ΙΣΤΟΡΙΑ ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑΣ

1848
ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ DOPPLER-FIZEAU
   Γύρω στο 1848 ο Αυστριακός μαθηματικός και φυσικός Κρίστιαν Ντόπλερ (1803-1853), ανακάλυψε ένα φασματικό φαινόμενο που έμελλε να ανοίξει νέους ορίζοντες στη μελέτη των κινήσεων των ουρανίων σωμάτων. Ο Doppler ανακάλυψε το φαινόμενο μεταβολής της συχνότητας ενός κύματος, που εκπέμπεται από μια κινούμενη –ως προς τον παρατηρητή- πηγή.
Το φαινόμενο αυτό διερευνήθηκε αργότερα από το Γάλλο φυσικό Αρμάν Φιζό (Armand Fizeau, 1819-1896), που παρατήρησε τη μετατόπιση των φασματικών γραμμών προς το ερυθρό τμήμα του φάσματος, μιας πηγής που απομακρύνεται από τον παρατηρητή. Ο Fizeau βελτίωσε σημαντικά τη θεωρητική διερεύνηση του φαινομένου, και διατύπωσε την τελική μαθηματική του έκφραση. Σύμφωνα λοιπόν, με το νόμο Doppler-Fizeau (D-F), οι φασματικές γραμμές ενός εκπέμποντος σώματος θα μετατοπιστούν προς τα μικρότερα μήκη κύματος (προς το ιώδες) ή προς τα μεγαλύτερα (προς το ερυθρό), ανάλογα με το αν η φωτεινή πηγή πλησιάζει ή απομακρύνεται αντίστοιχα από τον παρατηρητή κατά τη διεύθυνση της παρατήρησης.

1851
ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗ ΤΗΣ ΓΗΣ
   Από την εποχή του Κοπέρνικου, οι επιστήμονες θεωρούσαν δεδομένο ότι η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της. Εν τούτοις, κανείς δεν είχε αποδείξει την ύπαρξη αυτής της περιστροφής. Η Γη φαίνεται να είναι ακίνητη και δεν υπήρχε κανένα φαινόμενο (πέρα από την φαινομενική περιστροφή του ουρανού) που να μπορεί να αποδοθεί στην περιστροφή της Γης.
Το 1851, ο Φουκώ  κατασκεύασε ένα τεράστιο εκκρεμές, αναρτώντας μια μεγάλη σιδερένια σφαίρα με διάμετρο γύρω στα 60 εκατοστόμετρα και βάρος 28 περίπου κιλά από ένα συρματόσχοινο μήκους άνω των 60 μέτρων, που ήταν δεμένο στον τρούλο μιας μεγάλης εκκλησίας. Το εκκρεμές κατέληγε σε μια ακίδα που περνούσε σε ελάχιστη απόσταση από το δάπεδο, αφήνοντας ένα σημάδι στο στρώμα άμμου που είχε απλωθεί σ’ εκείνο το σημείο.
Η σιδερένια σφαίρα τραβήχθηκε στην μία πλευρά και δέθηκε στον τοίχο με σχοινί. Για να μην δημιουργηθούν δονήσεις όταν θα ελευθερωνόταν η σφαίρα, ο Φουκώ δεν έκοψε το σχοινί αλλά του έβαλε φωτιά. Το εκκρεμές άρχισε να αιωρείται, παραμένοντας πάντα στο ίδιο επίπεδο, αλλά εξαιτίας της περιστροφής της Γης άλλαζε συνεχώς ο προσανατολισμός του με αργό αλλά σταθερό ρυθμό. Αν το εκκρεμές βρισκόταν στον Βόρειο Πόλο, το επίπεδό του θα διέγραφε έναν πλήρη κύκλο σε 24 ώρες. Στο γεωγραφικό πλάτος του Παρισιού, ο κύκλος αυτός χρειαζόταν 31 ώρες και 47 λεπτά. Έτσι, οι θεατές του εκκρεμούς παρακολουθούσαν ουσιαστικά την Γη, κάτω από το εκκρεμές, να περιστρέφεται.

