Jagter den samlede solformørkelse fra NASAs WB-57F jetfly

For de fleste seere, den 21. august, 2017, den samlede solformørkelse vil vare mindre end to og et halvt minut. Men for et team af NASA-finansierede forskere, formørkelsen vil vare over syv minutter. Deres hemmelighed? Efter månens skygge i to eftermonterede WB-57F jetfly.

Amir Caspi fra Southwest Research Institute i Boulder, Colorado, og hans team vil bruge to af NASAs WB-57F-forskningsstråler til at jage mørket over Amerika 21. august ved at tage observationer fra tvillingeteleskoper monteret på flyenes næser, Caspi vil fange de klareste billeder af Solens ydre atmosfære-corona-til dato og de første termiske billeder af Merkur, afslører, hvordan temperaturen varierer på tværs af planetens overflade.

"Disse kan meget vel vise sig at være de bedste observationer nogensinde af højfrekvente fænomener i corona, "siger Dan Seaton, medforsker af projektet og forsker ved University of Colorado i Boulder, Colorado. "Hvis vi forlænger observationstiden og går til meget stor højde, kan vi muligvis se et par begivenheder eller spore bølger, der i det væsentlige ville være usynlige på bare to minutters observationer fra jorden."

Den totale solformørkelse giver forskere en sjælden mulighed for at studere solen, især dens atmosfære. Da Månen fuldstændigt dækker Solen og perfekt blokerer dens lys under en formørkelse, den typisk svage corona ses let mod den mørke himmel. NASA finansierer 11 videnskabelige projekter i hele Amerika, hvor forskere kan drage fordel af den unikke astronomiske begivenhed for at lære mere om Solen og dens virkninger på Jordens øvre atmosfære.

Corona opvarmes til millioner af grader, alligevel opvarmes de lavere atmosfæriske lag som fotosfæren - solens synlige overflade - kun til et par tusinde grader. Forskere er ikke sikre på, hvordan denne inversion sker. En teori foreslår, at magnetiske bølger kaldet Alfvén -bølger støt formidler energi til Solens ydre atmosfære, hvor den derefter spredes som varme. Alternativt kan mikro eksplosioner, betegnet nanoflarer - for små og hyppige til at opdage individuelt, men med en stor kollektiv effekt - kan frigive varme til coronaen.

På grund af teknologiske begrænsninger, ingen har endnu direkte set nanoflarer, men de højopløselige og højhastighedsbilleder, der skal tages fra WB-57F-jetflyene, kan afsløre deres virkninger på coronaen. Billeder i høj opløsning, fanget 30 gange i sekundet, vil blive analyseret for bølgebevægelse i corona for at se, om bølger bevæger sig mod eller væk fra solens overflade, og med hvilke styrker og størrelser.

"Vi ser beviser for nanoflare opvarmning, men vi ved ikke, hvor de opstår, "Sagde Caspi." Hvis de forekommer højere oppe i corona, vi kan forvente at se bølger bevæge sig nedad, som de små eksplosioner opstår og i fællesskab rekonfigurerer magnetfelterne. "

På denne måde, nanoflarer kan også være det manglende led, der er ansvarlig for at fjerne det kaotiske rod af magnetiske feltlinjer på overfladen af ​​Solen, forklarer, hvorfor corona har pæne sløjfer og glatte fans af magnetfelter. Retningen og arten af ​​de observerede bølger hjælper også med at skelne mellem konkurrerende modeller for koronalopvarmning.

De to fly, lancering fra Ellington Field nær NASAs Johnson Space Center i Houston vil observere den totale formørkelse i cirka tre og et halvt minut hver, når de flyver over Missouri, Illinois og Tennessee. Ved at flyve højt i stratosfæren, observationer taget med indbyggede teleskoper vil undgå at se gennem størstedelen af ​​Jordens atmosfære, stærkt forbedret billedkvalitet. I flyenes cruisinghøjde på 50, 000 fod, himlen er 20-30 gange mørkere end set fra jorden, og der er meget mindre atmosfærisk turbulens, tillader fine strukturer og bevægelser i solens corona at være synlige.

Billeder af Solen vil primært blive taget ved bølgelængder af synligt lys, specifikt det grønne lys, der afgives af højt ioniseret jern, overophedet af corona. Dette lys er bedst til at vise de fine strukturer i Solens ydre atmosfære. Disse billeder supplerer rumbaserede teleskoper, ligesom NASAs Solar Dynamics Observatory, som tager billeder primært i ultraviolet lys og ikke har kapacitet til de højhastighedsbilleder, der kan fanges ombord på WB-57F.

Observationer af Merkur vil også blive taget en halv time før og efter totalitet, når himlen stadig er relativt mørk. Disse billeder, taget i infrarød, vil være det første forsøg på at kortlægge temperaturvariationen på tværs af planetens overflade.

Kviksølv roterer meget langsommere end Jorden - en Mercurial -dag er cirka 59 jorddage - så natsiden afkøles til et par hundrede grader under nul, mens dagsiden bager ved en toasty 800 F. Billederne viser, hvor hurtigt overfladen afkøles, giver forskere mulighed for at vide, hvad jorden er lavet af, og hvor tæt den er. Disse resultater vil give forskere indsigt i, hvordan Merkur og andre stenede planeter kan have dannet sig.

Billederne af coronaen vil også give teamet mulighed for at søge efter en hypoteseet familie af asteroider kaldet vulcanoider. Det troede, at disse objekter kredser mellem Solen og Merkur, og er tilovers fra solsystemets dannelse. Hvis opdaget, vulkanoider kunne ændre, hvad forskere forstår om planetdannelse.