Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Аспанның және оның жарықты қалай шашыратып, таратып жатқанының визуалды қабылдау. Аспанның жарықтығы - аспанның көзбен көру қабілеті мен оның жарықты қалай шашыратып, таратып отырғанын білдіреді. Аспанның түнде мүлдем қараңғы болмауы оңай байқалады. Егер түнгі аспаннан жарық көздерін (мысалы, Ай мен жарық ластануын) алып тастасақ, тек тікелей жұлдыз жарығы көрінеді. Аспанның жарықтығы күн бойы әртүрлі болады, және негізгі себептері де әртүрлі. Күндіз, Күн көкжиектен жоғары тұрған кезде, күн сәулесінің тікелей шашырауы жарықтың басым көзі болып табылады. Түске қарай (күн батқаннан кейін немесе күн шыққа дейін, тиісінше түннің толық қараңғылығына дейін немесе одан кейін) жағдай күрделірек және одан әрі саралау қажет. Күннің қараңғысы (күн батуы мен таң атқан) үш 6° сегментке бөлінеді, бұл Күннің көкжиектен төменгі орнын белгілейді. Азаматтық түске қарай Күн дискінің орталығы көкжиектен 1/4° мен 6° төмен болып көрінеді. Кемеде күннің көтерілу биіктігі 6° мен 12° аралығында болады. Астрономиялық түске қарай Күн 12° мен 18° аралығында болады. Күннің тереңдігі 18°-дан асқанда аспан жалпы алғанда ең үлкен қараңғылыққа ұшырайды. Түнгі аспанның табиғи жарықтығының көздері ауаның жарқырауы, күн сәулесінің жанама шашырауы, жұлдыздардың шашырауы және жарық ластануы.
Visual perception of the sky and how it scatters and diffuses light. Sky brightness refers to the visual perception of the sky and how it scatters and diffuses light. The fact that the sky is not completely dark at night is easily visible. If light sources (e. g. the Moon and light pollution) were removed from the night sky, only direct starlight would be visible. The sky's brightness varies greatly over the day, and the primary cause differs as well. During daytime, when the Sun is above the horizon, the direct scattering of sunlight is the overwhelmingly dominant source of light. During twilight (the duration after sunset or before sunrise until or since, respectively, the full darkness of night), the situation is more complicated, and a further differentiation is required. Twilight (both dusk and dawn) is divided into three 6° segments that mark the Sun's position below the horizon. At civil twilight, the center of the Sun's disk appears to be between 1/4° and 6° below the horizon. At nautical twilight, the Sun's altitude is between –6° and –12°. At astronomical twilight, the Sun is between –12° and –18°. When the Sun's depth is more than 18°, the sky generally attains its maximum darkness. Sources of the night sky's intrinsic brightness include airglow, indirect scattering of sunlight, scattering of starlight, and light pollution.
Ауа шамы
Физик Андерс Ангстрем солтүстік сәулелерінің спектрін зерттегенде, тіпті түнде сол сәулелер болмаған кезде, оның сипаттамалық жасыл сызығы әлі де бар екенін анықтады. 1920 жылдары ғалымдар ақ түске және аспанның өзіне сәуле шығару сызықтарын және олардың себебін анықтап, түсіне бастады. Ангстром байқаған жасыл сызық - бұл жоғары атмосферадағы оттегінің рекомбинациясынан пайда болған 557,7 нм толқын ұзындығы бар эмиссия сызығы. Аэрожарық - бұл атмосфераның жоғарғы бөлігіндегі фотондардың шығарылуына әкелетін әртүрлі процестердің жиынтық атауы, қозғаушы күш негізінен Күннен UV сәулелену болып табылады. Бірнеше эмиссиялық сызықтар басым: 557,7 нм-дегі оттегінің жасыл сызығы, 589,0 және 589,6 нм-дегі натрийдің сары қос сызығы және 630,0 және 636,4 нм-дегі оттегінің қызыл сызықтары. Натрийдің шығарындылары 90-100 км биіктікте, мезопаузадан жоғары және ионосфераның D қабатында 10 км қалыңдықтағы жұқа натрий қабатынан шығады. Қызыл оттегі сызықтары F қабатында 300 км-дей биіктікте пайда болады. Көк оттегінің шығарындылары кеңістікте кең таралған. Натрий мезосфералық биіктікке қалай жетеді, әлі толық түсініксіз, бірақ бұл теңіз тұзы мен метеориттік шаңның жоғары көтерілуінің комбинациясы деп есептеледі. Күндіз натрий мен қызыл оттегінің сәулелері басым болады және түнгі сәулелерге қарағанда шамамен 1000 есе жарық болады, өйткені күндіз атмосфераның жоғарғы бөлігінде күннің ультрафиолет сәулелері толық болады. Алайда бұл әсерді адам көзі байқамайды, өйткені тікелей шашыраған күн сәулесінің жарқырауы оны басып, жасырады.
