FÛRÉSZ GÁBOR

Teljes napfogyatkozás Magyarországon



A fogyatkozások kialakulásáról, jelenségeirõl és azok megfigyelésérõl



Elõzõ rész

Mit láthatunk a fogyatkozás alatt?

A teljes jelenség, az elsõ kontaktustól (amikor a holdkorong elõször érinti a napkorongot) az utolsó, negyedik kontaktusig (a két égitest utolsó érintkezése) majdnem három órán át tart. A legérdekesebb mégis az alig 2 perc 22 másodperces teljesség, illetve az ezt megelõzõ és ezt követõ pár perc. De nézzük sorra, miket is láthatunk!

A részleges fázisok különösen érdekesek lehetnek akkor, amikor sok napfolt látható a Napon. Mivel épp egy napfoltmaximumhoz közel járunk, igen nagy valószínûséggel gyönyörködhetünk abban, ahogy a sötét holdkorong egymás után fedi el a valóságban földünknél is többszörte nagyobb foltokat. Ezt már kisebb távcsövekkel, jó esetben (nagy foltcsoport) akár binokulárokkal láthatjuk, de ne feledkezzünk meg a biztonságos megfigyelésrõl (szûrõk, kivetítés), amirõl késõbb részletesen szó lesz.

Amint közeledik a totalitás ideje, egyre jobban sötétül a nyugati égbolt, észrevehetõ az eltérés a keleti égboltrésztõl, mely különbség egyre fokozódik. Amikor a Napnak már több, mint fele elfogyott, furcsa légköri tünemények jelentkezhetnek. Mint hullámzó víztükör árnyéka a medence alján, árnyéksávok figyelhetõk meg a talajon, a tájon: gyorsan változó formában, alakban, sötét és világos sávok mintázata jelenik meg. A hõmérséklet érezhetõen csökken, a totalitás alatt akár 10 fokkal is hidegebb lehet, mint a fogyatkozás kezdete elõtt. Amikor már csak egy vékony sarló marad a napkorongból, láthatóvá válik a korona, majd a körívvé olvadt sarló hirtelen felszakadozik, és pár másodpercre fénylõ pontok jelennek meg az elõbbi ív mentén. A Holdon ugyanis magas hegyek, mély völgyek, változatos felszíni formák találhatók, így a holdkorong szegélyét szemlélve ez korántsem egy szabályos alakzat, mint a napkorong pereme, mely semmiféle tagoltságot nem mutat. Így a teljesség elõtti pár másodpercben a völgyeken átszûrõdõ napfény csillog, fényes gyöngyökként felfûzve az elfogyatkozott napkorong peremén. Ennek a gyöngyfüzérnek (B6 kép, jobb oldal) a tagjai egyre halványulnak, majd csak egyetlen egy marad. Ez az utolsó ragyogó fényfolt pillanatokig beragyogja még az eget, egy hirtelen, villanásnyi ívet rajzolva a nem sokkal azelõtti sarló helyére, majd ez a fény, a gyémántgyûrû (B6., bal oldal) is kihuny, s megkezdõdik a totalitás.

Ahogy bekövetkezett a teljesség, ne távolodjunk el rögtön a sötét holdkorong peremétõl! Speciális mûszerek híján ugyanis csak teljes napfogyatkozások alkalmával figyelhetõk meg a napkitörések. Ezek a protuberanciák hatalmas méreteket ölthetnek, és akár pár perc távlatából is mutathatnak változásokat szerkezetükben. A legnagyobb protuberanciák akár a fél Napot is átívelhetik (!), de átlagos méretük is jócskán meghaladja Földünk méreteit. Ezek a kitörések sokszor akkora erejûek, hogy anyag távozik el nagy sebességgel a Napról. Elérve a Földet ezek a töltött részecskék a mágneses erõvonalak mentén bejutnak a magaslégkörbe, ahol ionizálva a gázatomokat és molekulákat sugárzásra gerjesztik azokat. Ez pedig nem más, mint a sarki fény, mely szegrõl-végrõl még a napfogyatkozással is összekapcsolható.

