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陰影中的科學(xué)：NASA為2024年4月8日的日全食選擇了5個實(shí)驗(yàn)
發(fā)布時間：2025-12-08 00:10:11 來源：桑間濮上網(wǎng) 作者：休閑
陰影中的科學(xué)：NASA為2024年4月8日的日全食選擇了5個實(shí)驗(yàn)
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國宇航局：2024年4月8日，由于月球阻擋了幾分鐘的科學(xué)太陽光，日全食將使北美的為年一片區(qū)域變暗。除了在數(shù)百萬人的全食頭上投下令人驚嘆的短暫陰影之外，這次日全食給了科學(xué)家一個獨(dú)特的選擇機(jī)會來研究太陽、地球及其相互作用。個實(shí)
美國宇航局將為2024年日食資助五個跨學(xué)科科學(xué)項(xiàng)目，陰影月日驗(yàn)以充分利用這一機(jī)會。科學(xué)這些項(xiàng)目由不同學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的為年研究人員領(lǐng)導(dǎo)，將利用各種儀器研究太陽及其對地球的全食影響，包括高海拔研究飛機(jī)上的選擇相機(jī)、業(yè)余無線電愛好者電臺等。個實(shí)其中兩個項(xiàng)目還鼓勵公民科學(xué)家的陰影月日驗(yàn)參與。
“在上次美國日全食發(fā)生七年后，科學(xué)我們很高興地宣布選擇了五個新項(xiàng)目來研究2024年的為年日食，”華盛頓美國宇航局總部科學(xué)任務(wù)理事會太陽物理學(xué)部代理主任佩格·盧斯說。“我們很高興看到這些新的實(shí)驗(yàn)將揭示我們的太陽及其對地球的影響。”
在日全食期間，月亮完美地遮住了太陽的臉，讓太陽微弱的外層大氣——稱為日冕——被清晰地看到。
“科學(xué)家們長期以來一直利用日食進(jìn)行科學(xué)發(fā)現(xiàn)，”美國宇航局總部的項(xiàng)目科學(xué)家凱利·科爾里克說。“它們幫助我們首次探測到氦，為廣義相對論提供了證據(jù)，并讓我們更好地了解太陽對地球高層大氣的影響。”
一個黑色的圓圈填充了圖像的中間。沿著它的邊緣是橙色和紅色的條紋，逐漸延伸到淺藍(lán)色和深藍(lán)色的天空中。2017年的月食是由追逐月食一號項(xiàng)目拍攝的。鳴謝:SwRI/美國國家航空航天局/丹尼爾·b·西頓
用美國宇航局的高空研究飛機(jī)追逐日食
使用美國宇航局的WB-57高空研究飛機(jī)，一個項(xiàng)目將從地球表面以上50，000英尺的高度捕捉日食的圖像。通過在地球大氣層的大部分上空拍攝這些圖像，該團(tuán)隊(duì)希望能夠看到中低日冕結(jié)構(gòu)的新細(xì)節(jié)。這些觀察是由一臺以高分辨率和高速度拍攝紅外和可見光圖像的相機(jī)拍攝的，也可以幫助研究太陽周圍的塵埃環(huán)，并搜索可能在太陽附近軌道運(yùn)行的小行星。該項(xiàng)目由圣安東尼奧西南研究所的阿米爾·卡斯皮(Amir Caspi)領(lǐng)導(dǎo)，以卡斯皮2017年成功的項(xiàng)目為基礎(chǔ)，開發(fā)了一套新的相機(jī)套件。
日冕的航空成像和光譜觀測
休斯頓美國宇航局約翰遜航天中心，一架WB-57F噴氣式飛機(jī)準(zhǔn)備進(jìn)行試運(yùn)行。鳴謝:美國宇航局約翰遜航天中心/諾拉·莫蘭
美國宇航局的w b-57還將搭載相機(jī)和光譜儀(研究光的成分)，以了解更多關(guān)于日冕和日冕物質(zhì)拋射或太陽物質(zhì)大爆發(fā)的溫度和化學(xué)成分。通過沿著日食路徑飛行，他們還希望延長他們在月球陰影中的時間超過兩分鐘。該小組希望這些觀察將為日冕中的結(jié)構(gòu)和太陽發(fā)出的持續(xù)粒子流——太陽風(fēng)——的來源提供新的見解。該團(tuán)隊(duì)由夏威夷大學(xué)的Shadia Habbal領(lǐng)導(dǎo)。
業(yè)余無線電操作員的“傾聽聚會”
在我們大氣層的上層區(qū)域，來自太陽的能量從原子中撞擊出電子，使該區(qū)域帶電，或被“電離”。這個區(qū)域，電離層，可以幫助無線電通信進(jìn)行長距離傳輸，例如世界各地的業(yè)余(或“ham”)無線電運(yùn)營商之間的通信。然而，當(dāng)日食期間月亮擋住太陽時，電離層會發(fā)生巨大變化，影響這些通信。
在2024年日全食和今年10月的日環(huán)食期間，斯克蘭頓大學(xué)的納撒尼爾·弗里塞爾邀請業(yè)余無線電愛好者參加“日食類星體聚會”，屆時他們將盡可能多地與不同地點(diǎn)的其他經(jīng)營者進(jìn)行無線電聯(lián)系。無線電操作員將記錄他們的信號有多強(qiáng)，以及他們在觀測日食期間電離層如何變化時走了多遠(yuǎn)。過去類似的實(shí)驗(yàn)表明，日食引起的電離層電子含量的變化對無線電波的傳播方式有著重大影響。
太陽輻射對地球高層大氣的影響
這次日食陰影中最暗的部分穿過了幾個裝有SuperDARN雷達(dá)的地方。超級雙極光雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測地球大氣層上層的空間天氣狀況，因此日食提供了一個獨(dú)特的機(jī)會來研究日食期間太陽輻射對地球大氣層上層的影響。由弗吉尼亞理工學(xué)院和州立大學(xué)的巴拉特·昆杜里領(lǐng)導(dǎo)的一個項(xiàng)目將使用三臺SuperDARN雷達(dá)來研究日食期間的電離層。昆杜里的團(tuán)隊(duì)將把測量結(jié)果與計算機(jī)模型的預(yù)測進(jìn)行比較，以回答電離層如何對日食做出反應(yīng)的問題。
讓太陽的磁“熱點(diǎn)”變得更加清晰
在即將到來的日食期間，美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家Thangasamy Velusamy，南加州劉易斯教育研究中心的教育工作者，以及該中心太陽巡邏公民科學(xué)項(xiàng)目的參與者將觀察太陽“活動區(qū)”——太陽黑子上形成的磁性復(fù)雜區(qū)域——當(dāng)月亮在它們上面移動時。月球逐漸穿過太陽，在不同時間阻擋了活動區(qū)域的不同部分，使科學(xué)家能夠區(qū)分來自一個部分和另一個部分的光信號。該團(tuán)隊(duì)將使用34米的戈德斯通蘋果谷射電望遠(yuǎn)鏡(GAVRT)來測量2023年日環(huán)食和2024年日全食期間活動區(qū)域無線電發(fā)射的細(xì)微變化。這項(xiàng)技術(shù)首次在2012年5月的日環(huán)食中使用，揭示了望遠(yuǎn)鏡無法探測到的太陽細(xì)節(jié)。
媒體聯(lián)系人:丹尼斯·希爾，美國宇航局總部，華盛頓
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