When physicist Anders Ångström examined the spectrum of the aurora borealis, he discovered that even on nights when the aurora was absent, its characteristic green line was still present. It was not until the 1920s that scientists were beginning to identify and understand the emission lines in aurorae and of the sky itself, and what was causing them. The green line Angstrom observed is in fact an emission line with a wavelength of 557.7 nm, caused by the recombination of oxygen in the upper atmosphere. Airglow is the collective name of the various processes in the upper atmosphere that result in the emission of photons, with the driving force being primarily UV radiation from the Sun. Several emission lines are dominant: a green line from oxygen at 557.7 nm, a yellow doublet from sodium at 589.0 and 589.6 nm, and red lines from oxygen at 630.0 and 636.4 nm. The sodium emissions come from a thin sodium layer approximately 10 km thick at an altitude of 90–100 km, above the mesopause and in the D layer of the ionosphere. The red oxygen lines originate at altitudes of about 300 km, in the F layer. The green oxygen emissions are more spatially distributed. How sodium gets to mesospheric heights is not yet well understood, but it is believed to be a combination of upward transport of sea salt and meteoritic dust. In daytime, sodium and red oxygen emissions are dominant and roughly 1,000 times as bright as nighttime emissions because in daytime, the upper atmosphere is fully exposed to solar UV radiation. The effect is however not noticeable to the human eye, since the glare of directly scattered sunlight outshines and obscures it.
Күн сәулесінің жанама шашырауы
Күшті сәулелер екі жақтан түседі. Атмосферадан және ғарыштан. Бірінші жағдайда Күн енді ғана батып кетті, бірақ әлі де атмосфераның жоғарғы бөлігін тікелей жарықтайды. Таралған күн сәулесінің мөлшері көру сызығындағы шашыратушылардың (яғни ауа молекулаларының) санына пропорционалды болғандықтан, Күн көкжиектен төмен түсіп, атмосфераны аз жарыққа түсіргенде, бұл жарықтың қарқындылығы тез төмендейді. Күннің биіктігі < 6° болғанда атмосфераның 99% -ы жердің көлеңкесінде болады және екінші реттік шашырау пайда болады. Алайда, көкжиекте атмосфераның 35% -ы әлі де тікелей жарықтандырылады және күн 12 ° -ге жеткенше жалғасады. 12°-дан 18°-ға дейін атмосфераның ең жоғарғы бөлігі ғана, көкжиекте, Күн орналасқан нүктеден тікелей жоғарыда, әлі күнге дейін жарық болады. Содан кейін барлық жарық көздері жойылып, ғаламшарлар қараңғылықта қалады. Күн сәулесінің екінші көзі - бұл зодиактық жарық, ол күн сәулесінің планетааралық шаңға шағылысуы мен шашырауынан пайда болады. Зодиактық жарық Жердің орналасуына, бақылаушының орналасуына, жылдың мезгіліне, сондай-ақ шағылыстыратын шаңның құрамы мен таралуына байланысты өте көп өзгереді.
Indirectly scattered sunlight comes from two directions. From the atmosphere itself, and from outer space. In the first case, the Sun has just set but still illuminates the upper atmosphere directly. Because the amount of scattered sunlight is proportional to the number of scatterers (i. e. air molecules) in the line of sight, the intensity of this light decreases rapidly as the Sun drops further below the horizon and illuminates less of the atmosphere. When the Sun's altitude is < 6° 99% of the atmosphere in zenith is in the Earth's shadow and second order scattering takes over. At the horizon, however, 35% of the atmosphere along the line of sight is still directly illuminated, and continues to be until the sun reaches 12°. From 12° to 18° only the uppermost parts of the atmosphere along the horizon, directly above the spot where the Sun is, is still illuminated. After that, all direct illumination ceases and astronomical darkness sets in. A second source sunlight is the zodiacal light, which is caused by reflection and scattering of sunlight on interplanetary dust. Zodiacal light varies quite a lot in intensity depending on the position of the Earth, location of the observer, time of year, and composition and distribution of the reflecting dust.