Speciális mûszerek híján a napkoronát (B5. kép) is csak teljes fogyatkozás alkalmával lehet megfigyelni szabad szemmel. A korona több napsugárnyira nyúlik el a korongtól, rengeteg finom részletet mutatva. A legfeltûnõbb talán szálas szerkezete, mely az erõs mágneses térnek köszönhetõ. A napfoltok száma egy nagyjából 11 és fél éves periodicitással mutat változásokat, egy periódus kezdetén alig, vagy egyáltalán nincs folt, a periódus felénél rengeteg van, majd a vége felé szintén nem láthatók foltok. Sokáig úgy gondolták, hogy a korona szerkezete is változik e periódussal, ugyanis a foltmaximum és -minimum idején bekövetkezett fogyatkozások alkalmával más volt a korona szerkezete, egyik esetben kiterjedt, szimmetrikus, másikban aszimmetrikus, kisebb volt a korona. Nemrégiben azonban speciális technikával az igen szélsõséges fényességviszonyokkal rendelkezõ koronát úgy vizsgálták, hogy a legkülsõ, leghalványabb részeket és a belsõ, fényesebb részeket is egy képen ábrázolták. Így kiderült, hogy nem változik a korona szerkezete, csak a Nap mágneses pólusváltása (mely periódusa két napfoltciklussal egyezik meg) során a korona „szimmetriatengelye” is fordul, és ez vezet ahhoz, hogy más oldalról, s így látszólag más szerkezetûnek figyelhetjük meg a koronát.

A totalitás beálltával nem lesz teljes éjszakai sötétség. Az árnyékfolt átmérõje ugyanis alig lesz több mint 100 km, és így a totalitás középvonalából nézve is mintegy 50 km-re már napsütötte a táj. Az onnan érkezõ szórt fény hatására az égbolt nem sötétül el teljesen, csak a fényesebb bolygók és csillagok lesznek láthatóak, mintha napnyugta után lennénk háromnegyed–egy órával. A Naptól keletre igen fényesen ragyog majd a Vénusz, míg nyugatra a Merkúr lesz látható (a nyugati horizont közelében pedig a Szaturnusz is megpillantható). A téli csillagképek fényesebb csillagait könnyen azonosítani lehet, az Oriont, a Nagy Kutyában a Szíriuszt, az Ikreket, benne a Polluxot és a Castort stb. Az égbolton történõ eligazodáshoz kíván segítséget nyújtani címlapképünk, melynek felhasználásával könnyen azonosíthatóak az egyes csillagképek és a fényesebb csillagok.
7. ábra. Camera Obscura
hatás illusztrációja 
(rézmetszet)

Nemcsak az égboltra érdemes figyelni, hanem a környezõ élõvilágra is. Az állatok már a 0,7–0,8 nagyságú fázisnál kezdenek furcsán viselkedni: közeledni érzik az estét, és – bár kissé zavartan – ennek megfelelõen is viselkednek. Több állat fekvõhelyet keres magának, az éjszakai állatok útraindulnak, a madarak esti koncertbe kezdenek, amit igen hirtelen hagynak abba a teljesség beálltakor. Az emberekre is nagy hatással van a fogyatkozás, ezt is érdemes megfigyelni…

A szûk résen áthaladó fény képalkotását már nagyon régen felismerte az emberiség. A fényképezés elõtti korszakban „camera obscura” (lyukkamera) néven rajzolási segédeszközként széles körben elterjedt az ezen az elven alapuló egyszerû kamera. A természet azonban önmaga is rajzolásra készteti a fényt: bizonyos telítettségû lombkoronák levelei közt maradó résen átszûrõdõ napfény a talajra vetülve kirajzolja a napkorong képét. Normális esetben ilyenkor a fák alatt sok kis, egybeolvadó korong figyelhetõ meg. Napfogyatkozás idején azonban az egyre jobban „beharapott” korong képét, majd végül, a totalitás elõtt csak egy vékony sarlót lehet látni a talajon. Ezt mutatja két, az 1800-as évek második felébõl származó rézmetszet, illetve ennek a képnek a hátterét gyûrûs fogyatkozáskor látható mintázat adja (7. ábra).

