Nedidelė saulės korona ryškiai šviečia viso Saulės užtemimo metu.
(Vaizdas: © Miloslav Druckmüller / Peter Aniol / Vojtech Rušin / Ľubomír Klocok / Karel Martišek / Martin Dietzel)
Pietų Amerikoje milijonai akių bus nukreipti į dangų, mėnuliui judant priešais saulę, kad šiandien (liepos 2 d.) Būtų Saulės užtemimas. Nors beveik visame žemyne bus matoma bent dalis saulės, Mėnulio dangų stebėtojai Čilės ir Argentinos vietose patirs keletą dienos prieblandos akimirkų, nes mėnulis visiškai išstumia saulę iš viso saulės užtemimo.
Nors dauguma dangaus stebėtojų panardins į baimę keliantį žvilgsnį, kai kurie įvykio metu atkreipia kritinę, mokslinę akį. Užtemimas įvyks per Nacionalinio mokslo fondo (NSF) Cerro Tololo Amerikos observatoriją šiaurinėje Čilėje, kur penkios mokslininkų komandos užtemimo metu ištirs saulės ir žemės atmosferą, kad gautų sunkiai apžvelgiamus stebėjimus. trumpalaikėmis dienos šviesos tamsiomis akimirkomis.
„Liepos 2 d. NSF finansavimas leis mokslininkams pasinaudoti brangia viso saulės užtemimo galimybe ištirti saulės vainikėlį“, - sakoma NSF programos direktoriaus Davido Boboltzo pranešime. Saulė liks paslėpta 2 minutes ir 6 sekundes prie teleskopo.
Nors Mėnulis dažnai juda priešais dalį saulės, kai vyksta daliniai saulės užtemimai, kurie įvyksta vidutiniškai kelis kartus per metus, saulė yra visiškai užblokuota viso saulės užtemimo metu. Skirtumas tarp bendro saulės užtemimo ir dalinio užtemimo, net kai 99% saulės yra ekranuotas, yra dramatiškas ir gali leisti platesnį mokslinių eksperimentų spektrą. Kai saulės kūnas yra visiškai užblokuotas, tampa matoma vidinė korona.
Iš ypač karštų dujų pagaminta korona yra paslaptingai karštesnė už saulės paviršių. Nepaisant aukštos temperatūros, jis yra milijonus kartų silpnesnis nei matomas saulės kūnas dėl savo silpno pobūdžio. Tiriant koroną galima sužinoti įžvalgų apie saulės sukeltą kosminį orą, kuris gali turėti reikšmingą poveikį Žemei.
Be vertingo mokslo atlikimo, kiekviena komanda yra apibūdinusi užtemimo užtemimo planą, kuriame dalyvaus Čilės ir užsienio studentai, astronomai mėgėjai ir plačioji visuomenė.
Dešimtmečių trukęs eksperimentas
Dešimtajame dešimtmetyje amerikiečių astronomas Jay Pasachoffas pradėjo stebėjimo programą, kuri nuo šiol tęsė besikeičiančios saulės stebėjimą. Išmatuodami dabartinę koronos spalvą, formą ir temperatūrą, mokslininkai tikisi pagerinti jų supratimą apie saulės išsiveržimus ir srautus.
Masačusetso „Williams“ koledžo astronomijos profesorius Pasachoffas yra vienas iš trijų vyrų, turinčių rekordą stebint labiausiai saulės užtemimus. Jis keliavo po pasaulį stebėdamas 70 saulės užtemimų, iš jų 34 - iš viso saulės užtemimai.
„Kiekvienas saulės žvilgsnis, įvykstantis viso Saulės užtemimo metu - tik pora minučių kas 18 mėnesių ar panašiai - suteikia mums skirtingas savybes, kurias reikia įvertinti“, - teigiama Pasachoff pranešime.
Saulės požymių stebėjimas gali padėti geriau suprasti koronalinės masės išstūmimus (CME), iš saulės paviršiaus kylančių įtaisų išsiveržimus. Kadangi šie gumulėliai kosmose keliauja į išorę, jie gali susidurti su tokiomis planetomis kaip Žemė ir sąveikauti su jų magnetiniais laukais. 1859 m. Saulės superviršis, žinomas kaip Carringtono įvykis, sukėlė elektros šokus ir šortus išilgai telegrafo laidų, net leidęs dirbti nuo savo maitinimo šaltinio atimtiems telegrafams. Panašus įvykis šiandien, labiau elektroniniame pasaulyje, gali turėti reikšmingų padarinių.
