Egészen m egdöbbentő, hogy az 1800-as évek elején m ennyire csekély volt még az a tudás, ami az égitestek, így a Nap fizikai felépítésére vonatko
zott. 1800 körül W . H e r s c h e l még komolyan feltételezte, hogy a Nap hi
deg, és így lakható égitest, amelyet fénylő felhőréteg vesz körül. Az energia
m egm aradás törvénye csak 1840 körül, a hőm érsékleti sugárzás törvényei csak
Csillagászati évkönyv 1999 187 A napfogyatkozások a század végére váltak ismertté. A századfordulóra viszont m ár mai ism ere
teink nagy része összegyűlt. A fogyatkozások iránti érdeklődést elősegítette egy angol am atőr, F . B a i l y 1836-os megfigyelése. Egy épphogycsak gyűrűs napfogyatkozáskor fényes pontokat látott a Hold perem énél: a Hold völgyein keresztül látszott a fotoszféra. 1842. július 8-án D él-E urópában volt megfi
gyelhető teljes fogyatkozás, am ire összegyűltek a világ vezető csillagászai. Sze
rencsére a napkorona rendkívül fényes volt, és három hatalmas, vörös p ro tu berancia is lebegett az „elsötétített” napkorong felett. Ez a látvány, valamint H . S c h w a b e felfedezése a napfoltciklusról, amelyet 1843-ban te tt közzé, kü
lönösen azután, hogy többen is felfedezték a napfoltszám és a földmágneses háborgások számának párhuzam os m enetét, nagyon felkeltette az érdeklődést a napfizika iránt. (Az 1842. július 8-i teljes napfogyatkozás M agyarországon is látható volt, lásd a „Magyar” napfogyatkozások című cikket.)
Még két jelentős újítás tö rtén t a megfigyelési m ódszerekben, a színkép- elemzés és a fényképezés. J . F r a u n h o f e r már 1814-ben megfigyelte a Nap színképében a sötét vonalakat, B u n s e n és K i r c h h o f f az 1860-as években kifejlesztették a színképelemzést, kimutatva, hogy a Nap sötét vonalai megfe
lelnek a laboratórium ban izzított gázok fényes vonalainak. A fényképezéssel m ár 1851-ben kísérleteztek, de az első siker az 1860. július 18-i spanyolorszá
gi napfogyatkozás volt. Ekkor W . d e l a R u e az atlanti, A . S e c c h i pedig a földközi-tengeri parton fényképezte a napkoronát, megállapítva, hogy valóban a N aphoz tartozik, nem a Hold légköre, vagy a földi légkörben szórt fény, és a protuberanciák is a Nap felszíne felett lebegnek. Ezenkívül a protuberanciák vörösen világító anyaga is teljesen körülveszi a Napot. Ezt a réteget az angol N . L o c k y e r később kromoszférának nevezte el.
Kirchhoff kutatásai indokolták a színképelemzés bevetését, mivel a p ro tu beranciák feltehetően gázfelhők. így az 1868. augusztus 18-i napfogyatkozásra H átsó-Indiába hat expedíció indult. Valóban, fényes vonalakból álló színképet találtak, legfényesebbek a Fraunhofer-féle C és F (a hidrogén vonalai) vol
tak, és volt még egy sárga vonal is, a nátrium D vonala helyén, ami meglepte a kutatókat. Janssennek feltűnt, hogy a vonalak nagyon fényesek, és a p ro tuberanciák csak ezekben a színekben világítanak, ezért a fogyatkozás után a napperem re állítva a spektroszkóp rését, fogyatkozás nélkül is m eglátta a protuberanciákat. Ugyanez eszébe ju to tt Lockyernek is, aki „csak úgy”, fo
gyatkozás nélkül, 1868. október 2 0-án kipróbálta új, nagyteljesítményű spekt
roszkópját, és megpillantotta a protuberanciákat. M indketten beszám oltak a Francia Akadém iának megfigyelésükről, és különös véletlen folytán az A ka
démia ugyanazon ülésén ism ertették a két megfigyelést, amelyet olyan jelen tősnek találtak, hogy em lékérm et is vertek tiszteletére, Janssen és Lockyer kettős képével. Lockyer 1868. november 15-én megállapította, hogy a sárga protuberancia-vonal nem azonos hullámhosszú a nátrium D vonalával, ezért
egy új elem nek, a hélium nak tulajdonította, amit később a Földön is m egtalál
tak. Nem m inden színképvonal volt azonban ilyen egyszerű eset. Az 1869. au gusztus 7-i fogyatkozásnál a napkorona színképében egy feltűnő, fényes, zöld vonalat találtak, amely közel volt ugyan egy vas-vonalhoz, de nem volt vele azonos. Kézenfekvő volt erre is egy új elem et feltételezni, am it korónium nak neveztek el.