A teljesség elmúltával az elõzõ jelenségek ismétlõdnek, csak fordított sorrendben. Kis különbség talán akad: a fogyatkozás végén kicsit könnyebb megpillantani a kromoszférát, a vékony, igazi „naplégkört”. A totalitás kezdetekor is megfigyelhetõ ez a vöröses réteg a napperemen, de ekkor a hirtelen fényességbõl sötétre változó fényviszonyokhoz lassabban adaptálódik a szem, s mire észrevehetnénk, már el is takarja a Hold.

Hogyan figyeljük meg a fogyatkozást?

A napfogyatkozás megfigyelése során az egyik legfontosabb dolog, hogy vigyázzunk szemünk épségére.

SOHA NE NÉZZÜNK A NAPBA MEGFELELÕ FÉNYCSÖKKENTÕ SZÛRÕ NÉLKÜL!!!

Mi a megfelelõ? A kérdés megválaszolása elõtt ejtsünk pár szót az emberi szemrõl és a látásról!

A szem hátsó falán található a retina, mely mintegy 80 millió érzékelõt, receptort tartalmaz. Ezekre vetül a szemlencse által alkotott kép, egy adott pontban az arra vetített fénymennyiséggel arányos ingerületet kelt, amit aztán idegpályák szállítanak az agyba. Csakhogy ezekbõl az idegpályákból 1–1 millió fut a bal, ill. a jobb szembe, vagyis átlagosan egy idegpályára 80 receptor jut. Ez azért így alakult ki, mert a fényérzékelés során a receptorokban olyan változások mennek végbe, melyek során a receptor elveszíti érzékenységét, s kis idõbe telik, míg újra mûködõképes lesz. Ez alatt a relaxációs idõ alatt az ehhez a receptorhoz tartozó idegpálya nem pihen, hanem egy másik érzékelõ ingerületét szállítja. Ennek viszont az a következménye, hogy a retinára vetült képnek egy adott pillanatban csak alig több, mint 1%-át közvetítik az idegpályák az agyba. De mégsem foltos, sok különálló pontból összetevõdõ képet látunk, amit agyunk fantasztikus teljesítõképességének köszönhetünk. Ha azonban a napfogyatkozás során olyan fénycsökkentõ eljárást alkalmazunk, mely a látható tartományban kellemes, fájdalommentes napba nézést tesz lehetõvé, de az infravörös sugarakat átereszti, akkor nagy károsodást okozhatunk a retinán. A vizuális tartományban gyenge fény hatására ugyanis a pupilla kitágul, s a káros sugárzásból sokkal többet enged be a szembe, mintha az adott szûrõ nélkül szemlélõdtünk volna. És az infravörös sugárzás nem kelt fényérzetet, eleinte nem is fáj a szem, azonban a szemlencse ezeket a sugarakat is lefókuszálja, s ezáltal szó szerint kiégnek a receptorok. Ez egyre nagyobb fájdalommal jár, azonban mire észbe kapnánk, már jó pár millió érzékelõnk elpusztult. A kisebb-nagyobb mértékû fájdalom azonban elmúlik, s utána semmi különöset sem veszünk észre (jobb esetben), hiszen agyunk az esetlegesen maradt 50-60 millió receptorral is képes látni. Csakhogy ez felfokozott munkát igényel, s fáradékonyságot, fejfájást okozhat már rövidebb távon is, nem beszélve arról, hogy az öregedés során idõ elõtti vakságot okozhat gondatlanságunk.

