Isinisiwalat ng Di-Karaniwang Teleskopyo ang mga Hiwaga ng Araw

NAGBAKASYON kami ng isang araw upang magpiknik sa malamig na Lincoln National Forest sa gawing timog ng New Mexico, sinisikap na takasan sumandali ang init ng disyerto, nang makita namin ang isang karatula na nagbibigay sa amin ng direksiyon patungo sa Sacramento Peak Observatory sa Sunspot, malapit sa Cloudcroft, New Mexico. Palibhasa’y napukaw ang aming pagkausyoso, nagtungo kami sa Sunspot.

Walang isa man sa aming maliit na grupo ang sanay sa mataas na altitud ng 2,800 metro, at lahat kami ay kinakapos ng hininga habang inaakyat namin ang landas upang tingnan ang mga teleskopyo na nasa tuktok sa kakatwang-hugis na mga gusali. Inaasahan namin ang isang gusali na hugis simboryo, kaya hindi kami nabigo nang makita namin ang Hilltop Dome, subalit natuklasan namin na hindi puwedeng pumasok ang mga bisita. Saka namin nakita ang isang gusali na mukhang-kakaiba.

Ito ay isang mataas, makitid-ang-pundasyon, hugis tatsulok na gusaling umaahon mula sa lupa, at ito’y bukás sa mga bisita. (Tingnan ang larawan sa susunod na pahina.) Nasumpungan namin ang aming sarili sa isang laboratoryo na naglalaman ng isang mahabang teleskopyo na nakabitin sa isang bearing sa tuktok ng tore sa itaas namin. May mga babala na nagsasabi sa amin na huwag tumapak sa plataporma upang huwag magambala ang pagkakatimbang ng instrumento.

“Pinatitigil” ang Araw

Sa isang maliit na silid tanggapan, ipinaliliwanag ng de-kolor na mga larawan kung ano ang pinag-aaralan, at kawili-wiling makita na ang mga gusaling ito ay nakatalaga sa pag-aaral ng araw. Tinanong namin ang isa sa mga siyentipikong nagtatrabaho roon kung ito ay isang proyekto upang matutuhan kung paano kukunin ang enerhiya mula sa araw. Sinabi niya na ito ay hindi gayong uri ng pag-aaral kundi na ito ay isang pangunahing proyekto ng pananaliksik upang magtipon ng impormasyon tungkol sa araw at sa epekto nito sa atmospera ng lupa at sa kalawakan sa sistema solar. At, pinag-aaralan din ng mga siyentipiko ang loob ng araw sa pamamagitan ng laging pag-oobserba sa ibabaw nito.

Ipinaliwanag ng aming giya na ang obserbatoryo ay naroroon sapagkat ang tuyong hangin sa bundok at ang kawalan ng polusyon doon ay gumagawa ritong isang mabuting lugar. Itinatag noong 1951, ito ay isa sa kauna-unahang uri nito na itinayo sa Estados Unidos na nakatalaga sa pag-aaral ng araw. Ipinakita ng isang larawan sa malapit na ang malaking tore na ito ay umaabot ng 41 metro sa ibabaw ng lupa subalit mayroong pang 59 metro ng teleskopyo ang nakabaon sa ilalim ng lupa. Kaya, ang teleskopyo ay may kabuuang haba na 100 metro, ang haba ng isang football field! Mayroon ditong halos ganap na vacuum sa loob ng tubo ng teleskopyo anupa’t kapag pumapasok ang liwanag ng araw, hindi ito napipilipit ng mainit na hangin. Ito’y nagpapangyari ng napakalinaw na mga larawan, nagbibigay sa mga mananaliksik ng katangi-tanging mga tanawin sa ibabaw ng araw.

Ang buong teleskopyo (tumitimbang ng mahigit 250 tonelada) ay nakabitin sa isang mercury-float bearing, pinangyayaring ang teleskopyo ay malayang makaikot upang tumbasan ang pag-ikot ng lupa. Kaya, ang teleskopyo ay maaaring itutok sa araw sa loob ng mahabang panahon, anupa’t ang araw ay mabisang “tumitigil” may kaugnayan sa teleskopyo. Ito’y idinisenyo upang obserbahan at kunan ng larawan ang pagkaliliit na mga bahagi ng ibabaw ng araw, ang photosphere, at ang mas mababang atmospera ng araw, ang chromosphere.

