Giedras žvaigždėtas dangus – neįtikėtino grožio reginys. Tačiau, atsižvelgiant į tai, kad turime galimybę tai stebėti gana dažnai, pradėjome apie tai pamiršti. Tačiau šios dienos klausimas, kurį įtraukėme į darbotvarkę – kodėl dieną nesimato žvaigždės.
Kodėl mes negalime pamatyti žvaigždžių dieną?
Žinoma, dieną Žemė nenusisuka nuo žvaigždžių ir nepriverčia jų tokiu būdu išnykti. Žvaigždės yra visur, jų yra milijonai, bet, kaip žinia, jos toli.
Nepaisant to, kad Saulė taip pat yra žvaigždė, ir nepaisant to, kad daugelis žvaigždžių, kurias galime pamatyti naktiniame danguje, yra daug ryškesnės už Saulę, jų šviesa mūsų nepasiekia taip ryškiai.
Štai kodėl tuo metu, kai viename iš Žemės pusrutulių stebima diena, dėl to, kad jis pasuktas į Saulę, mūsų natūralios žvaigždės šviesa yra stipresnė nei bet kurios mums matomos žvaigždės spinduliuotė. . Žvaigždės lieka danguje, tačiau jų šviesą „slopina“ apšvietimas, kurį sukuria Saulė.
Galbūt toks paaiškinimas gali tapti gana sunkiai suprantamas, tačiau naudojant paprastą analogiją galima labai paprastai paaiškinti tokio reiškinio, kai žvaigždės dienos metu nesimato, prigimtį. Įsivaizduokite įprastą žibintuvėlį ir prisiminkite, kaip gerai tokiu prietaisu galite apšviesti gatvę ar kambarį naktį, visiškoje tamsoje.
Tačiau šį žibintuvėlį įjunkite lauke dienos metu arba gerai apšviestoje patalpoje. Vargu ar pastebėsite jo šviesos pėdsakus.
Panaši situacija susiklosto ir kosminiu mastu: Žemei apsisukus ir nakčiai užklupus vienam iš jos pusrutulių, žmonės iš mūsų planetos paviršiaus turi galimybę stebėti žvaigždėtą dangų. Kai šiame pusrutulyje vėl ateina diena, o Saulė apšviečia visus planetos paviršiaus kampelius, žvaigždės tampa nepasiekiamos mūsų vaizdams, nes saulės spindulių galia yra daug didesnė nei daugybės žvaigždžių švytėjimo galia.
Ar galima pamatyti žvaigždes per dieną ir kaip tai padaryti
Taip pat verta paminėti, kad yra būdų, kaip pamatyti žvaigždes dienos metu. Tačiau tam reikia naudoti atitinkamą įrangą. Mes kalbame apie specialius teleskopus, galinčius rodyti vaizdą radijo diapazone. Tokios įrangos pagalba galite pamatyti žvaigždes net šviesiu paros metu. Tačiau ši sąlyga taikoma tik supernovoms.
Augantis vyras domisi pažodžiui viskuo. Jis užduoda klausimus apie viską, ką mato. Kodėl dieną šviečia saulė, o naktį – žvaigždės? Ir taip toliau. Atsakyti į iš pažiūros paprastus klausimus ne visada lengva. kartais pritrūksta specialių žinių. O kaip kompleksą paaiškinti paprastai? Ne kiekvienas gali tai padaryti.
Kas yra žvaigždė?
Be šios sąvokos neįmanoma aiškiai paaiškinti, kodėl dieną šviečia saulė, o naktį – žvaigždės. Dažnai kūdikiams žvaigždės atrodo kaip maži taškeliai danguje, kuriuos jie lygina su mažomis lemputėmis ar žibintuvėliais. Jei pateiksime analogiją, tada juos galima palyginti su didžiuliais prožektoriais. Nes žvaigždės yra neįsivaizduojamai didžiulės, nepaprastai karštos ir išsidėsčiusios tokiu atstumu nuo mūsų, kad atrodo kaip trupiniai.
Kas yra saulė?
Pirmiausia reikia pasakyti, kad Saulė yra vardas, kaip ir vardas. Ir šis vardas yra artimiausia mūsų planetai žvaigždė. Bet kodėl ji nėra taškas? O dėl ko dieną šviečia saulė, o naktį žvaigždės, jei jos vienodos?
Saulė neatrodo taškas, nes ji yra daug arčiau nei kitos. Nors tai irgi toli gražu. Jei matuosite atstumą kilometrais, tada skaičius bus lygus 150 milijonų. Tokį atstumą automobilis įveiks per 200 metų, jei judės nesustodamas pastoviu 80 km/h greičiu. Dėl neįtikėtinai didelio atstumo saulė atrodo maža, nors yra tokia, kad joje lengvai galėtų būti milijonas planetų, tokių kaip Žemė.
Beje, saulė yra toli nuo didžiausios ir nelabai ryškios žvaigždės mūsų danguje. Jis tiesiog yra vienoje vietoje su mūsų planeta, o likusieji yra išsibarstę toli erdvėje.
Kodėl saulė matoma dieną?
