NASA вибирає 5 експериментів для повного сонячного затемнення 2024 року

Повне сонячне затемнення затьмарить смугу Північної Америки, оскільки Місяць на кілька хвилин заблокує світло Сонця 8 квітня 2024 року. Крім того, що це повне сонячне затемнення відкидає захоплюючу, швидкоплинну тінь на голови мільйонів людей. Затемнення дає вченим унікальну можливість вивчати Сонце, Землю та їхню взаємодію.

NASA профінансує п’ять міждисциплінарних наукових проєктів для затемнення 2024 року, щоб максимально використати цю можливість. Проєкти, якими керують дослідники з різних академічних установ, вивчатимуть Сонце та його вплив на Землю за допомогою різноманітних інструментів, включаючи камери на борту дослідницьких літаків на великій висоті, радіолюбителі тощо. Два з проєктів також заохочують участь громадських науковців.

«Через сім років після останнього повного сонячного затемнення в США ми раді оголосити про відбір п’яти нових проєктів, які вивчатимуть затемнення 2024 року», — сказала Пег Люс, виконувач обов’язків директора геліофізичного відділу Управління наукових місій у штаб-квартирі NASA в США. Вашингтон. «Ми раді побачити, що ці нові експерименти відкриють про наше Сонце та його вплив на Землю».

Під час повних сонячних затемнень Місяць ідеально закриває обличчя Сонця, дозволяючи чітко бачити тонку зовнішню атмосферу Сонця, яка називається короною.

«Вчені вже давно використовують сонячні затемнення, щоб робити наукові відкриття», — сказала Келлі Коррек, програмний науковий співробітник штаб-квартири NASA. «Вони допомогли нам уперше виявити гелій, дали нам докази загальної теорії відносності та дозволили нам краще зрозуміти вплив Сонця на верхні шари атмосфери Землі». 

Переслідування затемнення за допомогою висотних дослідницьких літаків NASA

Використовуючи висотний дослідницький літак NASA WB-57, в одному з проєктів буде зроблено зображення затемнення з висоти 50 000 футів над поверхнею Землі. Зробивши ці зображення над більшою частиною земної атмосфери, команда сподівається побачити нові деталі структур у середній і нижній частині корони. Спостереження, зроблені за допомогою камери, яка знімає в інфрачервоному та видимому світлі з високою роздільною здатністю та високою швидкістю, також можуть допомогти вивчити пилове кільце навколо Сонця та знайти астероїди, які можуть обертатися поблизу Сонця. Проєкт під керівництвом Аміра Каспі з Південно-Західного науково-дослідного інституту в Сан-Антоніо базується на успішному проєкті Caspi 2017 року з новим набором камер.

Зображення з повітря та спектроскопічні спостереження корони

WB-57 NASA також будуть керувати камерами та спектрометрами (які вивчають склад світла), щоб дізнатися більше про температуру та хімічний склад корони та корональних викидів маси або великих спалахів сонячного матеріалу. Пролітаючи вздовж траєкторії затемнення, вони також сподіваються збільшити свій час у місячній тіні більш ніж на дві хвилини. Команда сподівається, що ці спостереження дадуть нове уявлення про структури в короні та джерела постійного потоку частинок, що випускаються Сонцем, сонячного вітру. Команду очолює Шадія Хаббал з Гавайського університету.

«Вечірка для прослуховування» для радіоаматорів

У верхній частині нашої атмосфери енергія Сонця вибиває електрони з атомів, роблячи область електрично зарядженою або «іонізованою». Цей регіон, іоносфера, може допомогти радіозв’язку поширюватися на великі відстані, як, наприклад, між радіоаматорами (або «любителями») по всьому світу. Однак, коли Місяць закриває Сонце під час сонячного затемнення, іоносфера може різко змінитися, впливаючи на ці комунікації.

Під час повного сонячного затемнення 2024 року та кільцевого сонячного затемнення цього жовтня Натаніель Фрісселл з Університету Скрентона запрошує радіолюбителів взяти участь у «Solar Eclipse QSO Parties», коли вони намагатимуться встановити якомога більше радіозв’язків («QSOs»).” мовою любителів), як вони можуть з іншими операторами в різних місцях. Радиооператори записуватимуть, наскільки сильні їхні сигнали та як далеко вони йдуть, щоб спостерігати, як змінюється іоносфера під час затемнень. Подібні експерименти в минулому показали, що зміни в вмісті електронів в іоносфері через сонячні затемнення мають значний вплив на те, як поширюються радіохвилі.

Вплив сонячної радіації на верхні шари атмосфери Землі

Найтемніша частина тіні цього затемнення проходить через кілька місць, обладнаних радарами SuperDARN. Радарна мережа Super Dual Auroral відстежує космічні погодні умови у верхніх шарах земної атмосфери, тому затемнення пропонує унікальну можливість вивчити вплив сонячної радіації на верхні шари земної атмосфери під час затемнення. Проект під керівництвом Бхарата Кундурі з Політехнічного інституту та державного університету Вірджинії використовуватиме три радари SuperDARN для дослідження іоносфери під час затемнення. Команда Кундурі порівнює вимірювання з прогнозами комп’ютерних моделей, щоб відповісти на питання про те, як іоносфера реагує на сонячне затемнення.

Приведення магнітних «гарячих точок» Сонця до чіткішого фокусу

Під час майбутніх затемнень вчений Лабораторії реактивного руху НАСА Тангасамі Велусамі, викладачі Центру досліджень освіти Льюїса в Південній Каліфорнії та учасники наукової програми центру Сонячний патруль спостерігатиме сонячні «активні області» – магнітно складні області, які утворюються над сонячними плямами – коли Місяць рухається над ними. Поступовий прохід Місяця через Сонце блокує різні частини активної області в різний час, що дозволяє вченим розрізняти світлові сигнали, що надходять з однієї частини, від іншої. 

Команда використовуватиме 34-метровий радіотелескоп Goldstone Apple Valley (GAVRT) для вимірювання незначних змін радіовипромінювання від активних регіонів під час кільцевого затемнення 2023 року та повного затемнення 2024 року. Техніка, вперше використана під час кільцевих затемнень у травні 2012 року, показала деталі Сонця, які телескоп не міг виявити інакше. Джерело