Corona tenuoasă a soarelui strălucește puternic în timpul unei eclipse solare totale.
(Imagine: © Miloslav Druckmüller / Peter Aniol / Vojtech Rušin / Ľubomír Klocok / Karel Martišek / Martin Dietzel)
În America de Sud, milioane de ochi se vor îndrepta către cer în timp ce luna se mișcă în fața soarelui pentru a prezenta o eclipsă solară astăzi (2 iulie). În timp ce aproape întregul continent va vedea luna acoperind cel puțin o porțiune de soare, observatorii din unele părți din Chile și Argentina vor experimenta câteva momente din crepuscul zilei, în timp ce luna va arunca complet soarele într-o eclipsă totală solară.
Dar, în timp ce majoritatea observatorilor din cer se vor îmbibă cu o privire impresionantă, unii vor transforma un ochi mai științific și științific asupra evenimentului. Eclipsa va avea loc peste Observatorul Interamericean Cerro Tololo de la National Science Foundation (NSF) din nordul Chile, unde cinci echipe de oameni de știință vor studia atmosfera soarelui și a Pământului în timpul eclipsei pentru a obține observații greu de observat disponibile în momentele trecătoare ale întunericului luminii zilei.
"La 2 iulie, finanțarea NSF va permite oamenilor de știință să profite de oportunitatea prețioasă a unei eclipse solare totale de a studia corona soarelui", a declarat directorul programului NSF, David Boboltz, într-un comunicat. Soarele va rămâne ascuns timp de 2 minute și 6 secunde la telescop.
În timp ce luna se deplasează frecvent în fața unei porțiuni de soare în timpul eclipselor solare parțiale, care apar de câteva ori pe an în medie, soarele este complet blocat în timpul unei eclipse solare totale. Diferența dintre o eclipsă totală solară și o eclipsă parțială, chiar și atunci când 99% din soare este protejat, este dramatică și poate permite o gamă mai largă de experimente științifice. Când corpul soarelui este complet blocat, corona interioară evazivă devine vizibilă.
Compus din gaze extrem de fierbinți, corona este în mod misterios mai fierbinte decât suprafața soarelui. În ciuda temperaturii sale ridicate, este de milioane de ori mai slab decât corpul vizibil al soarelui, datorită naturii sale tenuoase. Studierea coronei poate dezvălui idei despre vremea spațială generată de soare, care poate avea efecte semnificative pe Pământ.
În plus față de efectuarea științelor valoroase, fiecare echipă a prezentat un plan de divulgare de eclipse care să implice studenți locali chilieni și străini, astronomi amatori și publicul larg.
Un experiment de zeci de ani
În anii 90, astronomul american Jay Pasachoff a început un program de observare care de atunci a continuat să monitorizeze soarele în schimbare. Măsurând culoarea, forma și temperatura actuală a coronei, oamenii de știință speră să îmbunătățească înțelegerea lor despre erupții și streamere care provin de la soare.
Pasachoff, profesor de astronomie la Williams College din Massachusetts, este unul dintre cei trei bărbați care deține recordul pentru observarea celor mai totale eclipse solare. El a călătorit lumea pentru a observa 70 de eclipse solare, dintre care 34 eclipse totale.
„Fiecare strălucire pe care o obținem de soare în timpul unei eclipse solare totale - doar câteva minute la fiecare 18 luni sau cam așa ceva - ne oferă un set diferit de caracteristici la care să ne uităm”, a spus Pasachoff în declarație.
Observațiile caracteristicilor soarelui pot ajuta la îmbunătățirea înțelegerii noastre despre ejecții coronale de masă (EEM), erupții ale materialului încărcat prin suprafața solară. Pe măsură ce aceste aglomerații călătoresc spre exterior în spațiu, ele se pot ciocni cu planete precum Pământul și interacționează cu câmpurile lor magnetice. În 1859, o superstormă solară cunoscută sub numele de evenimentul Carrington a provocat șocuri electrice și pantaloni scurți de-a lungul firelor de telegraf, permițând chiar funcționarea telegrafelor de la sursa de alimentare. Un eveniment similar astăzi, într-o lume mult mai electronică, ar putea avea repercusiuni semnificative.