Pirmiausia reikia atsiminti: kada prasideda diena? Atsakymas paprastas: kai saulė pradeda šviesti iš už horizonto. Be jo šviesos tai neįmanoma. Todėl atsakydami į klausimą, kodėl saulė šviečia dieną, galime teigti, kad pati diena neateis, jei saulė nepakils. Juk kai tik išeina už horizonto, ateina vakaras, o paskui ir naktis. Beje, verta paminėti, kad juda ne žvaigždė, o planeta. O dienos pasikeitimas į naktį įvyksta dėl to, kad Žemės planeta be sustojimo sukasi aplink savo fiksuotą ašį.
Kodėl tada žvaigždės nematomos dieną, jei jos, kaip saulė, visada šviečia? Taip yra dėl to, kad mūsų planetoje yra atmosfera. Jie išsisklaido ore ir užgožia silpną žvaigždžių švytėjimą. Nustačius, sklaidymas sustoja ir niekas neužstoja jų silpnos šviesos.
Kodėl mėnulis?
Taigi, dieną šviečia saulė, o naktį – žvaigždės. To priežastys yra žemę supantis oro sluoksnis. Bet kodėl mėnulis kartais matomas, o kartais ne? O kai yra, jis gali įgauti įvairias formas – nuo plono pusmėnulio iki šviesaus apskritimo. nuo ko tai priklauso?
Pasirodo, pats mėnulis nešviečia. Jis veikia kaip veidrodis, atspindintis saulės spindulius į žemę. O stebėtojai gali matyti tik tą palydovo dalį, kuri yra apšviesta. Jei atsižvelgsime į visą ciklą, tada jis prasideda labai plonu mėnesiu, kuris primena apverstą raidę „C“ arba lanką iš raidės „P“. Per savaitę jis užauga ir tampa kaip pusė apskritimo. Kitą savaitę jis toliau didėja ir kasdien vis labiau artėja prie pilno rato. Kitas dvi savaites piešinys mažėja. O mėnesio pabaigoje mėnulis visiškai išnyksta iš naktinio dangaus. Tiksliau, jo tiesiog nesimato, nes apšviesta tik ta jo dalis, kuri nusisuko nuo Žemės.
Ką žmonės mato erdvėje?
Orbitoje skriejančių astronautų nedomina klausimas, kodėl dieną šviečia saulė, o naktį – žvaigždės. Ir taip yra dėl to, kad abu ten matomi vienu metu. Šis faktas paaiškinamas oro nebuvimu, kuris neleidžia žvaigždžių šviesai prasiskverbti pro išsklaidytus saulės spindulius. Galite juos pavadinti laimingais, nes jie iškart mato artimiausią žvaigždę ir toli esančią žvaigždę.
Beje, naktiniai žibintai skiriasi spalvomis. Ir tai aiškiai matoma net iš Žemės. Svarbiausia yra atidžiai žiūrėti. Karščiausi iš jų šviečia baltai ir mėlynai. Tos žvaigždės, kurios yra šaltesnės nei ankstesnės, yra geltonos. Mūsų saulė yra viena iš jų. O šalčiausias skleidžia raudoną šviesą.
Pokalbio apie žvaigždes tęsinys
Jei vyresniems vaikams kyla klausimas, kodėl dieną šviečia saulė, o naktį – žvaigždės, tuomet pokalbį galite tęsti prisimindami žvaigždynus. Jie sujungia žvaigždžių grupes, esančias vienoje dangaus sferos vietoje. Tai yra, jie mums atrodo netoliese. Tiesą sakant, tarp jų gali būti didžiulis atstumas. Jei galėtume skristi toli nuo saulės sistemos, žvaigždėto dangaus neatpažintume. Nes žvaigždynų kontūrai labai pasikeistų.
Šiose žvaigždžių grupėse buvo matyti žmonių figūrų, daiktų ir gyvūnų kontūrai. Šiuo atžvilgiu atsirado įvairių pavadinimų. Ursa Major and Minor, Orion, Cygnus, Southern Cross ir daugelis kitų. Šiandien yra 88 žvaigždynai. Daugelis jų yra susiję su mitais ir legendomis.
Dėl žvaigždyno jie keičia savo padėtį danguje. Ir kai kurie paprastai matomi tik tam tikru sezonu. Yra žvaigždynų, kurių nematyti Šiaurės ar Pietų pusrutulyje.
Laikui bėgant žvaigždynai prarado mažas žvaigždes, todėl iš jų modelio tapo sunku atspėti, kaip atsirado pavadinimas. Garsiausias Šiaurės pusrutulio žvaigždynas – Ursa Major – dabar virto „kibiru“. O šiuolaikinius vaikus kankina klausimas: „Kur čia lokys?
Daugelis iš mūsų susimąstė, kodėl dienos metu danguje nesimato žvaigždės. Juk jie niekur nedingsta, nenutolsta, bet žmogaus akis saulės šviesoje vis tiek nepajėgia jų pamatyti. Mokslininkai jau seniai išsiaiškino šią problemą, tačiau, nepaisant to, daugelis žmonių vis dar sunkiai gali išsiaiškinti šio reiškinio priežastis.
