RW Space

Полное солнечное затмение произойдет 8 апреля в Северной Америке. Эти события происходят, когда Луна проходит между Солнцем и Землей, полностью закрывая лицо Солнца. Это погружает наблюдателей во тьму, похожую на рассвет или сумерки.

Во время предстоящего затмения путь тотальности, где наблюдатели видят самую темную часть лунной тени (тень), пересекает Мексику, поворачивая по дуге на север. на восток через Техас, Средний Запад и ненадолго въезжаем в Канаду, а затем заканчиваемся в штате Мэн.

Полные солнечные затмения происходят примерно каждые 18 месяцев в каком-либо месте на Земле. Последнее полное солнечное затмение, которое пересекло США, произошло 21 августа 2017 года.

Международная группа ученых под руководством Аберистуитского университета будет проводить эксперименты недалеко от Далласа, в месте, расположенном на пути полного солнечного затмения. . В команду входят аспиранты и исследователи из Аберистуитского университета, Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Мэриленде и Калифорнийского технологического института в Пасадене.

Во время затмений можно проводить ценные научные исследования, которые можно сравнить с другими. примерно так же или даже лучше, чем то, чего мы можем достичь с помощью космических миссий. Наши эксперименты также могут пролить свет на давнюю загадку самой внешней части солнечной атмосферы – ее короны.

Интенсивный свет Солнца блокируется Луной во время полного солнечного затмения. Это означает, что мы можем наблюдать слабую корону Солнца с невероятной четкостью с расстояний, очень близких к Солнцу, на расстоянии нескольких солнечных радиусов. Один радиус — это расстояние, эквивалентное половине диаметра Солнца, около 696 000 км (432 000 миль).

Измерить корону без затмения чрезвычайно сложно. Для этого требуется специальный телескоп, называемый коронографом, который предназначен для блокировки прямого света Солнца. Это позволяет разрешить более слабый свет короны. Четкость измерений затмений превосходит даже коронографы, базирующиеся в космосе.

Мы также можем наблюдать корону при относительно небольшом бюджете по сравнению, например, с миссиями космических кораблей. Постоянная загадка, связанная с короной, заключается в том, что она намного горячее, чем фотосфера (видимая поверхность Солнца).

По мере удаления от горячего объекта окружающая температура должна уменьшаться, а не увеличиваться. . Как корона нагревается до таких высоких температур — это вопрос, который мы будем исследовать.

У нас есть два основных научных инструмента. Первым из них является Cip (корональный поляриметр). Cip — это также валлийское слово, означающее «взгляд» или «быстрый взгляд». Прибор делает снимки солнечной короны с помощью поляризатора.

Свет, который мы хотим измерить от короны, сильно поляризован, что означает, что он состоит из волн, вибрирующих в одной геометрической плоскости. Поляризатор — это фильтр, который пропускает через себя свет с определенной поляризацией и блокирует свет с другой поляризацией.

Изображения Cip позволят нам измерить фундаментальные свойства короны, такие как ее плотность. Это также прольет свет на такие явления, как солнечный ветер. Это поток субатомных частиц в форме плазмы – перегретой материи – непрерывно текущий наружу от Солнца. Cip мог бы помочь нам идентифицировать источники определенных потоков солнечного ветра в атмосфере Солнца.

Прямые измерения магнитного поля в атмосфере Солнца затруднены. Но данные затмения должны позволить нам изучить его мелкомасштабную структуру и проследить направление поля. Мы сможем увидеть, как далеко от Солнца простираются магнитные структуры, называемые большими «замкнутыми» магнитными петлями. Это, в свою очередь, даст нам информацию о крупномасштабных магнитных условиях в короне.

Второй инструмент — Chils (корональный линейчатый спектрометр высокого разрешения). Он собирает спектры высокого разрешения, в которых свет разделяется на составляющие цвета. Здесь мы ищем конкретную спектральную характеристику железа, излучаемого короной.

Он состоит из трех спектральных линий, где свет излучается или поглощается в узком частотном диапазоне. Каждый из них генерируется в разном диапазоне температур (в миллионах градусов), поэтому их относительная яркость говорит нам о температуре короны в разных регионах.

Картирование температуры короны дает информацию для современных компьютерных моделей. своего поведения. Эти модели должны включать механизмы нагрева корональной плазмы до таких высоких температур. Такие механизмы могут включать, например, преобразование магнитных волн в тепловую энергию плазмы. Если мы покажем, что некоторые регионы горячее, чем другие, это можно будет воспроизвести в моделях.

Затмение в этом году также происходит во время повышенной солнечной активности, поэтому мы могли наблюдать корональный выброс массы (CME). Это огромные облака намагниченной плазмы, выбрасываемые из атмосферы Солнца в космос. Они могут повлиять на инфраструктуру вблизи Земли, вызывая проблемы для жизненно важных спутников.

Многие аспекты КВМ плохо изучены, включая их раннюю эволюцию вблизи Солнца. Спектральная информация о КВМ позволит нам получить информацию об их термодинамике, а также их скорости и расширении вблизи Солнца.

Наши инструменты для наблюдения за затмениями недавно были предложены для космической миссии под названием «Миссия по солнечному затмению Луны» (Mesom). ). План состоит в том, чтобы выйти на орбиту Луны, чтобы проводить более частые и продолжительные наблюдения за затмениями. Это планируется как миссия Космического агентства Великобритании с участием нескольких стран, но под руководством Университетского колледжа Лондона, Университета Суррея и Университета Аберистуита.

У нас также будет современная коммерческая камера с обзором на 360 градусов для сбора видео. затмения 8 апреля и место наблюдения. Видео ценно для общественных мероприятий, на которых мы освещаем свою работу, и помогает вызвать общественный интерес к нашей местной звезде, Солнцу.

Хью Морган, преподаватель физических наук, Аберистуитский университет

Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.