“Grain Bin Dome”

Habang pabalik na kami sa aming kotse, nadaanan namin ang isang pambihirang gusali na maliwanag na sa tingin namin ay parang isang bilog na imbakang bangan sa bukid. At gayon nga ito! Ito ang tinatawag na Grain Bin Dome at binili noon ng obserbatoryo mula sa Sears Roebuck and Company; ito’y binago upang maging tirahan ng unang teleskopyo sa Sunspot. Nang panahong iyon, ang paglalakbay sa kalawakan ay binabalak na, at kailangan ang impormasyon tungkol sa kung paano apektado ng araw ang atmospera ng lupa, lalo na sa paggawa ng mga kaguluhan na maaaring dala ng di-karaniwang gawain ng araw.

Nang dakong huli, noong 1957, isang walang-ganansiyang organisasyon, ang AURA (Association of Universities for Research in Astronomy, Inc.), ay inorganisa may kaugnayan sa Kitt Peak National Observatory sa Tucson, Arizona; sa Cerro Tololo Inter-American Observatory sa La Serena, Chile; at sa Space Telescope Science Institute sa Baltimore, Maryland. Inaakala ng AURA na sa pamamagitan ng pagpapalitan ng mga siyentipiko at impormasyon, ang lahat ay magkakaroon ng higit na pagkaunawa tungkol sa araw. Napag-unawa namin na ang nabubukod na obserbatoryong ito ay nauugnay sa iba’t ibang bahagi ng lupa.

Ang Nanginginig na Araw

Si Dr. Bernard Durney, isang direktor ng pananaliksik, ay magiliw na nagbigay ng kasagutan sa ilang mga katanungan tungkol sa araw. Ipinaliwanag niya na siya ay nagtatrabaho sa larangan ng seismolohiya ng araw. Kailangan namin ang paliwanag sa kung ano ang kahulugan niyaon. Wari bang iyon ay unang pinag-aralan doon sa Sacramento Peak. Sabi niya: “Ang araw ay hindi lamang umiikot sa ikutan nito kundi kumikilos ito sa maraming ibang paraan na maaaring pag-aralan sa pagmamasid na lagi sa ibabaw nito at pagkakita sa mga pagbabagong nagaganap doon. Mula sa mga pagbabagong ito, magkakaroon kami ng mga ideya sa kung ano ang maaaring nangyayari sa loob ng araw at saka magplano ng mga pag-aaral upang patunayan o pabulaanan ang aming mga ideya.”

“Noong mga 1970,” sabi pa niya, “isang panginginig, o pag-alog, ng araw ang inihula. Para itong pag-alog, o pagyanig, na nangyayari kapag pinatutunog ang isang malaking kampana. Maiisip din ng isa ang ilustrasyon ng isang batong inihagis sa isang lawa at kung paano nito pinangyayari ang buong ibabaw ng tubig na umalon mula sa pinaghagisan. Ang kaibahan nga lang ay na ang mga alon ng araw ay nagtutungo sa paligid ng araw sa lahat ng direksiyon.”

Lumilitaw na ang mga pagyanig na ito ay mula sa iba’t ibang antas, ang ilan ay buhat sa ibabaw at ang iba ay buhat sa loob mismo ng araw. Dahil sa mga pag-aaral na ito, nalalaman na ang araw ay bahagyang lumalaki at saka muling lumiliit halos minsan sa isang oras, para bang humihinga. Unang nakita ng isang imbestigador ang mga pagkilos na ito ng araw noong 1975. Noong 1976 iniulat din ng mga siyentipikong Ruso ang pagtaas at pagbaba ng ibabaw ng araw.a Noon lamang 1979-80 na ang pagyanig na ito ay pinatunayan, nang bahagya sa Sacramento Peak Observatory.

“Sa katunayan,” patuloy pa ni Dr. Durney, “ang araw ay maraming di-karaniwang mga pagkilos. Yamang ang lahat ng bagay sa araw ay gas, ang mga bahagi ng ibabaw ng araw ay maaaring umikot nang mas mabilis kaysa iba. . . . Sa pamamagitan ng laging pagmamasid sa araw gaya ng ginagawa namin dito sa Sunspot observatory, matitiyak namin kung paano umiikot ang loob ng araw. . . . Yamang ang araw ay umiikot nang mas mabilis sa ekuwador nito, maraming paghahalo ang nangyayari sa ibabaw nito, at ito ang nangpapangyari ng maraming pambihirang kababalaghan. Ang di-karaniwang pagkilos na ito ay lumilikha ng mga larangang magnetiko sa loob ng araw, na lumulutang sa ibabaw. Ang mga sunspot sa araw ang katunayan ng mga larangang magnetikong ito.”

Pagmamasid sa Araw, Araw at Gabi!