Žvaigždės ir saulė
Kiekviena žvaigždė yra didžiulis dujų rutulys, skleidžiantis savo šviesą. Tai esminis skirtumas nuo planetų ir palydovų: jos kuria šviesą savo paviršiumi atspindėdamos saulės spindulius, o žvaigždės turi savo švytėjimą (nes neturi nieko, kas atspindėtų saulės spindulius).
Tai yra pagrindinė priežastis, kodėl jie nėra matomi dieną. Be to, verta atsižvelgti į kai kuriuos kitus niuansus:
- Planeta turi atmosferą.
Atmosferoje yra daug elementų. Tai anglies dioksidas, vandenilis ir daugybė kitų dujinių medžiagų (įskaitant vandens molekules), kurių plika akimi nematyti.
Kai Saulės spinduliai praeina per atmosferą, jie turi tam tikrą spalvą, priklausomai nuo spalvos bangos bangos ilgio:
- mėlyna, violetinė ir mėlyna spalvos (mėlynas dangus) turi trumpas bangas;
- ir ilgas - raudonas (saulėlydis).
Saulė taip pat yra žvaigždė, tačiau jos spinduliai yra tokie ryškūs, kad tiesiogine prasme pranoksta bet kokių kitų žvaigždžių ir net planetų švytėjimą. Visų kitų erdvėje esančių objektų taip pat nematyti, nes jų švytėjimas yra daug silpnesnis nei saulės.
- Dieną, kai Saulė apšviečia Žemę, saulės spinduliai išsisklaido ir lūžta.
Taigi, žvaigždės dienos metu nesimato, net jei persikeliate į kitą planetos tašką (dėl spindulių sklaidos atmosferoje). Taip pat didelę reikšmę turi minėtų elementų buvimas ore:
- mikroskopinės dulkės nesulaiko mėlynos spalvos nuo saulės;
- tam tikrų dujų (pavyzdžiui, raudonojo fosforo) molekulių buvimas taip pat turi įtakos spalvų gamai.
- Turint tokį platų įvairių spalvų atspalvių asortimentą, tiesiogine prasme neįmanoma pamatyti žvaigždžių.
To priežastis yra daugybė šviesos šaltinių (kuriuos sukuria saulė). Todėl žvaigždžių švytėjimas nepasiekia planetos paviršiaus, o jei pasiekia, išsibarstę Saulės spinduliai visiškai neutralizuoja jo poveikį. Štai kodėl žvaigždžių dieną nematyti.
Kita vertus, dienos šviesoje žmonės vis tiek gali pamatyti vieną žvaigždę. Bet tik ryškiausia iš visų galimų – tiesiog ta pati Saulė.
Kodėl už saulės nematai kitų žvaigždžių?
Tai labai paprasta: Saulė yra vienintelė žvaigždė mūsų saulės sistemoje. Visos kitos žvaigždės yra daug toliau, už jos ribų. Štai kodėl dieną jų nematyti – jie yra per toli, o jų spindėjimas nutrūksta, išsklaidytas saulės spindulių įtakoje.
Taip pat Saulė susideda iš kelių sluoksnių, kurie ją išskiria iš kitų (tyrinėjamų) žvaigždžių. Taip, jis susideda iš dujų, tačiau aplink jį nuolat juda atmosfera, kuri 3 ar net 4 kartus viršija pačios Saulės skersmenį. Ši išorinė atmosfera yra tik pirmasis sluoksnis iš daugelio kitų, sudarančių Saulę.
Įvertinus visa tai, dar kartą pasitvirtina faktas, kad žvaigždžių dieną nematyti dėl šio „milžino“, kuris dėl savo sandaros skleidžia tokį ryškų švytėjimą, kad jo neįmanoma niekuo pertraukti.
Tuo pačiu metu žmogaus akies struktūra taip pat turi įtakos:
- naktį, po atviru dangumi, galite valandų valandas grožėtis žvaigždėmis danguje;
- bet net 3 sekundžių žiūrėjimo tiesiai į saulę pakaks drastiškai sugadinti regėjimą, o 6 sekundžių prireiks operacijos atstatyti akies obuolio struktūrą.
Taigi dar kartą patvirtinama, kad Saulė yra daug šviesesnė už kitas žvaigždes. Ir taip pat tampa aišku, kad žmogus negali naudoti akių taip, kad sutelktų dėmesį ne į Saulės spindulius, o į tolimesnius objektus.
Nors to nepakaks, nes dėl šviesos lūžio ir sklaidos likusios žvaigždės visiškai susilieja su dangumi, saulės spinduliais ir medžiagų molekulėmis. Net technologijos nepamatys žvaigždžių dieną, ką galime pasakyti apie žmogaus regėjimą?
Kaip galite pamatyti žvaigždes dienos metu?
Senovės mokslininkai Aristotelis ir Plinijus savo raštuose rašė, kad žvaigždės gali būti matomos dieną iš gilaus šulinio, olos ar ilgo kamino. Tai gana paplitusi nuomonė: kažkas teigia, kad tai tikra tiesa, o kai kas tokius posakius vadina visuotine kvailyste.