Жерден тыс көздерден келген шашыраңқы жарық
Ауа молекулалары тек күн сәулесінің ғана шашырауына жол бермейді. Жұлдыздар жарығы мен Құс жолының шашыраңқы жарығы да ауа арқылы шашыранады, ал V шамасына дейінгі жұлдыздар шашыраңқы шашыраңқы жұлдыз жарығына ықпал ететіндігі анықталды. Галактикалар мен тұмандықтар сияқты басқа көздер елеулі үлес қосып отырған жоқ. Бар жұлдыздардың жалпы жарықтығын Бёрнс 1899 жылы өлшеді, оның нәтижесінде жерге жететін жалпы жарықтығы 2,000 бірінші шамасы жұлдыздардың жарықтығына тең болды.
Not only sunlight is scattered by the molecules in the air. Starlight and the diffuse light of the Milky Way are also scattered by the air, and it is found that stars up to V magnitude 16 contribute to the diffuse scattered starlight. Other sources such as galaxies and nebulae don't contribute significantly. The total brightness of all the stars was first measured by Burns in 1899, with a calculated result that the total brightness reaching earth was equivalent to that of 2,000 first magnitude stars with subsequent measurements by others.
Жарық ластануы
Жарық ластануы - қалаларда аспанның жарқырауының үнемі өсіп келе жатқан көзі. Тығыз орналасқан жерлерде жарық ластануын қатаң бақылауға алынбайды, түнгі аспан барлық жарық сөнген кездегіден 5 - 50 есе жарық болады, және жарық ластануының әсері табиғи көздерден (оның ішінде ай жарығынан) әлдеқайда көп. Қалалық даму мен жарық ластануы нәтижесінде адамзаттың үштен бірі, сондай-ақ дамыған елдердің көпшілігі сүт жолы галактикасын көре алмайды.
Light pollution is an ever increasing source of sky brightness in urbanized areas. In densely populated areas that do not have stringent light pollution control, the entire night sky is regularly 5 to 50 times brighter than it would be if all lights were switched off, and very often the influence of light pollution is far greater than natural sources (including moonlight). With urbanization and light pollution, one third of humanity, and the majority of those in developed countries, cannot see the Milky Way.
Түске қарай
Күн батқаннан кейін аспанның жарықтығы тез төмендейді, осылайша ауадағы жарықты көруге мүмкіндік береді. Бұл уақытта натрий қабатынан сары сәулелер және 630 нм оттегі желілерінен қызыл сәулелер басым болады және кейде азаматтық және теңіз түнегі кезінде көрінетін қызғылт түске ықпал етеді. Күн осы биіктіктерге теңіздің түске қарай батып кеткеннен кейін, бұрын аталған сызықтардан шығатын жарықтың қарқындылығы төмендейді, ондағы қышқылтегін жасыл басым көз болып қала береді. Астрономиялық қараңғылық орнаған кезде 557,7 нм-дегі жасыл оттегі сызығы басым болады және жұлдыз жарығының атмосфералық шашырауы пайда болады. Дифференциалдық сыну спектрдің әртүрлі бөліктерінің басым болуына себеп болады, алтын сағат пен көк сағат пайда болады.
When the Sun has just set, the brightness of the sky decreases rapidly, thereby enabling the viewing of the airglow that is caused from such high altitudes that they are still fully sunlit until the Sun drops more than about 12° below the horizon. During this time, yellow emissions from the sodium layer and red emissions from the 630 nm oxygen lines are dominant, and contribute to the purplish color sometimes seen during civil and nautical twilight. After the Sun has also set for these altitudes at the end of nautical twilight, the intensity of light emanating from earlier mentioned lines decreases, until the oxygen green remains as the dominant source. When astronomical darkness has set in, the green 557.7 nm oxygen line is dominant, and atmospheric scattering of starlight occurs. Differential refraction causes different parts of the spectrum to dominate, producing a golden hour and a blue hour.