Ученые планируют изучить солнечное затмение с помощью самолетов и зондов НАСА

Для миллионов людей по всей Северной Америке, которые увидят полное солнечное затмение 8 апреля, это будет ошеломляющее зрелище — шанс увидеть Луну, полностью закрывающую лицо Солнца.

Но для учёных это редкая возможность изучить Землю, Луну и Солнце «совсем другими способами, чем мы обычно делаем», сказала Пэм Милрой, заместитель администратора НАСА.

Одним из главных приоритетов агентства будет мониторинг внешней атмосферы Солнца, или короны, которую обычно невозможно увидеть, поскольку звезда очень яркая. Во время полного солнечного затмения корона выглядит как слабые клочья вокруг светящегося гало, когда Луна блокирует свет от поверхности Солнца.

«С короной происходят вещи, которые мы до конца не понимаем, и затмение дает нам уникальную возможность собрать данные, которые могут дать представление о будущем нашей звезды», — заявил Милрой на пресс-конференции на прошлой неделе.

Ученые интересуются короной, потому что она играет важную роль в передаче тепла и энергии солнечному ветру, который представляет собой непрерывный поток заряженных частиц, испускаемых из внешней атмосферы Солнца. Солнечный ветер приливы и отливы, иногда дуя с огромной силой. Солнечные вспышки в пространстве. Эти излучения могут поразить Землю электромагнитным излучением, что потенциально может вызвать перебои в подаче электроэнергии и нарушение работы электросетей.

У Амира Каспи, солнечного астрофизика из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо, есть прибор, установленный на носу самолета WB-57, который будет изучать солнечную атмосферу, пока самолет преследует затмение.

По его словам, это прекрасная возможность, потому что даже специальные телескопы, которые могут блокировать звездный свет, известные как коронографы, имеют ограничения.

«Полное солнечное затмение похоже на идеальную естественную корону», — сказал он. «Луна встает между нами и Солнцем, ее размер на небе как раз позволяет заблокировать солнечный диск, но не более того».

CASPI сосредоточится на попытках понять происхождение солнечного ветра. Он также надеется найти ключ к разгадке давней загадки: почему температура короны на миллионы градусов выше, чем температура поверхности Солнца.

Он впервые применил этот метод изображения солнечной короны в 2017 году, во время последнего полного солнечного затмения, пересекшего континентальную часть Соединенных Штатов.

«Мы не знали, что получим», — добавил он. «Некоторое время было тяжело, а потом мы получили потрясающие данные. Я видел их по прямой спутниковой трансляции.

WB-57 может летать на высоте 60 000 футов, что значительно выше облаков и достаточно высоко, чтобы атмосфера Земли не мешала наблюдениям.

Многие исследователи планируют во время затмения собирать данные об атмосфере Солнца из других точек наблюдения, в том числе из космоса.

Несколько космических кораблей, в том числе солнечный зонд НАСА «Паркер», будут тренироваться на Солнце на протяжении всего небесного события. Зонд был запущен в 2018 году, поэтому для изучения солнечного затмения 2017 года он был недоступен.

В 2021 году зонд «Паркер» стал первым космическим кораблем, пролетевшим через корону, и с тех пор совершил более десятка близких подходов к Солнцу. Из-за времени выхода на орбиту зонд не будет находиться в тесном сближении 8 апреля. Но, по словам Нура Равафи, главы отдела Паркера, он будет достаточно близко к Солнцу, чтобы измерить и визуализировать солнечный ветер, испускающий заряженные частицы. Ученый проекта Solar Orbiter и астрофизик из Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса.

Кроме того, во время затмения космический корабль ЕКА, известный как Solar Orbiter, будет вращаться почти прямо над солнечным зондом Паркер. Обсерватории будут работать вместе, чтобы получить подробную информацию о солнечной атмосфере и солнечном ветре.

«Это один из редких случаев, когда эти два космических корабля подходят близко друг к другу», — сказал Ар-Равафи. «Итак, у нас будет много синергии между ними, между всеми наблюдениями, которые мы будем проводить во время затмения с Земли, что является абсолютно беспрецедентным».

Солнце приближается к пику своего примерно 11-летнего цикла активности, который ожидается в 2025 году. Это означает, что солнечный зонд Паркер будет находиться в первом ряду в случае каких-либо вспышек на Солнце.

Нет никаких гарантий, что такие взрывы произойдут во время затмения, но Ар-Равафи сказал, что измерения солнечного ветра из космоса будут иметь решающее значение для понимания воздействия солнечной активности на Землю.

«Это движущие силы космической погоды, и зонд, вероятно, лучший инструмент, который у нас есть, лучший космический корабль, который у нас есть, чтобы помочь нам понять это», — сказал он. «И как это сделать? Будем надеяться, что солнце подарит нам самое большое шоу, которое оно только может произвести».

Даже для неученых темнота, которая временно будет доминировать в дневном небе на так называемом Пути Тотальности, станет необычным опытом.

«Я помню, как впервые узнал, что это очень редкий случай, когда наша Луна оказывается подходящего размера и расстояния, чтобы оказать такой эффект здесь, на Земле», — сказал Милрой. «Это действительно чудо нашей Вселенной».