Naujausias pavyzdys yra Robertas Ballas, kuris 1889 m. teigė, kad, būdamas ilgame kamine, dienos metu danguje galėjo matyti kelias žvaigždes. Jis tikėjo, kad tamsiame siaurame vamzdyje bet kurio žmogaus regėjimas tampa daug aiškesnis.
Ir čia yra tam tikra prasmė: patekus iš šviesos į tamsų kambarį, nieko neįmanoma pamatyti. Tačiau vos tik akys pripranta prie tamsos, nesunkiai atskirsite patalpoje esančius objektus.
Tačiau, deja, nėra patikimų faktų, galinčių patvirtinti šią teoriją. Tačiau daug kas suskubo tai paneigti. Čia yra žinomiausi iš jų:
- Aleksandras Humboltas skirtingais savo gyvenimo laikais nusileido į giliausias Amerikos ir Sibiro kasyklas, tačiau jam nepavyko rasti žvaigždžių;
- Leonidas Repinas (Komsomolskaja Pravda žurnalistas) 1978 metais nusileido į 60 metrų šulinio dugną, tačiau pažvelgęs į viršų rado tik mažą dalelę dienos dangaus, žinoma, be jokių žvaigždžių.
Dėl to mokslininkai priėjo prie išvados, kad senovės gamtininkai žvaigždėms galėjo laikyti mažas dulkių daleles, kurios pakilo (dėl stebėtojo nusileidimo) ir lėtai susikibo matomo dangaus fone. Tamsioje kasykloje, šulinyje ir kitame tamsiame kambaryje saulės šviesa labai gražiai atsispindi ant mažyčių daiktų. Dėl to toks reiškinys galėtų būti suvokiamas kaip žvaigždės, nors iš tikrųjų taip nėra.
Pasirodo, dieną niekaip nepavyksta pamatyti žvaigždžių? Pasirodo, yra, bet laboratorinėmis sąlygomis pakartoti tokio eksperimento neįmanoma. Tai yra, žmogaus jėgomis ir ištekliais nepavyks atkurti panašios situacijos – saulės užtemimo.
Tas, kurio metu mėnulis tampa tarp žmogaus akies ir saulės. Šiuo metu Žemę pasiekia minimalus šviesos kiekis ir darbo dienos viduryje pasidaro nenatūraliai tamsu. Dėl to, kad saulės šviesa nepasiekia planetos, tolimų žvaigždžių spindesys nebelūžta ir nesisklaido, o žvaigždės gali būti matomos dieną.
Ar žvaigždės matomos dieną (vaizdo įrašas)?
Iš šio vaizdo įrašo sužinosite, ar galima pamatyti žvaigždes dieną, kaip žmogaus akis išsidėsčiusi ir suvokia šviesą, taip pat kodėl dieną danguje matoma tik Saulės žvaigždė.
Pasirodo, techniškai žvaigždės vis dar gali būti matomos dienos metu. Tačiau to negalima padaryti kitais būdais dėl fizikos dėsnių ir žmogaus akies obuolio sandaros. Šviesos sklaida ir spindulių lūžimas iš tolimų kosminių objektų neleidžia jų matyti net per teleskopą. Ypač kai tai trukdo mūsų saulės spinduliuotei.
2013 metais astronomijoje įvyko nuostabus įvykis. Mokslininkai išvydo žvaigždės, kuri sprogo... Prieš 12 000 000 000 metų, tamsiaisiais Visatos amžiais, šviesą – taip astronomija vadina milijardo metų laikotarpį po Didžiojo sprogimo.
Kai žvaigždė mirė, mūsų Žemė dar neegzistavo. Ir tik dabar jos šviesą išvydo žemiečiai – milijardus metų klajodami po Visatą, atsisveikink.
Kodėl žvaigždės šviečia?
Žvaigždės šviečia dėl savo prigimties. Kiekviena žvaigždė yra didžiulis dujų rutulys, kurį laiko gravitacija ir vidinis slėgis. Rutulio viduje vyksta intensyvios sintezės reakcijos, temperatūra siekia milijonus kelvinų.
Tokia struktūra suteikia siaubingą kosminio kūno spindesį, galintį įveikti ne tik trilijonus kilometrų (iki artimiausios žvaigždės nuo Saulės Proxima Centauri – 39 trilijonus kilometrų), bet ir milijardus metų.
Ryškiausios iš Žemės stebimos žvaigždės yra Sirijus, Kanopas, Tolimanas, Arktūras, Vega, Kapela, Rigelis, Altairas, Aldebaranas ir kt. 
Jų matoma spalva tiesiogiai priklauso nuo žvaigždžių ryškumo: mėlynos žvaigždės yra labiausiai spindinčios, po to seka mėlynai balta, balta, geltona, geltonai oranžinė ir oranžinė raudona.
Kodėl žvaigždės nematomos dieną?
