Päikesevarjutuse ekspeditsioon


 

{ E.Öpik TK 5 1928 32-36 }

 

29. juunil 1927. a. oli Loode-Euroopas nähtav täieline päikesevarjutus, mille vaatlemiseks T. Ü. Tähetorn erilise ekspeditsiooni läkitas Rõhja Rootsi, täisvarjutuse ribas asuvasse Gällivare linna. See koht oli valitud sellepärast, et ta paremaid lootusi pakkus vaatluste heaks kordaminekuks: varjutuse vältus ja päikese kõrgus   horisondilt   olid  käesoleva  varjutuse   ajal  seda  suuremad, mida põhjapoolsem vaatluskoht, nii et näiteks Polaarringi taga asuvas Gällivares täisvarjutuse aeg ligi kaks korda pikem oli kui Inglismaal, kus ta vaevalt üle 20 sekundi kestis. Teiselt poolt näitavad pikaaastased meteoroloogilised andmed, et pilvitus kesksuvel Gällivares keskmiselt 5 on, see tähendab, et pooled päevad selged, pooled pilvised; paremaid väljavaateid pilvituse suhtes tervel täisvarjutuse ribal ei olnud leida, kuna sellevastu näiteks Jäämere kaldal, kus varjutuse vältus küll pikem, pilvitus juba 7-ni tõuseb, jättes sellega ainult 30% shansse selge ilma kasuks. Lõpuks, hõlbus juurepääsmine raudtee kaudu oli otsustav just Gällivare kui vaatluskoha valimisel.

 

clip0255

 

Joon. 1

 

clip0256

 

Joon. 2

 

clip0257

 

Joon. 3

 

Kolm koopiat keskmisest ülesvõttest suure kaameraga, mitmesuguses kopeerimise tugevusega.

See on paremini õnnestunud ülesvõte, sest pilved segasid kõige vähem.

Joon. 1 on hästi näha protuberantsid, joon. 4. ja 5. – kroon.

Need ülsevõtted on orientatsiooni suhtes n. nim. peegelkujutised

 

Ekspeditsiooni peaülesandeks oli saavutada täisvarjutuse ajal päikese krooni ülesvõtteid. Päikese kroon - see õrn ja salapärane päikese atmosfääri jätk - on teatavasti nähtav ainult täisvarjutuste ajal; need lühikesed ja katkendilised momendid mil kuu varjab heledat päikese ketast on astronoomidele eriti väärtuslikud, sest need hetked võimaldavad tutvuneda meile nii tähtsa taevakeha, päikese, ühe erilise omadusega, mis muidu täitsa tundmatuks jääks.

Ülesvõtteid oli kavatsetud nii korraldada, et neid pärast võimalik oleks Tähetornis fotometreerida - see tähendab, erilise riista, mikrofotomeetri abil ülesvõtteid äramõõtes tuletada krooni heledust üksikutel kohtadel, samuti ka krooni heleduse jaotust mitmesuguses sihis, ja mitmesuguses kauguses päikesest.

 

 

clip0258

 

Joon. 4. Esimene ülesvõte suure kaameraga, vältus 1 sek. Paksemad pilved katavad poole päikest

 

Kerged pilved, mis täisvarjutuse ajal ilmusid, tegid aga kahjuks selle kavatsuse läbiviimise võimatuks - sest ei olnud ju teada kuivõrt pilved takistasid krooni valgust. Saadud ülesvõtteid võib kasutada ainult päikesekrooni kuju, eriti aga varjutuse momendil nähtavate protuberantside uurimiseks.

 

Peale fotograaiimist oli programmis ette nähtud varjutuse kontaktide vaatlemine, nimelt osalise- ja täisvarjutuse alg- ja lõppmomentide määramine. Need vaatlused on nii ütelda kohustuslised, neid toimetab võimalust mööda pea iga päikesevarjutuse ekspeditsioon; varjutuste kontaktide vaatlused võimaldavad täpsemalt jälgida kuu liikumist ja on abiks teatavate teoreetilise astronoomia ülesannete lahendamisel.

 

Et Tähetornil puudusid võimalused uusi riistu eriti päikesevarjutuse jaoks osta, tuli piirduda nende riistadega mis juba olemas olid,  ehk mis ostetud teise, jäädava otstarbe jaoks. Tuli teha ainult teatavaid ümberehitusi, silmaspidades vaatluste erilisi tingimusi.