Pasachoff'o komanda taip pat tirs dideles vainikinių augalų struktūras, žinomas kaip srautai, taškinius regionus, kurie atsiranda daugumoje koronos vaizdų. Kadangi bendras 2019 m. Saulės užtemimas įvyksta palyginti ramioje Saulės vienuolikos metų veiklos ciklo dalyje, tai pateiks retą saulės poliarinių pliūpsnių, atvirų magnetinių laukų, esančių saulės šiaurės ir pietų poliuose, vaizdą.
„Aš taip pat laukiu palygindamas mūsų stebėjimus apie vainikėlį, užfiksuotą užtemimo metu ... su prognozėmis, kurias kolegos daro prieš užtemimą, remdamiesi Saulės magnetiniu lauku ir saulės taškais per praėjusį mėnesį“, - sakė Pasachoffas. Prognozės ir pastebėjimai bus sujungti į kompiuterinius vaizdus, kai užtemimas pasibaigs.
Saulės temperatūra taip pat keičiasi per 11 metų ciklą. Išmatuodama perkaitintą geležį koronoje, komanda galės išmatuoti bendrą koronos temperatūrą, kad ištirtų, kaip ji kinta laikui bėgant.
„Saulės vėjo šerpai“
Antroji tyrėjų komanda, žinoma kaip „Saulės vėjo šerpai“, tirs saulės vainikėlį iš trijų skirtingų vietų visoje Pietų Amerikoje. Vadovaujama Havajų universiteto astronomo Shadia Habbal, ši grupė tirs saulės spindulius iš Cerro Tololo ir kitų dviejų vietų Argentinoje. Be to, kad padidinsite galimybę stebėti saulę esant skaidriam orui, turėdami kelias vietas, tyrėjai taip pat galės išmatuoti vainikinės struktūros pokyčius, vykstančius per labai trumpą laiką.
Planas nėra naujas. „Habbai“ komanda naudojo panašią strategiją per visą 2017 m. Rugpjūčio 21 d. Saulės užtemimą JAV. Jų tikslas - padidinti stebėjimuose naudojamų instrumentų komplektą ir ištirti skirtingus dar neištyrinėtus bangų ilgius.
Norėdami nustatyti cheminę sudėtį, temperatūrą, tankį, su šiluma nesusijusius judesius ir skirtingų koronos dalių nutekėjimą, astronomai planuoja naudoti daugiabangį vaizdą ir spektroskopinius matavimus, kurie skaido šviesą į jos komponentų bangos ilgį. Kiekvienas požymis bus tiriamas šalia Saulės paviršiaus, kur vyksta didžiausi Saulės magnetinio lauko pokyčiai ir kur gimsta Saulės vėjas ir vainikinės masės išstūmimai ir sklinda nuo saulės.
Habbalas teigė, kad užtemimas yra unikalus ", nes įvyksta vėlai popietę, o saulė bus labai mažame aukštyje. Be to, saulė yra arti saulės minimumo, todėl struktūrų pasiskirstymas saulės koronoje skirsis nuo prieš dvejus metus . “
„Puikus laimėjimas piliečių mokslui“
Japonijos nacionalinės astronomijos observatorijos astronomai taip pat įsteigs kelias stotis užtemimui tirti. Yoichiro Hanaoka komanda stebės koroną, esančią netoli paviršiaus - regiono, kurio nemato kosmoso observatorijos, tokios kaip NASA Saulės ir heliosferos observatorija (SOHO) ir Saulės antžeminių ryšių observatorija (STEREO). Derindamas antžeminius vaizdus su vaizdais, gautais iš kosmoso, Hanaoka ir jo kolegos sugebės sukonstruoti visą koronos vaizdą.
„Hanaoka“ komanda nebus visiškai sudaryta iš profesionalų.
„Mes ketiname bendradarbiauti su stebėtojais mėgėjais, kurie yra plačiai paplitę viso užtemimo keliu Čilėje ir Argentinoje, ir organizuoti stebėjimus keliose vietose“, - sakė jis. Sujungus visus šiuos stebėjimus bus galima susidaryti įspūdį, kaip laikui bėgant keičiasi korona. „Tai bus didelis laimėjimas piliečių mokslui“, - teigė Hanaoka.