Ganito ang paliwanag ni Dr. Durney: “Talagang kailangang patuloy na obserbahan namin ang araw upang makita namin ang lahat ng gawain at ang lahat ng mga pagbabago sa ibabaw ng araw. Yamang ang araw ay umiikot araw-araw, hindi posibleng gawin ito sa isang dako sa ibabaw ng lupa. Nangangahulugan iyan na kailangang may mga obserbatoryo tungkol sa araw sa buong lupa.”

Hindi ito posible sa kasalukuyan, ngunit sinabi sa amin ni Dr. Durney na, noong 1980-81, ang ilang mga siyentipiko mula sa Sacramento Peak ay naglakbay tungo sa Antarctic upang masdan ang araw sa loob ng tatlong tatlong-buwan na mga yugto ng panahon. Ang araw ay hindi lumulubog sa loob ng tatlong buwan sa Antarctic, at samakatuwid maaari itong patuloy na pagmasdan araw at gabi sa isang teleskopyo. Kawili-wiling malaman na ang pagtitipong ito ng impormasyon ay kinasangkutan ng maraming dako sa lupa. Inaasahan ng mga siyentipiko na balang araw ay mauuri nila ang mga pagyanig ng araw at bigyang-kahulugan ito upang maunawaan kung ano ang nangyayari sa loob ng araw. Ang mga imbestigador ay umaasa ngayong makagawa ng isang pambuong-daigdig na network ng mga obserbatoryo upang gawin ito.

Mga Siklab at Korona ng Araw

“Ano pa ang pinag-aaralan dito sa Sacramento Peak?” ang susunod naming tanong kay Dr. Durney. Sinabi niya sa amin ang tungkol sa mga siklab ng araw. “Ang pagkalaki-laking mga siklab mula sa ibabaw ng araw ay sumasambulat ng milyung-milyong milya sa kalawakan, naglalabas ng mga partikula na sumisira sa mga komunikasyon ng radyo kapag ang mga ito ay dumarating sa lupa. Nariyan din ang patuloy na pagdaloy ng mga partikula mula sa araw na tinatawag na hangin ng araw (solar wind). Pinababagal nito ang pag-ikot ng ibabaw ng araw, na nakaaapekto naman sa pag-ikot sa loob mismo ng araw. Ang resulta ay na habang nagkakaedad ang araw, pabagal nang pabagal ang ikot nito. Kung ano ang reaksiyon ng loob ng araw sa paghinto ng ibabaw nito ay isa sa mga bagay ng pinag-aaralan namin dito.”

Ang isa pang pag-aaral na isinasagawa sa obserbatoryo ay may kinalaman sa araw-araw na pagkuha ng mga litrato sa korona ng araw. Isinisiwalat ng mga litratong ito kung paanong ang init sa palibot ng araw ay nagbabago araw-araw. Mga larawan ay inihahanda na nagpapakita sa mga distansiya ng matitinding temperatura mula sa araw. Ang mga larawang ito ay nagbabago araw-araw at nagbibigay ng kapaki-pakinabang na impormasyon para sa mga naglalakbay sa kalawakan.

Ang Mahalagang Bahagi ng Araw

Ang enerhiya buhat sa araw ay kailangan upang magpatuloy ang buhay sa lupa. Apektado tayo nito, ang ating paningin, at ang mga halaman at mga hayop sa lupa. Ipinakikita ng isang pag-aaral na inilathala noong 1979 na may katibayan ng isang 22-taóng siklo ng tagtuyot sa gawing kanluran ng Estados Unidos na waring nauugnay sa ibang paraan sa kompletong siklo ng sunspot ng halos 22 taon. Isa itong dahilan ng pagkakaroon ng interes sa gawain ng araw at sa posibleng impluwensiya nito sa lagay ng panahon.

Noong mga taon ng 1950 ang Sacramento Peak Observatory ay isa sa unang tumulong upang matiyak ang solar constant, na siyang kabuuang yunits ng lakas na umaabot sa isang bagay sa kalawakan sa layo ng lupa mula sa araw. Marahil mas mahalaga pang malaman kung gaano karami ang maaaring pagbabago ng solar constant.