 

Peariistana oli kaasa võetud suur, 4 meetri pikkune fotograafiline kaamera; see kaamera annab kujutusi õige suures masstaabis - päikese läbimõõt ülesvõttel on umbes 4 sm., ja sellega on võimaldatud krooni, kromosfääri ja protuberantside peenstruktuuri uurimine. Selle kaamera 4-tolline kolmekordne Zeissi objektiiv ja ainult ligi 30 naela kaaluv 4 meetri pikkune toru olid Tähetornil olemas, Vene ajast pärit: 1914. aastal tehti nendega ülesvõtteid päikesevarjutuse ajal Krimmis. Kuid silmaspidades käesoleva varjutuse lühikest kestvust - ainult veidi üle 40 sekundi - tuli juure ehitada eriline liikuv rauast kassett; sinna kassetti võis asetada korraga kolm plaati suurusega 13 X 18 sm. ja neil plaatidel järgimööda eriti kiirelt ülesvõtteid teha. Kaamera juure kuulub veel heliostaat - 5-tolline tasapinnaline peegel, asetatud parallaktilisel teljel, mis kellamehanismi abil liikuma pannakse; ülesvõetava taevaobjekti kiired peegelduvad heliostaadi peeglis ja langevad sealt kaamera objektiivi peale; heliostaadi kellamehanism on nii reguleeritud, et peegeldud kiirte siht muutmatuks jääb, olgugi et taevaobjekt maakera pöörlemise tõttu paigalt nihkub: kellamehanism nagu paralüseerib taevakehade ööpäevast liikumist. Sellega on kätte saadud, et ülesvõtmise ajal näiteks päikese kroon plaadil paigal seisab, ilma et meil kaamerat liigutada tuleks. Heliostaati tarvitades võime oma kaamerat liikumatult, näit. horisontaalses asendis kivisammaste peale üles seada; kasu on eriti silmnähtav ekspeditsioonis, sest suure, vast üle saja puuda kaaluva statiivi asemel, mis tarvis läheks et kaamerat otsekohe päikese peale sihtida, saame läbi palju väiksema pagaasiga: heliostaat kaalub ainult 2-3 puuda. Heliostaadil tuli statiiv uuesti valmistada, sest vana oli Vene ajal kaduma läinud. Terve see suur kaamera oli nii hõlbus tarvitada, et täisvarjutuse ajal üksainus inimene jõudis teha kõik ettenähtud ülesvõtted, arvuga kolm, ja peale selle määrata kontaktide aega.

 

Peale suure kaamera, oli kaasa võetud kaks väikest kaamerat valgusjõuga 1:10, mõlemad 60 sm. fookusega, ülesseatud samal statiivil ühes 4-tollise juhtiva pikksilmaga; et seal kellamehanism puudus, tuli neil kaameratel töötada kahel isikul: üks juhtis, teine toimetas üles võtteid. Täisvarjutuse ajal jõuti teha neil kaameratel kokku 4 ülesvõtet, kahel erisugusel plaadi sordil.

 

Ekspeditsiooni muu pagaas koosnes veel kahest kronomeetrist, telgist ja mitmesugustest tööriistadest ja materjalidest. Kogu meie pagaas kaalus ühes pakkimisega 16 puuda; võrdluseks võib nimetada, et prof. Kienle Göttingenist tervelt 300 puuda kaasa tõi; lõviosa sellest moodustas pikksilm ühes oma alalise statiiviga; ja ometi oli see pikksilm meie kaamerast lühem, andes sellega ka väiksemamõõdulisi taevakehade kujutisi.

 

clip0259

 

Joon. 5

 

clip0260

 

Joon. 6

 

Kaks koopiat viimasest ülesvõttest suure kaameraga, vältus 3 sek.

Jälle on üks päikese äär ühes krooniga pilvede poolt kaetud

 

Vaatluskoht Gällivare asub 67°7' põhjalaiuse, ja 20°40' idapikkuse all, ligi 300 meetrit üle merepinna, kuid ümbruses on 700-800 meetrilisi kõrgustikke, mis kesksuvel veel lumega kaetud olid. Sõit läks üle Soome - Helsingist Torneosse ja sealt Rootsi; kogu tee pikkus Tartust ligi 1500 kilomeetrit. Gällivaresse ja selle ümbrusesse, kui soodsasse vaatluskohta, oli kogunud peale Tartu ekspeditsiooni veel rida teisi väljamaa astronoomilisi ekspeditsioone: kaks Rootsist, kaks Saksamaalt, üks Hollandist, üks Schweitsist ja kaks Venemaalt; peale selle palju asjast huvituid isikuid, asjaarmastajaid ja lihtsalt turiste. Võõraste juurevool andis ennast eriti tunda võõrastemajade kriisi näol, sest väiksesse umbes 1400 elanikuga linna, kogus ainult astronoome 50 ümber, teisi võõraid juurelugemata.

 

Riistade ülesseadmine ja ehitustööd nõudsid ligi kaks nädalat aega; tuli ehitada kivist sambad suure toru jaoks, viimast sammaste külge tsemendi abil liikumatult kinnitades. Palju vaeva tuli näha riistade orienteerimisega, see tähendab — neile täpsa sihi andmisega, mida tuli toimetada selge ilmaga päikese vaatluste abil mitme päeva jooksul. Varjutuse päevaks oli kõik valmis, isegi heliostaadi kellamehanismi rataste hambad, mis varjutuse momendil töötama pidid, olid ette äramääratud.