Dėl visko kalta – artimiausia mums žvaigždė Saulė, į kurios sistemą patenka Žemė. Nors Saulė nėra ryškiausia ar didžiausia žvaigždė, atstumas tarp jos ir mūsų planetos kosminiais masteliais yra toks mažas, kad saulės šviesa tiesiogine prasme užlieja Žemę, todėl visas kitas silpnas švytėjimas tampa nematomas.
Norėdami patys įsitikinti, kas buvo pasakyta aukščiau, galite atlikti paprastą eksperimentą. Kartoninėje dėžutėje padarykite skylutes ir viduje pažymėkite šviesos šaltinį (stalinę lempą arba žibintuvėlį). Tamsiame kambaryje skylės švytės kaip mažos žvaigždės. O dabar „įjunk saulę“ – viršutinę kambario šviesą – „kartoninės žvaigždės“ išnyks. 
Tai supaprastintas mechanizmas, visiškai paaiškinantis faktą, kad mes negalime matyti žvaigždžių šviesos dienos metu.
Ar dieną matomos žvaigždės iš kasyklų dugno, gilių šulinių?
Dieną žvaigždės, nors ir nematomos, vis tiek yra danguje – jos, skirtingai nei planetos, yra statiškos ir visada yra tame pačiame taške.
Sklando legenda, kad iš gilių šulinių dugno, kasyklų ir net pakankamai aukštų ir plačių (tilptų žmogui) kaminų matyti dienos žvaigždės. Tai buvo laikoma tiesa rekordiškai daug metų – nuo Aristotelio, senovės graikų filosofo, gyvenusio IV amžiuje prieš Kristų. e., Džonui Heršeliui, anglų astronomui ir fizikui XIX a.
Atrodytų: kas lengviau – lipk į šulinį ir patikrink! Bet kažkodėl legenda gyvavo, nors pasirodė absoliuti klaidinga. Žvaigždžių iš kasyklos gelmių nesimato. Vien dėl to, kad tam nėra objektyvių sąlygų.
Galbūt tokio keisto ir atkaklaus pareiškimo atsiradimo priežastis yra Leonardo da Vinci pasiūlyta patirtis. Kad pamatytų tikrąjį žvaigždžių vaizdą, matomą iš Žemės, jis popieriaus lape padarydavo mažas skylutes (vyzdžio dydžio arba mažesnes) ir uždėdavo jas ant akių. Ką jis pamatė? Maži švytintys taškeliai – jokio virpėjimo ar „spindulių“.
Pasirodo, žvaigždžių spindesys yra mūsų akies struktūros, kurioje lęšiukas lenkia šviesą, turintis pluoštinę struktūrą, nuopelnas. Jei žiūrime į žvaigždes pro nedidelę skylutę, į objektyvą praleidžiame tokį ploną šviesos spindulį, kad jis beveik nesilenkdamas praeina per centrą. O žvaigždės pasirodo savo tikra forma – kaip mažyčiai taškeliai.
Mūsų Visata sudaryta iš kelių trilijonų galaktikų. Saulės sistema yra gana didelės galaktikos viduje, kurios bendras skaičius visatoje ribojamas iki kelių dešimčių milijardų.
Mūsų galaktikoje yra 200–400 milijardų žvaigždžių. 75% jų yra blausiai raudonos nykštukės, ir tik keli procentai galaktikos žvaigždžių atrodo kaip geltonosios nykštukės – spektrinis žvaigždžių tipas, kuriam priklauso ir mūsų. Žemiškajam stebėtojui mūsų Saulė yra 270 tūkstančių kartų arčiau nei artimiausia žvaigždė (). Tuo pačiu metu šviesumas mažėja tiesiogiai proporcingai atstumo mažėjimui, todėl tariamas Saulės ryškumas žemės danguje yra 25 dydžiai arba 10 milijardų kartų didesnis už artimiausios žvaigždės tariamą šviesumą (). Šiuo atžvilgiu dėl akinančios Saulės šviesos žvaigždės dienos danguje nesimato. Panaši problema iškyla bandant fotografuoti egzoplanetas aplink šalia esančias žvaigždes. Be Saulės dieną, galite pamatyti Tarptautinę kosminę stotį (TKS) ir pirmojo Iridium žvaigždyno palydovų blyksnius. Taip yra dėl to, kad Mėnulis, kai kurie ir palydovai (dirbtiniai Žemės palydovai) žemės danguje atrodo daug ryškesni nei ryškiausios žvaigždės. Pavyzdžiui, tariamas Saulės ryškumas yra -27 balai, Mėnulio pilnoje fazėje -13, pirmojo Iridium žvaigždyno palydovų blyksnių -9, TKS -6, Veneros -5, Jupiteriui ir Marsui. -3, Merkurijui -2 , Sirijui (ryškiausia žvaigždė) -1,6.
Įvairių astronominių objektų tariamojo ryškumo dydžių skalė yra logaritminė: astronominių objektų tariamojo ryškumo skirtumas vienu dydžiu atitinka 2,512 karto skirtumą, o 5 dydžių skirtumas – 100 kartų.
Kodėl mieste nematai žvaigždžių?