1853
ΗΛΙΚΙΑ ΤΟΥ ΗΛΙΟΥ
   Επί χιλιάδες χρόνια, ο άνθρωπος πίστευε ότι ο Ήλιος είναι αιώνιος και αμετάβλητος (και ότι θα παραμείνει αμετάβλητος ώσπου ο Θεός να αποφασίσει να τον εξαφανίσει).
Η ανακάλυψη των ηλιακών κηλίδων  είχε κλονίσει αυτήν την πεποίθηση, αλλά δεν την είχε ανατρέψει. Όταν όμως εδραιώθηκε ο νόμος διατηρήσεως της ενέργειας, οι επιστήμονες άρχισαν να διερωτώνται τι είναι εκείνο που επιτρέπει στον Ήλιο να λάμπει. Το φως και η θερμότητα είναι ενέργεια, η οποία δεν μπορεί να δημιουργηθεί από το μηδέν. Τότε, όμως, πού βρίσκει ο Ήλιος την ενέργεια που του επιτρέπει να λάμπει με τέτοια ένταση ώστε να θερμαίνει την Γη από απόσταση εκατόν πενήντα εκατομμυρίων χιλιομέτρων επί ένα τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα; Η ενέργεια αυτή δεν μπορεί να προέρχεται από συνηθισμένη καύση, γιατί τότε ολόκληρη η μάζα του Ηλίου θα είχε καταναλωθεί μέσα σε χίλια πεντακόσια χρόνια.
Ο Χέλμχολτς, ο οποίος είχε αποδείξει τον νόμο διατηρήσεως της ενέργειας, μελέτησε το θέμα και, το 1853, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η μοναδική ενεργειακή πηγή που θα μπορούσε να προσφέρει αυτήν την τεράστια ποσότητα ενέργειας είναι η ίδια η βαρυτική έλξη του Ηλίου.
Ο Ήλιος πρέπει να συστέλλεται σιγά σιγά και η συρρίκνωση αυτής της τεράστιας μάζας παρέχει την ενέργεια που μετατρέπεται σε φως και θερμότητα. Επί πλέον, η συρρίκνωση του Ηλίου πρέπει να είναι η συνέχεια της διεργασίας που είχε αρχίσει όταν ένα γιγάντιο νέφος σκόνης και αερίων υπέστη συστολή και σχημάτισε τον Ήλιο.
Ο Χέλμχολτς κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο Ήλιος, για να παρέχει φως και θερμότητα με αυτόν τον ρυθμό, πρέπει να έχει συσταλεί στις σημερινές του διαστάσεις αρχίζοντας από ένα μέγεθος που κάλυπτε ολόκληρη την τροχιά της Γης. Η συστολή αυτή πρέπει να πραγματοποιήθηκε μέσα σε ένα διάστημα είκοσι πέντε εκατομμυρίων ετών περίπου. Αυτό σήμαινε ότι η ηλικία της Γης δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 25 εκατομμύρια χρόνια. Επί πλέον, σήμαινε ότι σε άλλα δέκα εκατομμύρια χρόνια ο Ήλιος θα είναι τόσο μικρός και ψυχρός ώστε δεν θα μπορεί να συντηρήσει την ζωή πάνω στην Γη.
Αυτό το συμπέρασμα κατέπληξε τους γεωλόγους, που πίστευαν ότι η ηλικία της Γης πρέπει να είναι πολύ μεγαλύτερη από 25 εκατομμύρια χρόνια. Θα περνούσε άλλος μισός αιώνας έως ότου διευθετηθεί η διαμάχη και αποδειχθεί ότι οι γεωλόγοι είχαν δίκιο.