Echipa lui Pasachoff va studia, de asemenea, structuri coronale mari cunoscute sub numele de streamers, regiunile punctuale care apar în majoritatea imaginilor coronei. Deoarece eclipsa solară totală din 2019 are loc în timpul unei părți relativ liniștite din ciclul de activitate al soarelui de 11 ani, aceasta va oferi o vedere rară asupra penelor solare polare, tufurile câmpurilor magnetice deschise produse la polul solar nord și sud.
"De asemenea, aștept cu nerăbdare să comparăm observațiile noastre despre corona realizată în timpul eclipsei ... cu previziuni pe care colegii le fac înaintea eclipsei bazate pe câmpul magnetic și petele solare ale Soarelui în luna precedentă", a spus Pasachoff. Previziunile și observațiile vor fi combinate în imagini pe computer odată ce eclipsa a fost încheiată.
Temperatura soarelui se schimbă și în ciclul de 11 ani. Prin măsurarea fierului supraîncălzit în coroană, echipa va putea măsura temperatura generală a coronei pentru a studia modul în care aceasta a variat de-a lungul timpului.
„Șerpe de vânt solare”
O a doua echipă de cercetători cunoscută sub numele de "Șerpa Vânturilor Solare" va studia corona soarelui din trei locații diferite din America de Sud. Condus de astronomul Shadia Habbal de la Universitatea din Hawai, acest grup va studia soarele de la Cerro Tololo și alte două locații din Argentina. Pe lângă creșterea șanselor de a putea observa soarele pe vreme senină, existența mai multor site-uri va permite cercetătorilor să măsoare modificările structurii coronale care se întâmplă pe perioade foarte mici de timp.
Planul nu este nou. Echipa lui Habbai a folosit o strategie similară în timpul eclipsei totale de 21 august 2017 peste Statele Unite. Scopul lor este de a crește suita de instrumente utilizate în observații și de a studia diferite lungimi de undă care nu au fost încă studiate.
Astronomii intenționează să utilizeze imagistica pe mai multe lungimi de undă și măsurări spectroscopice, care rup lumina în lungimile de undă ale componentelor sale, pentru a detecta compoziția chimică, temperatura, densitatea, mișcarea care nu are legătură cu căldura și ieșirile diferitelor părți ale coronei. Fiecare atribut va fi studiat în apropierea suprafeței solare, unde are loc cea mai mare schimbare a câmpului magnetic solar și unde se nasc și se aruncă de la soare ejectările de vânt solar și masa coronală.
Habbal a spus că eclipsa este unică "pentru că apare după-amiaza târziu, iar soarele va fi la altitudine foarte mică. De asemenea, soarele este aproape de minimul solar, astfel că distribuția structurilor în corona solară va fi diferită față de acum doi ani .“
„O mare realizare pentru știința cetățenilor”
Astronomii de la Observatorul Astronomic Național din Japonia vor înființa, de asemenea, mai multe stații pentru a studia eclipsa. Echipa lui Yoichiro Hanaoka va efectua observații ale coronei aproape de suprafață, o regiune care nu este vizibilă pentru observatoarele spațiale precum Observatorul Solar și Heliospheric (SOHO) și Observatorul Relațiilor Terestre Solare (STEREO) al NASA. Combinând imaginile bazate pe sol cu cele obținute din spațiu, Hanaoka și colegii săi vor putea construi o imagine completă a coronei.
Echipa Hanaoka nu va fi complet compusă din profesioniști.
"Vom colabora cu observatori amatori, răspândiți pe parcursul întregii căi a eclipsei totale din Chile și Argentina, pentru a organiza observații pe mai multe site-uri", a spus el. Combinarea tuturor acestor observații va oferi o privire asupra modului în care corona se schimbă în timp. "Va fi o realizare grozavă pentru știința cetățenilor", a spus Hanaoka.