Be žvaigždžių stebėjimo dienos danguje problemų, yra ir žvaigždžių stebėjimo naktiniame danguje apgyvendintose vietovėse (prie didelių miestų ir pramonės įmonių). Šviesos taršą šiuo atveju sukelia dirbtinė spinduliuotė. Tokios spinduliuotės pavyzdys – gatvių apšvietimas, šviečiantys reklaminiai plakatai, pramonės įmonių dujų raketos, pramoginių renginių prožektoriai.
2001 m. vasarį astronomas mėgėjas iš JAV Johnas E. Bortle'as sukūrė šviesos skalę dangaus šviesos užterštumui įvertinti ir paskelbė žurnale „Sky & Telescope“. Šią skalę sudaro devyni skyriai:
1. Visiškai tamsus dangus
Esant tokiam naktiniam dangui, jis ne tik aiškiai matomas, bet ir pavieniai Paukščių Tako debesys meta aiškius šešėlius. Taip pat detaliai matoma zodiako šviesa su priešinga spinduliuote (saulės šviesos atspindys nuo dulkių dalelių, esančių kitoje Saulės-Žemės linijos pusėje). Plika akimi danguje matomos žvaigždės iki 8 balų, dangaus fono ryškumas yra 22 balai kvadratinio lanko sekundėje.
2. Natūralus tamsus dangus
Esant tokiam naktiniam dangui, Paukščių Takas jame puikiai matomas detaliai ir zodiako šviesa kartu su priešinga spinduliuote. Plika akimi matomos žvaigždės, kurių tariamasis ryškumas siekia iki 7,5 balo, dangaus fono ryškumas yra artimas 21,5 balo kvadratinei lanko sekundei.
3. Kaimo dangus
Esant tokiam dangui, zodiako šviesa ir Paukščių Takas ir toliau aiškiai matomi su minimaliomis detalėmis. Plika akimi matomos žvaigždės iki 7 balo, dangaus fono ryškumas yra artimas 21 balo kvadratinei lanko sekundei.
4. Pereinamojo reljefo tarp kaimų ir priemiesčių dangus
Esant tokiam dangui, Paukščių Takas ir Zodiako šviesa ir toliau matomi su minimaliomis detalėmis, tačiau tik iš dalies – aukštai virš horizonto. Plika akimi matomos žvaigždės iki 6,5 balo, dangaus fono ryškumas yra arti 21 balo kvadratinio lanko sekundėje.
5. Miestų pakraščių dangus
Esant tokiam dangui, zodiako šviesa ir Paukščių Takas yra itin reti, esant idealioms oro ir sezoninėms sąlygoms. Plika akimi matomos žvaigždės iki 6 balo, dangaus fono ryškumas yra artimas 20,5 balo kvadratinei lanko sekundei.
6. Miestų priemiesčių dangus
Esant tokiam dangui, zodiako šviesa nėra stebima jokiomis sąlygomis, o Paukščių Takas sunkiai matomas tik zenite. Plika akimi matomos žvaigždės iki 5,5 balo, dangaus fono ryškumas yra artimas 19 balų kvadratinei lanko sekundei.
7. Pereinamojo reljefo tarp priemiesčių ir miestų dangus
Tokiame danguje jokiomis aplinkybėmis nėra nei zodiako šviesos, nei Paukščių Tako. Plika akimi matomos tik žvaigždės iki 5, o dangaus fono ryškumas yra artimas 18 balų kvadratinei lanko sekundei.
8. Miesto dangus
Tokiame danguje plika akimi galima pamatyti tik keletą ryškiausių atvirų žvaigždžių spiečių. Plika akimi matomos tik žvaigždės iki 4,5 balo, dangaus fono ryškumas yra mažesnis nei 18 balų kvadratinei lanko sekundei.
9. Centrinės miestų dalies dangus
Panašiame danguje galima pamatyti tik žvaigždžių spiečius. Plika akimi geriausiu atveju matomos žvaigždės iki 4 balo.
Šviesos tarša iš gyvenamųjų, pramoninių, transporto ir kitų šiuolaikinės žmogaus civilizacijos ekonomikos objektų lemia būtinybę kurti didžiausias astronomines observatorijas aukštukalniuose regionuose, kurios būtų kuo toliau nuo žmogaus civilizacijos ekonomikos objektų. Šiose vietose laikomasi specialių taisyklių, ribojančių gatvių apšvietimą, minimalų eismą naktį, gyvenamųjų namų statybą ir transporto infrastruktūrą. Panašios taisyklės galioja ir seniausių observatorijų specialiosiose apsaugos zonose, esančiose šalia didžiųjų miestų. Pavyzdžiui, 1945 metais 3 km spinduliu aplink Pulkovo observatoriją netoli Sankt Peterburgo buvo sutvarkyta apsauginio parko zona, kurioje buvo uždrausta stambi gyvenamoji ar pramoninė gamyba. Pastaraisiais metais šioje apsauginėje zonoje vis dažniau bandoma organizuoti gyvenamųjų pastatų statybą dėl brangios žemės šalia vieno didžiausių Rusijos megapolių. Panaši situacija stebima ir aplink Krymo astronomines observatorijas, kurios yra itin patraukliame turizmui regione.
