики ни были приливные силы.

Приливная волна, имеющая  форму упомянутого выше эллипсоида, представляет собой суперпозицию двух «двугорбых» волн, образовавшихся в  результате гравитационного взаимодействия планетной пары Земля — Луна и  гравитационного взаимодействия этой пары с центральным светилом —  Солнцем с одной стороны. Кроме  того, фактором, определяющим образование  этой волны, выступают силы инерции [1] , имеющие место при обращении  небесных тел вокруг общих для  них центров масс.

Ежегодно повторяющийся  приливо-отливной цикл остаётся неизменным вследствие точной компенсации сил  притяжения между Солнцем и центром  масс планетной пары и силами инерции, приложенными к этому центру.

Поскольку положение  Луны и Солнца по отношению к Земле  периодически меняется, меняется и  интенсивность результирующих приливо-отливных явлений.

В основе эквивалентности  сил инерции и сил гравитационных лежит ясно осознанный Эйнштейном и  положенный в основу разработанной  им общей теории относительности  факт эквивалентности гравитационной и инерционной масс.