A napfogyatkozás totalitás elõtti és utáni fázisait csak olyan szûrõn át szemléljük, mely a fény 0,001%-át engedi át a látható (380–780 nm), max. 0,5%-át a közeli infravörös (780–1400 nm) tartományban. Mágneslemez, túlexponált színes film vagy kormozott üveg nagyon veszélyes, hisz a 8. ábráról is jól láthatóan ezek a közeli infravörösben átengednek. Ha lehet, szerezzünk be direkt erre a célra gyártott szûrõket (pl. Solar Screen, Mylar stb.), vagy ha nagyon nincs más lehetõség, alumíniumgõzölt CD-n (bár ennek felületi kiképzése, feliratozása nagymértékben zavarja a megfigyelést) vagy erõsebb (14-es) hegesztõüvegen át nézzük a fogyatkozást. Utóbbi eszközök esetén, amennyire csak lehet, minimalizáljuk a használat idejét!

8. ábra. Különbözô szürôk áteresztôképessége ultraibolyától infravörösig

Intõ példaképp – hogy mennyire is veszélyes a fogyatkozás megfigyelése szûrõ nélkül – álljon itt Petõfi Sándor Szemfájásomkor c. verse. A forradalmár költõ ugyanis a legutóbbi, hazánkból is megfigyelhetõ teljes napfogyatkozást (1842. július 8.) az akkoriban ajánlott kormozott üveg nélkül nézte, mondván neki ne mondják meg, mivel nézzen a Napba. Ennek eredményeképp a költõt úgy kellett hazavezetni, majd lakásából több napig ki sem mozdult, annyira fájt és káprázott a szeme. Évekkel késõbb örökítette meg „élményét” az említett versben:
 

Teremtõ Isten! Szemeimre
A vakságot tán csak nem küldöd?
Mi lesz belõlem, hogyha többet
Nem látok lyányt s pipafüstöt?

Távcsövön keresztül kizárólag megfelelõ mértékû, biztonságos, az objektív elé helyezett szûrõn át szabad a Napot vizsgálni! Amennyiben nincs ilyen szûrõ, úgy a napkép kivetítésével érdemes próbálkozni. Ehhez szükség van egy fehér ernyõre (vagy ha más nincs kéznél, a tenyerünkre), amit leárnyékolunk a közvetlen napfény elõl, s csak a távcsõbõl érkezõ fényt engedjük rávetülni. (Érdemes a kivetítõ ernyõt valamilyen tartószerkezettel a távcsõhöz rögzíteni.) A kivetítés elõtt azonban gyõzõdjünk meg róla, hogy a használt okulárnak nem árt-e az igen nagy hõmérséklet (mûanyag lencsés vagy mûanyag foglalatú okulárokat semmiképp se használjunk, de ragasztott tagú lencsékkel rendelkezõ okulár sem viseli el a fókuszhoz közeli nagy hõmérsékletet). Akár egy jobb minõségû binokulár is megfelel erre a célra, de mint a természet jelenségeinél említett camera obscura, egy nagyobb, árnyékot adó lapba fúrt apró lyuk is megteszi optika helyett.

A teljesség alatt nyugodtan szabad szemmel is a Napba nézhetünk, sõt, csak így érdemes! Az erõs szûrõkön át ugyanis nem látnánk se a koronát, se a „nappali ég” csillagait. Érdemes kisebb nagyítású távcsövekkel megnézni az esetleg látható protuberanciákat, megfigyelni a korona szerkezetét. Már magát a gyöngyfûzért és a gyémántgyûrût is szûrõk nélkül figyeljük meg, ha látni is akarunk belõlük valamit!

Néhány szó a fotózásról

Sokan gondolhatnak arra, hogy ne csak megfigyeljék, de fényképen is megörökítsék a fogyatkozást. Az alábbiakban és az 1. táblázat segítségével ehhez szeretnénk néhány tanácsot adni.