ΗΛΙΑΚΕΣ ΕΚΛΑΜΨΕΙΣ
   Ο Βρετανός αστρονόμος Ρίτσαρντ Κρίστοφερ Κάρρινγκτον (1826-1875) μέτρησε την περιστροφική κίνηση του Ηλίου παρατηρώντας την κίνηση των ηλιακών κηλίδων. Ο Γαλιλαίος είχε πραγματοποιήσει την ίδια μέτρηση, δυόμισυ αιώνες πριν, αλλά ο Κάρρινγκτον είχε στην διάθεσή του πιο λεπτά όργανα. Διαπίστωσε ότι ο Ήλιος δεν περιστρέφεται ως ένα ενιαίο στερεό σώμα, αλλά ότι τα εξωτερικά τουλάχιστον μέρη του βρίσκονται, πιθανότατα, σε αέρια κατάσταση. (Αυτό δεν είναι παράξενο, αν λάβουμε υπ’ όψιν μας την θερμοκρασία που επικρατεί στην επιφάνεια του Ηλίου). Ένα σημείο του ηλιακού ισημερινού χρειάζεται 25 ημέρες για να εκτελέσει μια πλήρη περιστροφή, ενώ ένα σημείο που βρίσκεται σε ηλιακό γεωγραφικό πλάτος 45 μοιρών και, επομένως, έχει να διανύσει πολύ μικρότερη απόσταση, χρειάζεται 271/2 ημέρες για να ολοκληρώσει μια περιστροφή.
Την 1η Σεπτεμβρίου του 1859, ο Κάρρινγκτον, ενώ παρατηρούσε τις ηλιακές κηλίδες, είδε ένα αστεροειδές φωτεινό σημείο να εκτινάσσεται από την επιφάνεια του Ηλίου. Το φαινόμενο διήρκεσε 5 λεπτά και μετά εξαφανίσθηκε. Ο Κάρρινγκτον έκανε την υπόθεση ότι ένας μεγάλος μετεωρίτης είχε πέσει στον Ήλιο, αργότερα όμως έγινε αντιληπτό ότι ήταν ο πρώτος αστρονόμος που παρατήρησε μια ηλιακή έκλαμψη, μια σύντομη αλλά βίαιη έκρηξη, που συνήθως συνδέεται με τις ηλιακές κηλίδες. Έτσι οι αστρονόμοι άρχισαν να αντιλαμβάνονται πως όταν ο αριθμός των ηλιακών κηλίδων είναι υψηλός, ο Ήλιος βρίσκεται σε «ενεργό φάση», ενώ όταν είναι χαμηλός βρίσκεται σε «ανενεργό φάση».
ΗΛΙΑΚΕΣ ΠΡΟΕΞΟΧΕΣ
   Η φωτογράφηση αστρονομικών φαινομένων γινόταν όλο και πιο συνηθισμένη. Το 1858, ο Άγγλος αστρονόμος Γουώρρεν Ντε Λα Ρυ (1815-1889) επινόησε ένα τηλεσκόπιο που ήταν πολύ κατάλληλο για την λήψη φωτογραφιών του Ηλίου και άρχισε να φωτογραφίζει καθημερινά τον Ήλιο.
Το 1860, ο Ντε Λα Ρυ πήγε στην Ισπανία για να παρατηρήσει μια ολική έκλειψη Ηλίου. Στη φωτογραφία που πήρε κατά τη διάρκεια της έκλειψης φαίνονταν πύρινες προεξοχές γύρω από την περιφέρεια του ηλιακού δίσκου. Οι προεξοχές αυτές ονομάσθηκαν ηλιακές προεξοχές και αποτελούν, όπως και οι ηλιακές εκλάμψεις, ένδειξη έντονης δραστηριότητας στον Ήλιο. Ήταν η πρώτη αστρονομική ανακάλυψη που έγινε με φωτογραφικές μεθόδους.

 

Πηγή:  

http://sfak.org/page/%CE%97%20%CE%99%CF%83%CF%84%CE%BF%CF%81%CE%AF%CE%B1%20%CF%84%CE%B7%CF%82%20%CE%91%CF%83%CF%84%CF%81%CE%BF%CE%BD%CE%BF%CE%BC%CE%AF%CE%B1%CF%82%20%20%CE%91/351