NASA vaizde aiškiai matyti, kad labiausiai apšviestos Vakarų Europos, rytinės JAV žemyninės dalies, Japonijos, Kinijos pakrantės, Vidurio Rytų, Indonezijos, Indijos, Brazilijos pietinės pakrantės sritys. Kita vertus, minimalus dirbtinės šviesos kiekis būdingas poliariniams regionams (ypač Antarktidai ir Grenlandijai), Pasaulio vandenyno regionams, atogrąžų Amazonės ir Kongo upių baseinams, aukštai Tibeto plynaukštei, dykumos regionams šiaurės Afrika, centrinė Australijos dalis, šiauriniai Sibiro regionai ir Tolimieji Rytai.
2016 m. birželį žurnale „Science“ buvo paskelbtas išsamus tyrimas šviesos taršos įvairiuose mūsų planetos regionuose tema („Naujasis pasaulio dirbtinio naktinio dangaus šviesumo atlasas“). Tyrimas parodė, kad daugiau nei 80% pasaulio gyventojų ir daugiau nei 99% JAV ir Europos gyventojų gyvena stiprios šviesos taršos sąlygomis. Daugiau nei trečdalis pasaulio gyventojų neturi galimybės stebėti Paukščių Tako, tarp jų 60 % europiečių ir beveik 80 % Šiaurės Amerikos gyventojų. Ekstremali šviesos tarša paveikia 23 % žemės paviršiaus tarp 75 laipsnių šiaurės platumos ir 60 laipsnių pietų platumos, taip pat 88 % Europos paviršiaus ir beveik pusę JAV paviršiaus. Be to, tyrime pažymima, kad energiją taupančios technologijos, skirtos gatvių apšvietimui perjungti iš kaitrinių lempų į LED lempas, šviesos tarša padidės maždaug 2,5 karto. Taip yra dėl to, kad LED lempų, kurių efektyvioji temperatūra yra 4 tūkst. Kelvinų, didžiausia šviesos emisija patenka į mėlynus spindulius, kur žmogaus akies tinklainė turi didžiausią šviesos jautrumą.
Remiantis tyrimu, didžiausia šviesos tarša yra Nilo deltoje netoli Kairo. Taip yra dėl itin didelio Egipto metropolijos gyventojų tankumo: 20 milijonų Kairo gyventojų gyvena pusės tūkstančio kvadratinių kilometrų plote. Tai reiškia, kad vidutinis gyventojų tankis yra 40 000 žmonių kvadratiniame kilometre, o tai maždaug 10 kartų viršija vidutinį gyventojų tankumą Maskvoje. Kai kuriose Kairo vietovėse vidutinis gyventojų tankumas viršija 100 000 žmonių kvadratiniame kilometre. Kitos didžiausio apšvietimo zonos yra Bonos-Dortmundo miestų aglomeracijose (netoli Vokietijos, Belgijos ir Nyderlandų sienos), Podanos lygumoje šiaurės Italijoje, tarp JAV miestų Bostono ir Vašingtono, aplink Anglijos miestus Londone, Liverpulyje ir Lydse, taip pat Azijos didmiesčiuose Pekine ir Honkonge. Paryžiaus gyventojai turi nuvažiuoti bent 900 km iki Korsikos, centrinės Škotijos ar Kuenkos provincijos Ispanijoje, kad pamatytų tamsų dangų (šviesos tarša yra mažesnė nei 8 % natūralios šviesos). O tam, kad Šveicarijos gyventojas pamatytų itin tamsų dangų (šviesos taršos lygis nesiekia 1% natūralios šviesos), jam teks nukeliauti daugiau nei 1360 km į šiaurės vakarinę Škotijos dalį, Alžyrą ar Ukrainą.
Didžiausias tamsaus dangaus nebuvimo laipsnis būdingas 100% Singapūro, 98% Kuveito, 93% Jungtinių Arabų Emyratų (JAE), 83% Saudo Arabijos, 66% Pietų Korėjos, 61% Izraelio, 58 % Argentinos, 53 % Libijos ir 50 % Trinidado ir Tobago. Galimybė stebėti Paukščių Taką prieinama ne visiems mažų Singapūro, San Marino, Kuveito, Kataro ir Maltos valstijų gyventojams, taip pat 99%, 98% ir 97% Jungtinių Arabų Emyratų, Izraelio gyventojų. ir Egiptas, atitinkamai. Šalys, kuriose didžiausia teritorijos dalis, kurioje nėra galimybės stebėti Paukščių Tako, yra Singapūras ir San Marinas (po 100%), Malta (89%), Vakarų Krantas (61%), Kataras (55%), Belgija ir Kuveitas (po 51%), Trinidadas ir Tobagas, Nyderlandai (po 43%) ir Izraelis (42%).
Kita vertus, Grenlandija pasižymi minimalia šviesos tarša (tik 0,12 proc. jos teritorijos yra apšviestas dangus), Centrinės Afrikos Respublika (CAR) (0,29 proc.), Ramiojo vandenyno teritorija Niue (0,45 proc.), Somalis (1,2 proc. %) ir Mauritanija (1,4 %).
