Астрономия

Эксперименты НАСА запланированы на полное солнечное затмение 8 апреля

Тотальность и 8 апреляй Полное солнечное затмение дает редкую возможность изучить Солнце.

Тотальность!
Тотальность! Вид из Мадраса, штат Орегон, во время полного солнечного затмения 2017 года. Фото: НАСА/Обри Джеминьяни.

До 8 апреля осталось меньше трех недель.й Полное солнечное затмение пересекло Северную Америку. И хотя более 31 миллиона жителей живут на пути тотальности, гораздо больше людей отправятся в путешествие, чтобы ненадолго постоять в тени Луны. В рамках этого мероприятия также реализуются несколько научных проектов.

Затмение пересекает Мексику, Соединенные Штаты от Техаса до штата Мэн и морские провинции Канады, прежде чем отправиться над Атлантикой. Максимальная полнота этого затмения составляет 4 минуты 27 секунд, что дольше, чем полное солнечное затмение 2017 года. Это единственное полное солнечное затмение в мире в 2024 году и последнее полное солнечное затмение за поколение в прилегающих Соединенных Штатах до 2044 года.

Краткая история науки о полном солнечном затмении

Затмения всегда давали астрономам возможность провести редкие наблюдения. Элемент гелий (названный в честь Гелиоса, греческого бога Солнца) был открыт в солнечной хромосфере 18 августа.йПолное солнечное затмение 1868 года. Астрономы осмотрели небо возле затменного Солнца 29 июля.й, 1878 год, в поисках гипотетической планеты Вулкан. Первая мировая война сорвала планы астрономов проверить теорию общей теории относительности Эйнштейна 21 августа.ул., затмение 1914 года. Этому пришлось подождать, пока Артур Эддингтон возглавил экспедицию на Принсипи в 1919 году и не подтвердил Эйнштейна измерениями отклонения звезд, наблюдаемых вблизи Солнца во время его полноты.

Эксперименты с незнакомцами продолжались вплоть до 20-го века.й век. Один из наиболее причудливых экспериментов с затмением был направлен на поиск неуловимого «эффекта Алле»: поиск отклонения маятника во время полного затмения. Увы, выводы Мориса Алле, касающиеся этой маргинальной идеи, так и не были воспроизведены. Может быть, LIGO Ливингстон, расположенный недалеко от пути тотальности в 2024 году, сможет принять этот вызов?

Четыре научных проекта по затмению

В 2023 году НАСА выбрало четыре крупных эксперимента для достижения тотальности:

1. Кампания по борьбе с солнечными пятнами «Солнечный патруль». Эту работу возглавляет Тангасами Велусами из Лаборатории реактивного движения НАСА. Эта инициатива направлена ​​на мониторинг тонких изменений в магнитных полях активных областей солнечных пятен, когда Луна проходит над ними. Для проведения этого эксперимента команда будет использовать 34-метровый радиотелескоп Goldstone Apple Valley, расположенный в Калифорнии (за пределами пути тотальности). В наступающем году мы приближаемся к пику 25-го солнечного цикла, поэтому вполне велики шансы, что в день затмения Солнце будет испещрено множеством солнечных пятен.

2. SuperDARN для исследования ионосферы. Этот эксперимент под руководством Бхарата Кундури из Политехнического института и Государственного университета Вирджинии направлен на измерение того, как верхняя ионосфера реагирует на затмение. Важно отметить, что во время затмения совокупность проходит через три объекта SuperDARN (Super Dual Auroral Radar Network), открывая беспрецедентные возможности.

3. «Группа прослушивания» Pro/AM для наблюдения за QSO: Радиолюбители знакомы с повышенной отражательной способностью верхней ионосферы в ночное время. Этот эффект позволяет принимать удаленные станции, которые в дневное время молчат. Этот вид контакта известен как «QSO» на языке радиолюбителей, и он также происходит во время затмения, поскольку тотальность ненадолго имитирует приближение ночи. Натаниэль Фриссел из Университета Скрэнтона возглавит усилия по установлению связей 8 апреля.й. Хорошая стратегия — выбрать AM-станцию ​​на расстоянии нескольких сотен миль и слушать до, во время и после прохождения тотальности. Даже сегодня большинство автомобилей по-прежнему оснащены радиоприемниками AM/FM. Это также эксперимент, который можно провести вне пути тотальности.

Погоня за затмением
Модифицированный самолет WB-57, преследующий затмение, буксируется на задание. НАСА

В погоне за тенью

4. Миссия НАСА WB-57 снова отправится в полет. Самая амбициозная задача снова находится в стадии реализации: два переоборудованных самолета НАСА WB-57 Canberra снова будут преследовать тень Луны. НАСА владеет последними тремя самолетами «Канберра», которые все еще находятся в эксплуатации. Два из этих самолетов вылетят из Эллингтон-Филд недалеко от Хьюстона, штат Техас, в день затмения. Реактивный самолет перехватит тень Луны, которая будет двигаться со скоростью более 2500 миль в час. Это дает дополнительные две минуты полноты. Оба самолета будут нести набор камер и спектрометров, что позволит астрономам анализировать внутреннюю корону очень близко к Солнцу. Изучение региона может иметь большое значение для решения «проблемы нагрева короны» — загадки, почему корона экспоненциально горячее, чем фотосфера Солнца.

Солнце
Изображения Солнца, полученные с помощью GOES-16, по сравнению с Солнцем во время затмения (крайний справа), показывающие петли в нижней короне. НАСА

Наблюдения затмения 2017 года намекнули, что колебания в нижней короне могут питать «нановспышки», которые перекачивают энергию во внешнюю корону. На этот раз две новые обсерватории будут подтверждать измерения НАСА по затмениям. Это Солнечная обсерватория Европейского космического агентства (SolO) и Солнечная обсерватория НАСА Паркер.

Полет также продолжит кампанию по сканированию неба возле затменного Солнца для поиска неуловимых астероидов-вулканоидов внутри орбиты Меркурия. Общая теория относительности устранила необходимость вызывать межмеркурианский мир для объяснения аномальной прецессии орбиты Меркурия. Однако до сих пор не решен вопрос о том, могут ли астероиды меньшего размера существовать вблизи Солнца. По пути к Меркурию MESSENGER обследовал окрестности Солнца. НАСА снова будет искать вулканоиды в качестве второстепенной цели во время затмения 2024 года.

НАСА также отслеживало затмения с помощью самолетов Gulfstream III:

Подробнее о полном солнечном затмении

На 8 апреля запланированы и другие гражданско-научные проекты.й. Одним из интригующих проектов является сеть телескопов Citizen Continental-America Eclipse, известная как Citizen CATE. В этом проекте волонтеры выстраиваются вдоль траектории полного солнечного затмения с целью расширить наблюдения за короной.

Анимация затмения
Анимация короны в поляризованном свете во время полного солнечного затмения 2017 года. НАСА/Гопалсвами и др.

Я испытываю глубокое уважение ко всем тем, кто посвящает драгоценное время тому, чтобы затмить науку. Возможно, вы просто обрадуетесь чистому небу и сможете насладиться видом. Если у вас еще нет очков для наблюдения за затмением, чтобы безопасно наблюдать за Солнцем, в Astronomy For Equity они все еще есть в наличии. Эй, они ради благого дела…

Удачи и ясного неба всем, кто направляется в тень Луны в день затмения, будь то ради науки или просто для того, чтобы насладиться видом.

Кнопка «Наверх»