Practice

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2024年4月27日 星期六

太陽望遠鏡

沒想到我還真的買了太陽望遠鏡!


之前平常白天要上班,哪有空仔細看太陽?加上太陽知識複雜,而且太陽鏡又很貴,買一隻這麼貴的鏡子只為了看 "一個" 目標… 怎麼想都不划算,因此平常連資料都懶得查。不過最近休息在家,加上 Kenji 先生三不五時就來訊息慫恿一下...... 有天不知道是哪根筋不對就下單了:




為了這隻 6 公分太陽鏡,我總共賣掉 37 公分:一隻 FC-76 DCU + 一隻 Mewlon-210 + 一隻 Leica 10X 42mm — 真是夭壽貴。這隻 6 公分 Lunt 望遠鏡重量不輕,一大半是裝在鏡身中間那個 H-alpha 裝置,其它值錢的部分還包括一個特殊的對角鏡,它也是一個貨真價實的濾鏡組:



外觀看一遍,先把最不順眼的陽春目鏡座換成 Baader 迫緊式,除此之外裝上鳩尾板就可以上場了,實在太迫不及待想一睹相片裏常見張牙舞爪的日珥:




在陽台架好感覺很厲害的樣子,整隻鏡子 金屬感 十足,連遮光罩也厚沈沈的,白色烤漆帶亮粉底,質感不錯;對焦座就遜一些了,很多間隙沒調整好,不過想羽毛也沒用,長期缺貨中。solar searcher 剛開始如上圖我裝錯了,其實不用快拆座,因為那個長得很像 Tele Vue 的筒箍環上有留孔,可以直接裝上。


不過最後還是想辦法換上羽毛了......




Lunt 太陽鏡跟一般望遠鏡最不同的就是多了金色那管調整氣壓的旋鈕了,筒身紅色有銘牌的部分是 H-alpha 濾鏡功能的 Etalon,主體由兩片極為平整、反射率極高的玻璃組成,中間隔了空氣,當然前後都還有矯正光路的鏡片啦。入射進來的光已經濾過一次,進得來的光在兩片玻璃中來回反射,波長一致共振加強的會出去、反之其它不對的會被破壞削弱⋯⋯ 這是我對 法布洛-培若 干涉儀 (Fabry–Pérot interferometer) 的粗淺認識,不知道有沒有講錯?共振出來的波只取最高那組,加上為了避免可能還有其他有害光線,那個叫 Back Filter 的對角鏡就是做這些事,説明書上説了 100 遍使用時一定要裝起來!





靠近 Etalon 端是藍色,目鏡端是紅色。一定有人會想⋯ 包括我,為什麼要用這麽貴的 H-Alpha 濾鏡?不能用一般天文攝影的 H-Alpha 濾鏡加白光濾鏡嗎?這個有點複雜,以後有機會再來寫好了,不過就單舉一點… 一般專用太陽鏡的 H-alpha 允過的空間只有 1A (Angstrom) 以下,1A = 10nm; 平常我們用來攝影的 H-alpha 允過的空間 3nm 以下的幾乎都沒看過説,3nm 就是 30A;這規格相較專用太陽鏡也太寬了,雜光跑進來一堆,想看的頻譜當然就被干擾啦,太陽的光球層這麼亮,想看到被掩蓋的色球層的東西就是必須窄到 1A 以下才有機會。


回到 "太陽",第一眼的太陽真的有嚇到我,雖然之前也曾看過幾次別人的太陽鏡,但都沒自己鏡子看到來得震撼,這次看到的日珥真的可以説是張牙舞爪,或許今年是太陽的活躍年,不過瞬間就覺得買這隻鏡子值得!





看太陽有什麼門道呢?太陽菜鳥如我只能筆記一些很基礎的東西而已;先從下面這張學網路上製作的組合圖說起,圖是自己用手機湊目鏡拍的喔。



太陽的結構分很多層,內部結構由內而外有核心(core)、輻射層(radiative zone)、對流層(convection zone),再往外就是太陽的大氣層了,依序是光球層(Photosphere)、色球層(Chromosphere),以及日全蝕時才看得到的日冕層,越外面的層密度越低,但不知道為什麼溫度就越高,以我們這種天文娛樂咖來說,看看光球層(Photosphere) 跟 色球層(Chromosphere) 就不錯啦。


光球層的 "厚度" 只有 500 公里左右,色球層有 10,000 公里,但以 "亮度" 來說光球層比色球層亮了好幾萬倍,也難怪肉眼看不見色球層了;至於最外層的 日冕 更暗,亮度只有光球層的百萬分之一,差不多跟滿月差不多,因此除非是外太空用專門的日冕儀,地球上只有日全蝕時才有機會看見了。


要看光球層比較簡單,充分減光就好 (正確來說除了減亮度外還要把其它不可見光的有害頻譜,比如紫外線之類的全部濾掉才是正確觀念);就是我們平常用的巴德太陽膜那類的東西減光,以前都用這種:





不過最近買了一個看白光更厲害的東西:



這是 Baader 的白光太陽濾鏡,裡面有很多厲害的地方做排熱、減光... 之類的,還有一片綠色的濾鏡把很多望遠鏡沒認真校正的紅、藍光都濾掉,因此看到的影像都是鏡廠校最好的黃綠光部分,看見的太陽白光影像品質是我從來沒見識過的好:





以上都是手機湊目鏡拍的,實際目視看到的可比這些圖還細緻多了呢。


白光看太陽最引人注意的當然是黑子及黑子群了,最黑的地方是本影(umbra),繞在旁邊較淺黑的是半影(penumbra),這些比較大的黑子或黑子群都有正式的編號;另外仔細看會有顏色沒那麽深的零散小黑點(Pores),這個去對照 SDO 之類的即時相片其實可以認出很多顆呢



白光很容易看到的特徵還有 光斑(bright faculae),就是上上圖看起來比較亮的區域,尤其靠邊緣處的亮光斑更容易認出。


另外就是米粒組織(granules) 了,不過我覺得有點難,雖然倍率拉高就可能看到,不過難就難在 seeing;現在才知道白天觀星時的 seeing 真是他X的糟,想要拉個 150X 看都要運氣很好





這是多年前用手機拍的,圖中一小塊一小塊黑點不是畫質差,真的是米粒組織喔,只是我處理相片處理不出來。


最近試過,的確要口徑大一點(解析力較好),倍率其實有 100X 以上,seeing 不要太差就可以看到了:





真正精彩的是色球層,依照我的驚嚇程度來說,第一名當然是 日珥(Prominences),誰不會被噴起來的火焰(其實是電漿)吸引呢?



上面圖是用相機練習拍的,因為著重在邊緣噴起來的日珥,因此曝光稍微久一些,也因此表面的細節會過曝掉... 沒關係,反正在看日珥。




阿勇說用黑白看會比較明顯,好像是耶...




有些日珥看起來還會跟上圖七點鐘、四點鐘方向一樣是噴出去的,放大看真的很壯觀。


盤面也很精彩,有暗色的絲條也有亮色的斑塊:





暗色的條狀物其實也是日珥,只是從不同角度看而已,盤面上的日珥又叫作 絲狀體(Filaments),角度適當時還能看到絲狀體伸進盤面的 "腳",順著 "腳" 想像它由下向上噴發的景象... 真是立體感十足!


亮斑叫作 譜斑(Plages),跟前面講光球層看到的亮斑 光斑(bright faculae) 中文名很容易搞混,不過其實位在上層的色球層的 譜斑 是對映到下層的光球層的 光斑 喔,如果同時架白光跟 H-alpha 濾鏡時可以實際比較一下。


上圖有作弊的地方是跟書賢兄借了另外一顆 H-alpha 濾鏡組來 double stack 太陽鏡:




double stack 之後 656.3 nm 的地方可能從單一濾鏡的 0.7~0.8A 窄到剩 0.4~0.5A 了吧?看到的太陽細節當然更犀利了。理論上更利於我把倍率往上拉去看色球層邊緣的 小毛 -- 針狀體(Spicules),看起來會像鋪在邊緣的一層毛皮,不過影響看得清楚或不清楚的依舊是 seeing,沒有好 seeing,倍率往上拉之後扭動的邊緣就不容易區分是 針狀體 還是 爛 seeing 了,我自己的經驗是大概 100X 左右 (9mm TOE, Binoviewer + 2X OCA) 時,耐心點看可以看到邊緣密集的小毛蠢蠢欲動的模樣,看久還會有點密集恐懼症 ^^"


色球層看到的太陽黑子部分本影區一樣是黑黑的,但半影區就變得很生動了,一堆捲曲著亮亮暗暗的條狀東西。黑子附近通常都很活躍,亮亮的 譜斑(Plages) 附近運氣好的時候還能看見更閃亮的 閃焰 (flares) -- 我不知道算不算有看過?仔細看 譜斑(Plages) 時,常會在其中央部分看到 "更亮" 的一小區,是閃焰嗎?閃焰的變化速度很快 -- 時間尺度是幾十分鐘到一小時吧?如果能看個一小時來對照的話就能確認了,不過看太陽實在有夠熱,你自己看看就知道了... 每次最多看 5~10 分鐘就要到陰涼處搧涼,所以目前從來不曾去確認過是不是真的閃焰。更精彩的的是大型噴發的閃焰,太陽活躍期如現在據說一天會有 3 次左右的大量閃焰噴發事件,就算在平靜期差不多 5 天左右也會有一次,以 "天文現象" 來說,算是蠻有機會看到的說。


最後還有 日冕,這個... 我去美國看日全蝕看到了!!下一次來說說 ^^"