Nepaisant nuolatinio pasaulio ekonomikos augimo, kartu su energijos suvartojimo didėjimu, taip pat pastebimas gyventojų astronominio išsilavinimo augimas. Ryškus to pavyzdys buvo kasmetinė tarptautinė akcija „Žemės valanda“, skirta didžiosios dalies gyventojų išjungti šviesą paskutinį kovo šeštadienį. Iš pradžių šį veiksmą Pasaulio laukinės gamtos fondas (WWF) sumanė kaip bandymą populiarinti energijos taupymą ir sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą (kova su visuotiniu atšilimu). Tačiau kartu populiarumo sulaukė ir astronominis veiksmo aspektas – noras bent trumpam megapolių dangų paversti tinkamesniu mėgėjiškiems stebėjimams. Pirmą kartą akcija buvo atlikta Australijoje 2007 m., o kitais metais išplito po visą pasaulį. Kiekvienais metais akcijoje dalyvauja vis daugiau dalyvių. Jei 2007 metais akcijoje dalyvavo 400 miestų iš 35 pasaulio šalių, tai 2017 metais daugiau nei 7 tūkstančiai miestų iš 187 pasaulio šalių.
Tuo pačiu metu galima pastebėti veiksmo minusus, kuriuos sudaro padidėjusi nelaimingų atsitikimų rizika pasaulio energetikos sistemose dėl staigaus daugelio elektros prietaisų išjungimo ir įjungimo vienu metu. Be to, statistika rodo stiprų ryšį tarp gatvių apšvietimo trūkumo ir traumų, gatvių nusikalstamumo ir kitų ekstremalių situacijų skaičiaus padidėjimo.
Kodėl nuotraukose iš TKS nematote žvaigždžių?
Nuotraukoje aiškiai matyti Maskvos žiburiai, žalsvas auroros švytėjimas horizonte ir žvaigždžių nebuvimas danguje. Didžiulis skirtumas tarp Saulės ir net ryškiausių žvaigždžių ryškumo lemia tai, kad neįmanoma stebėti žvaigždžių ne tik dienos danguje nuo Žemės paviršiaus, bet ir iš kosmoso. Šis faktas gerai parodo, koks didelis yra Saulės „šviesos taršos“ vaidmuo, palyginti su Žemės atmosferos įtaka astronominiams stebėjimams. Nepaisant to, faktas, kad danguje nėra žvaigždžių per pilotuojamus skrydžius į Mėnulį, tapo vienu iš pagrindinių sąmokslo teorijos „įrodymų“ apie NASA astronautų, skrendančių į Mėnulį, nebuvimą.
Kodėl mėnulio nuotraukose nematote žvaigždžių?
Jei skirtumas tarp tariamo Saulės ir ryškiausios žvaigždės – Sirijaus skaisčio žemės danguje yra apie 25 magnitūdus arba 10 milijardų kartų, tai skirtumas tarp tariamo Mėnulio pilnaties ir Sirijaus šviesumo sumažėja iki 11 balų arba apie 10 tūkstančių kartų.
Šiuo atžvilgiu pilnaties buvimas nesukelia žvaigždžių išnykimo visame naktiniame danguje, o tik apsunkina jų pastebėjimą šalia Mėnulio disko. Tačiau vienas pirmųjų būdų išmatuoti žvaigždžių skersmenį buvo išmatuoti Mėnulio disko, dengiančio ryškias zodiako žvaigždynų žvaigždes, trukmę. Natūralu, kad tokie stebėjimai dažniausiai atliekami esant minimaliai mėnulio fazei. Panaši blausių šaltinių aptikimo šalia ryškios šviesos šaltinio problema iškyla bandant fotografuoti planetas šalia šalia esančių žvaigždžių (tariamas Jupiterio analogo ryškumas netoliese esančiose žvaigždėse dėl atsispindėjusios šviesos yra apie 24 balai, o Žemės analogo tik apie 30 magnitūdų ). Šiuo atžvilgiu astronomai, stebėdami infraraudonųjų spindulių diapazone, iki šiol galėjo fotografuoti tik jaunas masyvias planetas: jaunos planetos po planetų formavimosi proceso yra labai karštos. Todėl, siekiant išmokti aptikti egzoplanetas aplink netoliese esančias žvaigždes, kosminiams teleskopams kuriamos dvi technologijos: koronagrafija ir nulinė interferometrija. Pagal pirmąją technologiją ryškus šaltinis uždengiamas užtemimo disku (dirbtinis užtemimas), pagal antrąją technologiją šviesa iš ryškaus šaltinio „nuliuojama“ naudojant specialias bangų trukdžių technikas. Ryškus pirmosios technologijos pavyzdys buvo nuo 1995 m. saulės aktyvumo stebėjimas nuo pirmojo filtravimo taško. Šios kosmoso observatorijos 17 laipsnių vainikinėje kameroje matomos žvaigždės iki 6 balo (30 balų arba trilijono kartų skirtumas).