Ang mga sunspot ang isa sa mas kawili-wiling tampok ng araw at isa na nakaaapekto sa atin sa lupa. Ang mga sunspot ay unang naobserbahan ni Galileo. Nang dakong huli natiyak na ang isang siklo ng sunspot ay tumatagal ng 11 taon at na ang isang kompletong siklo ng sunspot ay may dalawang 11-taóng yugto ng gawain ng sunspot. Gaya ng paliwanag ni Dr. Durney: “Ang mga sunspot ay mga larangang magnetiko. Ang mga ito ay madilim sapagkat hinaharangan nito ang mga pagkilos na naghahatid ng enerhiya. Ang mga siklab ay inaakalang dahilan sa paglipol sa mga larangang magnetikong ito sa ibabaw ng araw, na naglalabas naman ng pagkarami-raming enerhiya na nakaaapekto sa atin sa pamamagitan ng pagsira sa mga alon ng radyo at sa pagkoryente sa mga bahagi ng ating atmospera. Ang enerhiyang ito ay nagpapangyari rin ng tinatawag na mga liwanag sa hilaga at mga liwanag sa timugan, o mga aurora, isang kababalaghan sa sangkatauhan sa buong kasaysayan.”

Ang mga pag-aaral sa araw ay maaaring tumulong upang mahulaan ang heomagnetikong mga bagyo na maaaring mangyari sa ating atmospera kapag may sunspot. Apektado nito ang mga komunikasyon ng daigdig kung kaya’t apektado rin nito ang mga gawain na dumidepende sa mabuting komunikasyon ng radyo, gaya ng paglalakbay sa himpapawid. Dahil sa mataas na halaga ng satellite transmission, karamihan ng mga komunikasyon ay ginagawa pa rin sa pamamagitan ng mga radio transmitter sa lupa. Sinisira ng enerhiyang inilalabas ng mga sunspot ang shell ng ionized na mga partikula na nakapaligid sa lupa na nagpapabalik sa mga alon ng radyo sa lupa. Kapag ang shell ay walang bisa, ang mga mensahe ng radyo ay nawawala.

Marami pa ang dapat malaman tungkol sa liwanag ng araw. Ang mga halaman na gumagawa ng ating pagkain ay dumidepende sa liwanag ng araw upang gumawa ng asukal at iba pang kemikal sa ating pagkain. Ang potokemikal na mga reaksiyon na dala ng liwanag ng araw ay nagpapangyari sa atin na kumuha ng mga larawan kapuwa sa itim at puti at sa de-kolor. Samakatuwid, waring nakabubuti para sa marami na alamin ang lahat ng maaari nilang alamin tungkol sa ating pinakamalapit na bituin.

Mula sa aming maikling pagdalaw sa Sunspot at sa pakikipag-usap sa mga dalubhasa, natanto namin na tayo ay lubhang limitado sa ating kaalaman tungkol sa araw. Pinahahalagahan ng karamihan sa atin ang araw sa isang malamig na araw na taglamig at inaasam-asam natin na sana’y huwag naman napakainit sa mga buwan ng tag-init, at iyan ang nalalaman natin. Nasisiyahan tayo sa ating pagsulyap sa mas teknikal na panig ng araw. Lahat tayo ay kailangang maghinuha na ang sangkatauhan ay talagang nagsisimula pa lamang sa pag-unawa sa mga kababalaghan ng ating mapagbigay na bituin, ang araw.​—Isinulat.

[Talababa]

[Kahon sa pahina 24]

Ano ang Kahulugan ng mga Temperatura ng Araw?

Ang aklat na Life and Death of the Sun, ni John Rublowsky, ay nagpapaliwanag sa mga pahina 59 at 60: “Dapat nating maunawaan ang ilang bagay tungkol sa mga kahulugan ng temperatura. May dalawang uri ng temperatura. Ang isa ay tinatawag na ‘kinetic temperature’; at ang isa naman ay, ‘radiant temperature.’ Ang kinetic temperature ay ang sukat ng katamtamang molekular na kilos ng isang maliit na butil o partikula. Mientras mas mabilis ang kilos na ito, mas mataas ang temperatura. Kapag pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga temperatura ng atmospera ng araw, pinag-uusapan natin ang tungkol sa kinetic temperature nito. Ang sinasabi namin, kung gayon, ay na ang katamtamang bilis ng kilos ng mga partikula sa atmospera ng araw ay bumibilis habang tayo ay tumataas mula sa photosphere. Bagaman ang mga partikulang ito ay may temperatura na milyun-milyong digris, hindi nito mapapaltos ang iyong balat.

“Sa kabilang dako naman, ang radiant temperature ay ang sukat ng dami at kalidad ng radyasyon na inilalabas ng isang bagay. Kapag binabanggit namin ang mga temperatura sa loob mismo ng araw, ginagamit namin ang salita sa diwang ito. Ang temperatura ng isang liyab ay radiant temperature din.