1. táblázat. Expozíciós idõk a napfogyatkozás fotózásához, 21 dines (100 ASA) filmhez


 
  1,4 2 2,8 4 5,6 8 11 16 22 32
85% fázis elõtt (szûrõ) 1/4000 1/2000 1/1000 1/500 1/250 1/125 1/60 1/30 1/15
85% fázis után (szûrõ) 1/4000 1/2000 1/1000 1/500 1/250 1/125 1/60 1/30 1/15 1/8
gyémántgyûrû 1/4000 1/2000 1/1000 1/500 1/250 1/125 1/60 1/30
protuberanciák 1/2000 1/1000 1/500 1/250 1/125 1/60 1/30 1/15 1/8 1/4
belsõ korona 1/250 1/125 1/60 1/30 1/15 1/8 1/4 1/2 1 2
külsõ korona 1/30 1/15 1/8 1/4 1/2 1 2 4 8 16

A totalitás elõtti és utáni részleges fázisok fotózásához elengedhetetlen a megfelelõ szûrõ, amelyek a szabadszemes megfigyelésnél leírtakhoz hasonló, azonban kicsit több fényt eresztenek át (hogy minél rövidebbek lehessenek az expozíciós idõk, és így ne zavarjon a légkör mozgásából adódó képelmosás). Épp ezért a fényképezõgép keresõjéhez még egy enyhe szûrõre van szükség.

Mivel a fotóemulziók egyáltalán nem, vagy igen kevéssé érzékenyek az infravörös tartományban, így fotózáshoz jól használható szûrõket ne alkalmazzuk vizuálisan! Videokamerák esetében viszont – melyekben ma már kizárólagosan CCD csipeket alkalmaznak – a detektor igen magas vörös-, infravörös érzékenysége miatt ne elégedjünk meg a használt szûrõ vizuális tesztelésével „ezen át nézve elég halvány már a Nap, biztosan jó lesz a kamerára”, mert esetleg teljesen tönkretehetjük a drága eszközt.

A napkorong megfelelõ méretû leképezéséhez hosszú fókusztávolságú teleobjektívre lesz szükségünk. A 9. ábrán látható, hogy a totalitás alatt a napkorong és a korona mekkora méretben jelenik meg a negatívon adott fókusztávolság esetén. Vagyis az egyszerûbb automata gépekkel nem érdemes a részleges fázist fotózni, legalább 200 mm-es teleobjektívre van szükség. Az expozíciós idõk függnek a használt szûrõtõl, filmtõl, objektívtõl, így érdemes azokat kipróbálni jóval a fogyatkozás elõtt. A részleges fázisok fotózása technikailag egyezik a napkorong fotózásával, vagyis akármilyen kis ívdarab látszik is a Napból, az ugyanolyan fényes, ugyanúgy fotózandó, mint a teljes korong. Tájékoztató jellegû adatok az expozíciós idõkkel kapcsolatban az 1. táblázatban találhatók.

9. ábra. A napkorong és a korona mérete a negatívon különbözô fókusztávolságok esetén

A totalitás, valamint a gyöngyfüzér, ill. gyémántgyûrû fotózásához nem kell szûrõket alkalmazni. A részletgazdag képekhez itt is a nagyobb fókuszú objektív ajánlott, azonban a totalitás alatti hangulatot nagyon jól kifejezik a nagylátószögû objektívekkel készített felvételek. Bármit és bárhogyan is fotózunk, érdemes többfajta expozíciós idõt kipróbálni ugyanannál a blendenyílásnál, és ha lehet, egy adott beállítás mellett 2-3 képet is készíteni. Ezt a kevesebb, mint 2,5 percet ugyanis nem lehet megismételni, és ha 100 képbõl csak egy-kettõ sikerül csak, már akkor is megérte. Ha csak két-három képet készítünk, akkor szinte biztosan elrontják a hívást, karcos lesz a kép stb., mint tudjuk, Murphy és az ördög sohasem alszik…


Természet Világa, 130. évf. 8. sz. 1999. augusztus, 358–363. o.
http://www.kfki.hu/chemonet/TermVil/ 
http://www.ch.bme.hu/chemonet/TermVil/ 


Vissza a tartalomjegyzékhez