Az 1870. decem ber 22-i napfogyatkozásnál Spanyolországban figyelte meg először Y o u n g a flash-spektrumot, a sötét Fraunhofer-vonalak fényes felvilla
nását néhány m ásodpercre, am ikor a Hold a fényes fotoszférát m ár eltakarja, de a krom oszféra még látható. A jelenség rövid időtartam a m iatt a fényképe
zésre várt a rögzítés feladata. így 1883 után gyakorlatilag minden megfigyelt teljes fogyatkozás alkalmából készültek flash-spektrum észlelések, hogy a kro
moszféra szerkezetét felderítsék.
A korónium titkát végül E d l é n és G r o t r i a n fejtették meg 1938 és 1942 közt, m ikorra már ism ertté vált a színképvonalak keletkezésének folyamata, és kapcsolatuk az atom ok szerkezetével. Kiderült, hogy a napkorona nehezen azonosítható színképvonalai erősen ionizált vas-, nikkel- és kalcium atom októl szárm aznak, ami a korona magas, 1—2 millió fokos hőm érsékletére utalt. A folyamatok, amelyek a korona ritka gázait ennyire felhevítik, még ma sem tel
jesen tisztázottak, de a mágneses terek m indenképpen nagy szerepet játszanak bennük. Az elmúlt több, mint száz év alatt alaposan megism ertük a napko
ronát. A fogyatkozások alkalmából megfigyelhető korona három összetevőre bontható, a K-, E- és F-koronára. A K(ontinuurn)-korona színképe folytonos, fénye erősen polarizált, a fotoszféra szabad elektronokon szóródó fénye. A magas hőm érséklet m iatt a gyorsan mozgó elektronok a D oppler-hatás m iatt kiszélesítik, elmossák a Fraunhofer-vonalakat. Az E (m m z/ós)-korona fénye a sokszorosan (9—14-szeresen) ionizált vas-, nikkel-, kalcium atom ok fényes színképvonalaiból áll, az egyes vonalakat kiválasztva különböző hőm érsékle
tű tartom ányokat lehet vizsgálni. Az F(raunhofer)-korona már nem is annyira a N ap légköréhez tartozik, a N ap és a Föld közti térrészben lévő bolygókö
zi porszem eken kis szög alatt szóródó fény, ezért színképe a fotoszféráéval azonos.
A napkorona alakja és fényessége változik a naptevékenységi ciklussal. M i
nimum idején halványabb és a Nap egyenlítője irányában kétoldalt erősen megnyúlt, míg a sarkok táján kefeszerű szálak figyelhetők meg. Maximum ide
jén sokkal fényesebb, szimmetrikus körvonalú, de „kócosabb”, mivel az egyen
lítőtől távolabbi napfoltcsoportok mágneses tere alakítja form áját. Ezek a vál
tozások jól láthatók a két legutóbbi jelentős fogyatkozás képein (2 .3 , 2.4. áb
ra): 1995-ben gyakorlatilag minimum volt, míg 1998-ra a naptevékenység már erősen m egnövekedett (lásd A csillagászat legújabb eredményei részben a A z új napciklus kezdete és várható nagysága című hírt).
Csillagászati évkönyv 1999 189 A napfogyatkozások
2.3. ábra. A napkorona az 1995. október 24-i indiai napfogyatkozáskor. F r e d E s p e n a k (NASA GSFC) felvételeiből összeállította W e n d y C a r l o s . Tipikus minimum-korona, halvány, a N ap egyenlítője mentén távolra kinyúló „szárnyas” forma, a sarkok kornyékén a
N ap általános dipól mágneses terét kirajzoló kefeszerű koronaszalakkal