 

 

clip0261

 

Joon. 7

 

clip0262

 

Joon. 8

 

clip0263

 

Joon. 9

 

Ülesvõtted väikeste kaameratega varjutuse keskpaigal; vältus 5 sek. 9. joonisel on näha pilvede varjusid; kroon omab suurema ulatuse, ja erisugused "kiired" on näha tema loodepoolsel osal.

 

 

Varjutuse keskmoment pidi olema umbes kell 7 homm. kohaliku aja järele. Varjutuse päeva hommikul tõotas ilm ilus olla, ja niisugune oligi ta järgneva päeva jooksul: idakaarte tuultega oli ilm soe, selge ja päikesepaisteline. Kuid varjutuse keskmomendil juhtus võrdlemisi tõsine äpardus : umbes veerand tundi enne täisvarjutust veeres päikese ette kerge pilvede riba, võrdlemisi kitsas, nii et esialgu võis loota et täisvarjutuse ajaks nad kaovad. Kuid pilved jäid, ja kadusid ainult veerand tundi peale täisvarjutuse lõppu. Enne ja pärast, osalise varjutuse ajal, oli täitsa selge! Tõsi küll, pilved ei olnud kuigi paksud, päike ja selle kroon paistsid üsna hästi läbi, nii et sai teha kõik ettenähtud  ülesvõtted;  kuid, nagu ülal  tähendatud,  ühe ülesande teostamisest - fotomeetrilisest mõõtmisest - tõmbasid pilved kriipsu läbi. Ainsaks, kuigi kahtlaseks trööstiks oli, et meie mitte üksi sarnase saatuse osaliseks ei saanud: seitse ekspeditsiooni, kes Gällivares ja lähedal asuvas Malmbergis vaatlesid, sattusid sama pilveriba varju. Õnne oli ainult Hollandi ekspeditsioonil, prof. Pannekoeki juhatusel. Nad valisid omale koha umbes 10 kilomeetrit Gällivarest eemal, metsikus kohas, kus sääsed neid kippusid ära sööma, kus üldse mitmesuguste ebamugavustega võidelda tuli. Kuid vaev sai tasutud, sest nende vaatluskoht sattus väljaspool õnnetut pilvederiba, ja keskvarjutuse ajal nautisid Hollandlased selget taevast. Oleks ka ülekohtune kui seekord prof. Pannekoekil ei oleks vedanud: sest 1 1/2 aastat enne seda käis ta Sumatra saarel päikesevarjutust vaatlemas, kuid pika ja kuluka reisi tasuna sadas varjutuse ajal vihma. Mis teha - astronoomide töö oleneb ilmastiku tujudest rohkem, kui  kellegi muu oma,  põllumehed ja merimehed kaasa arvatud.

 

clip0264

 

Joon. 10

Ekspeditsiooni liikmed vaatlusplatsil Gällivares.

Vasakult paremale: P. Simberg; E.Öpik; R.Livländer.

Kõrval pikksilm väikeste kaameratega; tagaplaanil Gällivere kirik

 

Kui ilmastikuga teatav äpardus juhtus, siis peab sellevastu allakriipsutama sõbralikkust ja vastutulelikkust Rootsi rahva ja võimuesitajate poolt. Politseidirektor hra Köhler muretses koha meie teaduslise laagri jaoks, isiklikult läbirääkides krundi omanikuga luba saamise asjas. Riistu, mis lageda taeva all ilma järelvalveta viibisid, ainult vihma vastu presendiga kaitstud, ei puudutanud kahe nädala jooksul isegi uudishimu pärast keegi, olgugi et uudishimulisi palju oli. Rootsi astronoomid korraldasid, enne ekspeditsioonide laialisõitu, Gällivare paremas restoraanis omal kulul väikse banketi, kuhu said kutsutud kõik väljamaa astronoomid. Üldse jäi kõige parem mulje Rootsi viisakast, elurõõmsast ja kultuurilisest rahvast.

 

clip0265

 

Joon. 11

Tartu Tähetorni ekspeditsiooni laager umbes veerand tundi enne täisvarjutust.

Vaatlusplatsil vasakul, väikse pikksilma juures kummardab P. Simberg;

telgi ees on püsti R. Livländer, seades heliostaadi peegelt;

suure toru parempoolsel otsal kummardab E. Öpik, jälgides otsijas päikese kujutist.

Platsil lehvib Eesti lipp.

Tagaplaanil, plangi ääres uudishimulik publik; varjutuse lõpul oli sealtpoolt kuulda käteplaginat – kordaläinud "etenduse" puhul

 

 

Juurelisatud päevapildistused annavad ettekujutuse ekspeditsiooni koosseisust, riistade ülesseadmisest ja fotograafimise teel saavutatud resultaatidest.