Уникальный снимок — Солнце рисует восьмерку

Вы никогда не задумывались над тем, что будет, если взять фотоаппарат с широкоугольным объективом, направить его, скажем, на юго-восток, жестко закрепить и на один и тот же кадр с короткой выдержкой примерно раз в неделю в течение года фотографировать Солнце? "Бред, да и только", — наверное скажут некоторые из вас и... глубоко ошибутся. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию бесспорно уникальный снимок, на получение которого его автор Деннис Де Чикко потратил целый год.

Эта фотография — поистине шедевр замедленной съемки, и она является прекрасной иллюстрацией двух особенностей движения Земли вокруг Солнца. Вот что говорит о фотографии сам автор: "Я знал, что это будет необыкновенный снимок, и надеялся, что он привлечет внимание астрономов и попадет, вероятно, в книги по астрономии. Но я не мог и предположить, что он будет опубликован двумя десятками крупнейших журналов, появится не в одной дюжине книг, в рекламных проспектах фирмы "Кодак". Если подсчитать общий тираж изданий на десяти различных языках, то окажется, что он был воспроизведен более 10 миллионов раз".

В чем же секрет этого снимка? Ответ не так уж и сложен. Если бы орбита Земли была идеальной окружностью, а плоскость самой орбиты совпадала бы с плоскостью экватора, то есть, иначе говоря, плоскость эклиптики совпадала бы с плоскостью небесного экватора, то каждый день Солнце восходило и заходило бы в одних и тех же точках горизонта, в одно и то же время оказывалось в одном и том же месте на небесной сфере, а кульминировало бы в один и тот же час. Продолжительность дня всегда равнялась бы продолжительности ночи, и не было бы, хотя в это трудно поверить, смены времен года...

Однако Солнечная система не столь идеальна, как предполагал Аристотель и его последователи. Эта своеобразная восьмерка, по научному — ана-лемма, которая получилась на снимке Де Чикко, объясняется двумя факторами.
Во-первых, тем, что ось Земли наклонена к плоскости ее орбиты на угол в 66.5°. Именно из-за этого Солнце движется по небесной сфере каждый раз по новому пути. Так, в северном полушарии с декабря по июнь наше дневное светило поднимается с каждым днем все выше над горизонтом ("нижняя" траектория, идущая из нижнего правого в левый верхний угол снимка), а с июня по декабрь опускается вниз. Самая правая точка (справа внизу) соответствует зимнему солнцестоянию (самый короткий день), а самая левая точка (слева вверху) — летнему (самый длинный день). Кривые пересекаются на небесном экваторе в точках весеннего и осеннего равноденствий (на фотографии они совпали).


Во вторых, из-за того что орбита Земли эллиптическая, наша планета движется в ближайшей к Солнцу точке орбиты — перигелии — чуть быстрее, чем в самой удаленной точке — афелии. Из-за этого полдень, момент верхней кульминации Солнца по местному времени наступает не строго в 12 часов, а с некоторым опозданием, доходящим до 16 минут, или с опережением — до 14 минут.

Съемка потребовала от автора тщательной подготовки. Первая попытка, кстати сказать, закончилась неудачей, и Де Чикко не без юмора назвал ее "пробной экспозицией продолжительностью в один год". Для получения данной фотографии съемка производилась на один и тот же кадр примерно раз в неделю (через 8-9 дней, в зависимости от погоды) с использованием нейтрального светофильтра плотностью 4.0 ровно в 13^h30^m по Всемирному времени. Три линии, полученные через светофильтр плотностью 6.0, показывают движение Солнца по небесной сфере вблизи зимнего и летнего солнцестояний и любого из равноденствий. В данном случае было выбрано осеннее, чтобы листва на переднем плане частично закрыла Солнце, и это, тем самым, позволило избежать чрезмерной засветки пленки. Во время зимнего солнцестояния деревья были без крон, поэтому кажется что Солнце проходит перед ними (нижняя линия в правом углу). Передний план был снят в том же году.

Подчеркну, что эта фотография — не монтаж. Все 48 экспозиций были сделаны на один кадр пленки: 44 изображения Солнца, 3 пути Солнца по небу и передний план. Правда, на снимке было еще и 45-е изображение Солнца, появившееся в результате ложного срабатывания автоматического затвора камеры, но оно было заретушировано.