“Subalit hindi natin magagamit ang ideya ng temperatura sa diwang ito ng radiant temperature kapag pinag-uusapan natin ang tungkol sa atmospera ng araw. Kung ang temperatura ng korona ng araw ay isang radiant temperature na 1,000,000 digris [Celsius], ang atmospera ng araw ay magiging napakaliwanag anupa’t hindi natin makikita ang photosphere. Sa katunayan, kung ganito nga ang kalagayan, ang atmospera ng araw ay maglalabas ng napakaraming radyasyon anupa’t ang Pluto, ang pinakamalayong planeta mula sa araw, ay maglalaho dahil sa matinding init. Mabuti para sa atin na ang temperatura ng atmospera ng araw ay isang kinetic temperature sa halip na isang radiant temperature.

“Hindi ito nangangahulugan na ang atmospera ng araw ay hindi nagbibigay ng anumang radyasyon. Hindi lamang ito naglalabas ng maraming radyasyon, kundi nagbibigay rin ito ng di-karaniwang uri ng radyasyon. Ang pinakamataas na mga bahagi ng korona ay nagbibigay ng mga X ray gayundin ng ilang nakikitang liwanag, at ang mas mababang bahagi ng korona ay nagbibigay ng ultraviolet na liwanag. Ang radyasyong ito ay napakahalaga sa lupa sapagkat ito ang gumagawa ng iba’t ibang susón ng atmospera ng lupa.”

[Kahon/Dayagram sa pahina 25]

Ang Araw ang Bituin ng Lupa

Ang araw ay isang pagkalaki-laking pugon na nagtutustos ng nagtataguyod-buhay na init at liwanag sa ating lupa. Ang napakalaking bola na ito na pangunahin nang binubuo ng gas na hidroheno ay napakalaki anupa’t maaaring magkasiya rito ang isang milyong lupa! Gayunman, kung ihahambing sa mga bituin, hindi ito kabilang sa pinakamalaki. Gaya ng nasusumpungan ng mga siyentipiko, ang pinagmumulang ito ng enerhiya ay punô ng hiwaga. Halimbawa, “karamihan ng nakikitang liwanag ay nagbubuhat sa isang rehiyon sa loob ng photosphere na halos 100 km lamang ang kapal.” Gayunman, ang paikot na sukat ng araw ay tinatayang 696,265 kilometro.​—The Sun, ni Iain Nicolson.

Ang Disenyo ng Araw

ANG CORE​—Ang nuklear na “nasusunog” na sona sa core ng araw kung saan matatagpuan ang pinakamainit na temperatura.

ANG RADIATIVE ZONE​—Ang enerhiya buhat sa gitna ay lumilipat sa pamamagitan ng radyasyon sa sonang ito bilang gamma rays at X rays.

ANG CONVECTIVE ZONE​—Isang mas malamig na rehiyon kung saan ang enerhiya buhat sa radiative zone ay naglalakbay sa pamamagitan ng convection.

ANG PHOTOSPHERE​—Halos lahat ng liwanag ng araw ay inilalabas mula sa ibabaw na ito ng araw. Ito ay nanganganinag, at “ito ay mapagmamasdan hanggang sa lalim na mga ilang daan kilometro.” (The Sun) Ang temperatura ay halos 6,000 digris Celsius.

ANG CHROMOSPHERE​—Nakikita lamang kung panahon ng ganap na eklipse ng araw. Ang malabong susón ng gas na ilang libong kilometro ang kapal subalit mas mainit kaysa photosphere, halos 10,000 digris Celsius.

ANG KORONA​—Nakikita lamang kung panahon ng ganap na eklipse ng araw, ito’y parang mga plumahe at mga palawit na umaabot ng pagkalalayong distansiya at may napakainit na temperatura.

[Dayagram] (Para sa aktuwal na format, tingnan ang publikasyon)

Chromosphere

Photosphere

Convective Zone

Radiative Zone

Core

[Credit Line]

Mula sa guhit ng National Optical Astronomy Observatories

[Dayagram/Larawan sa pahina 23]

(Para sa aktuwal na format, tingnan ang publikasyon)

Salamin (41 m sa ibabaw ng lupa)

Pantay sa lupa

Umiikot ang vacuum na mga tubo (250 tonelada)

59 m

67 m sa ilalim ng lupa

[Credit Line]

Mula sa guhit ng National Optical Astronomy Observatories

[Larawan sa pahina 26]

Kalantarán ng Araw

[Credit Line]

Holiday Films

[Larawan sa pahina 26]

Sunspots

[Credit Line]

National Optical Astronomy Observatories