Un proiect polarizant
Câmpul magnetic și structurile corona din interiorul său joacă un rol fundamental în vremea spațială. Măsurarea orientării câmpului magnetic solar poate ajuta cu predicții despre ceea ce determină evenimente meteorologice spațiale precum CME. Dar măsurătorile fiabile ale câmpului magnetic rămân o provocare.
Pentru a măsura câmpul magnetic al soarelui, oamenii de știință trebuie să măsoare polarizarea luminii care vine de la soare. La fel ca ochelarii polarizați, polarizatorii de pe telescoapele solare filtrează lumina care nu se potrivește cu orientarea lor.
"Prin rotirea acestor polarizatori, putem împărți forma câmpului magnetic pe soare", spune Paul Bryans, cercetător la Corporația Universității pentru Cercetări Atmosferice, care va conduce proiectul de a studia câmpul magnetic al soarelui. "Acest lucru ne va ajuta să înțelegem ce tipuri de configurații ale câmpului magnetic pot duce la evenimente eruptive", a spus el.
Înapoi pe Pământ
În timp ce primele patru echipe NSF își vor îndrepta privirea spre soare, a cincea va păstra cu fermitate vederea pe Pământ. Condusă de Miquel Serra-Ricart, cercetător la Institutul de Astrofísică de Canarias (IAC) din Spania, echipa va cerceta schimbările din temperatura atmosferei Pământului, în special ionosfera - stratul superior care se află la aproximativ 50 - 600 mile ( 80 - 1.000 de kilometri) deasupra suprafeței Pământului - în timp ce umbra lunii călătorește peste observator.
"O eclipsa solara produce o zona larga, rotunda de intuneric si lumina soarelui redusa considerabil, care calatoreste prin atmosfera Pamantului pe o cale relativ ingusta in timpul zilei", a spus Serra-Ricart. "Efectul său asupra intensității radiației solare este în mod remarcabil similar cu ceea ce se întâmplă la răsărit și la apusul soarelui și creează schimbări în atmosfera Pământului pe care vrem să o măsurăm."
Echipa va urmări cât de repede și cât de repede temperatura scade în umbră când Pământul este complet acoperit de soare. De asemenea, vor urmări schimbările din ionosferă pentru a înțelege mai bine cum afectează recepția radio noaptea pe distanțe lungi.
Deși umbra lunii va produce o ionosferă scurtă asemănătoare nopții, aceasta va diferi de atmosfera obișnuită de seară.
"Umbra lunii este relativ mică pe Pământ și călătorește cu viteze supersonice. Probabil va produce unele efecte interesante care ar putea fi detectate pe radiourile obișnuite sau pe receptoarele mici", a spus Serra-Ricart.
Nu va fi prima dată când ionosfera a fost studiată în timpul unei eclipse. În timpul eclipsei din 1999 asupra Regatului Unit, oamenii de știință au încurajat oamenii să folosească un radio pentru a urmări schimbările din atmosfera superioară. Oamenii de știință cetățeni s-au reglat într-o stație de radio din Spania, detectabilă în Marea Britanie, pentru a determina cât de mult mai departe undele radio au călătorit în timpul eclipsei.
„Deși efectele ionosferice ale eclipselor solare au fost studiate de peste 50 de ani, rămân multe întrebări fără răspuns. Știm aproximativ cum se întâmplă acest lucru, dar nu tocmai exact. "
Nota editorului: Dacă surprindeți o imagine uimitoare a 2 iulie 2019 eclipsa totală de solar și ar dori să-l împărtășească cu cititorii Space.com, să trimiteți fotografiile, comentariile și numele și locația dvs. la [email protected].
- Urmărirea eclipselor solare: întrebări și răspunsuri cu Jay Pasachoff
- Iată ce au învățat oamenii de știință din totalitatea eclipselor solare
- Eclipsele totale de solar: cât de des au loc (și de ce)?