Poliarizuojantis projektas
Koronos magnetinis laukas ir jame esančios struktūros vaidina esminį vaidmenį kosminiuose oruose. Išmatuoti saulės magnetinio lauko orientaciją gali padėti numatant, kas lemia oro erdvės oro įvykius, tokius kaip CME. Tačiau patikimi magnetinio lauko matavimai tebėra iššūkis.
Norėdami išmatuoti saulės magnetinį lauką, mokslininkai turi išmatuoti saulės sklindančios šviesos poliarizaciją. Kaip ir poliarizuoti saulės akiniai, saulės teleskopų poliarizatoriai filtruoja šviesą, kuri neatitinka jų orientacijos.
„Sukdami šiuos poliarizatorius, mes galime suformuoti saulės magnetinio lauko formą“, - sako Paulius Bryansas, universiteto atmosferos tyrimų korporacijos tyrėjas, kuris vadovaus saulės magnetinio lauko tyrimo projektui. „Tai padės mums suprasti, kokio tipo magnetinio lauko konfigūracijos gali sukelti išsiveržiančius įvykius“, - sakė jis.
Atgal žemėje
Nors pirmosios keturios NSF komandos kreips akis į saulę, penktosios tvirtai laikys vaizdą Žemėje. Ispanijos Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) tyrėjo Miquelio Serra-Ricarto vadovaujama komanda tirs Žemės atmosferos, ypač jonosferos - viršutinio sluoksnio, esančio maždaug nuo 50 iki 600 mylių ( 80–1000 kilometrų) virš Žemės paviršiaus - Mėnulio šešėliui keliaujant virš observatorijos.
„Bendras Saulės užtemimas sukuria platų, apvalų tamsos plotą ir labai sumažintus saulės spindulius, kurie dienos metu keliauja per Žemės atmosferą santykinai siauru keliu“, - teigė Serra-Ricartas. "Jo poveikis saulės radiacijos intensyvumui yra nepaprastai panašus į tai, kas vyksta saulėtekio ir saulėlydžio metu, ir jis sukelia pokyčius Žemės atmosferoje, kurią norime išmatuoti."
Komanda stebės, kiek ir kiek greitai temperatūra nukrenta šešėlyje, kai Žemę visiškai uždengia saulė. Jie taip pat stebės jonosferos pokyčius, kad geriau suprastų, kokią įtaką tai daro nakties radijo radijo ryšiu naktį.
Nors mėnulio šešėlis sukels trumpą nakties tipo jonosferą, jis skirsis nuo įprastos vakaro atmosferos.
"Mėnulio šešėlis yra palyginti mažas Žemėje ir juda viršgarsiniu greičiu. Tai greičiausiai sukels įdomių efektų, kuriuos bus galima aptikti įprastuose radijo imtuvuose ar mažuose imtuvuose", - sakė Serra-Ricartas.
Tai nebus pirmas kartas, kai jonosfera bus tiriama užtemimo metu. 1999 m. Užtemimas per Jungtinę Karalystę mokslininkai paragino žmones naudoti radiją, kad galėtų sekti viršutinės atmosferos pokyčius. Piliečių mokslininkai įsitraukė į radijo stotį Ispanijoje, aptinkamą JK, kad nustatytų, kiek toliau radijo bangos užtemimo metu nuėjo.
"Nors jonosferinis saulės užtemimų poveikis buvo tiriamas daugiau nei 50 metų, liko neatsakytų klausimų. Apytikriai žinome, kaip tai vyksta, bet ne tiksliai. Užtemimas suteiks tyrėjams galimybę beveik realiu laiku ištirti įkrovimo ir įkrovimo procesą. "
Redaktoriaus pastaba: Jei užfiksuosite nuostabų 2019 m. Liepos 2 d. Bendras saulės užtemimas ir norėtų pasidalinti ja su Space.com skaitytojais, atsiųskite savo nuotraukas, komentarus ir savo vardą bei vietą į [email protected].
- „Saulės užtemimai“: klausimai ir atsakymai su Jay Pasachoffu
- Štai ką mokslininkai išmoko iš viso saulės užtemimo
- Bendras saulės užtemimas: kaip dažnai jie įvyksta (ir kodėl)?
