Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

Forskere forfølger den totale solformørkelse med NASA-jetfly

Dette kort viser stien til den totale solformørkelse i 2024. Den mørke vej over kontinentet er helhedens vej. Ved at flyve ad denne vej vil WB-57'erne forlænge den tid, de bruger i sin helhed. Kredit:NASA/Scientific Visualization Studio/Michala Garrison; Formørkelsesberegninger af Ernie Wright, NASA Goddard Space Flight Center

Den totale solformørkelse den 8. april 2024 vil producere en fantastisk udsigt over Nordamerika. Mens alle langs formørkelsesstien med en klar himmel vil se den spektakulære begivenhed, kan den bedste udsigt være 50.000 fod i luften ombord på NASAs WB-57 jetfly. Det er her, en trio af NASA-finansierede hold sender deres videnskabelige instrumenter for at tage målinger af formørkelsen.

To hold vil afbilde solens ydre atmosfære - koronaen - og et tredje vil måle ionosfæren, det øverste elektrisk ladede lag af Jordens atmosfære. Disse oplysninger vil hjælpe videnskabsmænd med bedre at forstå koronaens struktur og temperatur, solens indvirkning på Jordens atmosfære og endda hjælpe med at søge efter asteroider, der kan kredse i nærheden af ​​solen.

Under en total solformørkelse blokerer månen perfekt for solens lyse ansigt og kaster et lille skår af Jorden i mørke. Med solens hovedlys maskeret bliver den meget svagere solkorona synlig for det blotte øje. Dette giver forskerne en unik mulighed for at studere denne mystiske region af solen. Den korte blokering af sollys giver også forskere mulighed for at studere, hvordan solens lys påvirker Jordens atmosfære.

Den 8. april 2024 samlede solformørkelse vil producere en fantastisk udsigt over Nordamerika. Mens alle langs formørkelsesstien med en klar himmel vil se den spektakulære begivenhed, kan den bedste udsigt være 50.000 fod i luften ombord på NASAs WB-57 jetfly. Det er her en trio af NASA-finansierede hold sender deres videnskabelige instrumenter for at tage målinger af formørkelsen. Kredit:NASA

Tidligere har solformørkelser drevet adskillige videnskabelige opdagelser. Til denne solformørkelse finansierer NASA adskillige videnskabelige eksperimenter - inklusive de tre, der bruger WB-57'erne - for at foretage målinger under formørkelsen. NASAs WB-57 flyver meget højere end kommercielle fly. Denne højde gør det muligt for jetflyene at flyve over skyer – hvilket betyder ingen chance for at gå glip af formørkelsen på grund af dårligt vejr.

Derudover placerer højden jetflyene over det meste af Jordens atmosfære, hvilket gør det muligt for kameraerne at tage skarpere billeder og fange bølgelængder, såsom infrarødt lys, der ikke når jorden. Da flyene kan rejse med 460 miles i timen, er de også i stand til at forlænge den tid, de tilbringer i månens skygge. Mens formørkelsen ikke varer mere end fire et halvt minut på noget tidspunkt på jorden, vil flyene se en formørkelse, der varer omkring 25 % længere, over 6 minutter og 22 sekunder.

"Ved at forlænge varigheden af ​​helheden øger vi varigheden af, hvor meget data vi kan erhverve," sagde Shadia Habbal, en forsker ved University of Hawaii, der leder et af WB-57-formørkelseseksperimenterne.

Habbals eksperiment vil flyve spektrometre - som optager specifikke bølgelængder af lys og kameraer. Instrumenterne vil måle temperaturen og den kemiske sammensætning af korona- og koronale masseudslip, som er store udbrud af solmateriale. Med disse data sigter forskerne efter bedre at forstå koronaens struktur og identificere kilden til solvinden, den konstante strøm af partikler, der udsendes af solen.

Habbal håber, at resultaterne af deres undersøgelse vil hjælpe med at skelne mellem forskellige konkurrerende modeller af, hvordan koronaen opvarmes. "Dette lys er vores bedste sonde for at stikke et termometer i koronaen," sagde Habbal.

NASA/ESA's Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) optog denne video af en koronal masseudslyngning den 13. marts 2023. Kredit:NASA /ESA/SOHO

For et andet hold, ledet af Amir Caspi ved Southwest Research Institute i Boulder, Colorado, er det ikke første gang, de jagter formørkelser med fly. Caspi ledede et tidligere banebrydende eksperiment med WB-57'erne under den totale solformørkelse i 2017, der krydsede Amerika fra hav til hav. Billeder taget fra jetflyet blev brugt til at studere koronaens struktur.

Den tid var den første, jetflyene nogensinde var blevet brugt til at studere en formørkelse. Denne gang vil en forbedret kameraopsætning tillade målinger i flere bølgelængder fra infrarødt til synligt lys, der forhåbentlig vil afsløre ny information om strukturer i den midterste og nederste korona. Observationerne, der er taget med et højopløsnings-, højhastighedskamera, kan også hjælpe med at studere en støvring, der kredser om solen, og hjælpe med at søge efter asteroider, der kan kredse i nærheden af ​​solen.

"Der er ikke mange data om solen på nogle af de bølgelængder, vi vil studere," sagde Caspi. "Vi ved ikke, hvad vi finder, så det er ekstra spændende at foretage disse målinger."

Et tredje eksperiment vil studere virkningerne af månens skygge på ionosfæren ved hjælp af et instrument kaldet en ionosonde, som blev designet på JHU APL. En ionoson fungerer som en simpel radar. Enheden udsender højfrekvente radiosignaler og lytter efter deres ekkoer, der vender tilbage fra ionosfæren, hvilket giver forskerne mulighed for at måle, hvor opladet ionosfæren er.

"Formørkelsen fungerer dybest set som et kontrolleret eksperiment," sagde Bharat Kunduri, leder af ionosfæreprojektet og forskningsassistent ved Virginia Tech i Blacksburg, Virginia. "Det giver os en mulighed for at forstå, hvordan ændringer i solstråling kan påvirke ionosfæren, hvilket igen kan påvirke nogle af disse teknologier som radar og GPS, som vi er afhængige af i vores daglige liv."

Leveret af NASA




Varme artikler