阴影中的科学：NASA为2024年4月8日的日全食选择了5个实验 _科学

阴影中的科学：NASA为2024年4月8日的日全食选择了5个实验
据美国宇航局：2024年4月8日，由于月球阻挡了几分钟的太阳光，日全食将使北美的一片区域变暗。除了在数百万人的头上投下令人惊叹的短暂阴影之外，这次日全食给了科学家一个独特的机会来研究太阳、地球及其相互作用。
美国宇航局将为2024年日食资助五个跨学科科学项目，以充分利用这一机会。这些项目由不同学术机构的研究人员领导，将利用各种仪器研究太阳及其对地球的影响，包括高海拔研究飞机上的相机、业余无线电爱好者电台等。其中两个项目还鼓励公民科学家的参与。
“在上次美国日全食发生七年后，我们很高兴地宣布选择了五个新项目来研究2024年的日食，”华盛顿美国宇航局总部科学任务理事会太阳物理学部代理主任佩格·卢斯说。“我们很高兴看到这些新的实验将揭示我们的太阳及其对地球的影响。”
在日全食期间，月亮完美地遮住了太阳的脸，让太阳微弱的外层大气——称为日冕——被清晰地看到。
“科学家们长期以来一直利用日食进行科学发现，”美国宇航局总部的项目科学家凯利·科尔里克说。“它们帮助我们首次探测到氦，为广义相对论提供了证据，并让我们更好地了解太阳对地球高层大气的影响。”

一个黑色的圆圈填充了图像的中间。沿着它的边缘是橙色和红色的条纹，逐渐延伸到浅蓝色和深蓝色的天空中。2017年的月食是由追逐月食一号项目拍摄的。鸣谢:SwRI/美国国家航空航天局/丹尼尔·b·西顿
用美国宇航局的高空研究飞机追逐日食
使用美国宇航局的WB-57高空研究飞机，一个项目将从地球表面以上50，000英尺的高度捕捉日食的图像。通过在地球大气层的大部分上空拍摄这些图像，该团队希望能够看到中低日冕结构的新细节。这些观察是由一台以高分辨率和高速度拍摄红外和可见光图像的相机拍摄的，也可以帮助研究太阳周围的尘埃环，并搜索可能在太阳附近轨道运行的小行星。该项目由圣安东尼奥西南研究所的阿米尔·卡斯皮(Amir Caspi)领导，以卡斯皮2017年成功的项目为基础，开发了一套新的相机套件。
日冕的航空成像和光谱观测

休斯顿美国宇航局约翰逊航天中心，一架WB-57F喷气式飞机准备进行试运行。鸣谢:美国宇航局约翰逊航天中心/诺拉·莫兰
美国宇航局的w b-57还将搭载相机和光谱仪(研究光的成分)，以了解更多关于日冕和日冕物质抛射或太阳物质大爆发的温度和化学成分。通过沿着日食路径飞行，他们还希望延长他们在月球阴影中的时间超过两分钟。该小组希望这些观察将为日冕中的结构和太阳发出的持续粒子流——太阳风——的来源提供新的见解。该团队由夏威夷大学的Shadia Habbal领导。
业余无线电操作员的“倾听聚会”
在我们大气层的上层区域，来自太阳的能量从原子中撞击出电子，使该区域带电，或被“电离” 。这个区域，电离层，可以帮助无线电通信进行长距离传输，例如世界各地的业余(或“ham”)无线电运营商之间的通信。然而，当日食期间月亮挡住太阳时，电离层会发生巨大变化，影响这些通信。
在2024年日全食和今年10月的日环食期间，斯克兰顿大学的纳撒尼尔·弗里塞尔邀请业余无线电爱好者参加“日食类星体聚会”，届时他们将尽可能多地与不同地点的其他经营者进行无线电联系。无线电操作员将记录他们的信号有多强，以及他们在观测日食期间电离层如何变化时走了多远。过去类似的实验表明，日食引起的电离层电子含量的变化对无线电波的传播方式有着重大影响。
太阳辐射对地球高层大气的影响
这次日食阴影中最暗的部分穿过了几个装有SuperDARN雷达的地方。超级双极光雷达网络监测地球大气层上层的空间天气状况，因此日食提供了一个独特的机会来研究日食期间太阳辐射对地球大气层上层的影响。由弗吉尼亚理工学院和州立大学的巴拉特·昆杜里领导的一个项目将使用三台SuperDARN雷达来研究日食期间的电离层。昆杜里的团队将把测量结果与计算机模型的预测进行比较，以回答电离层如何对日食做出反应的问题。
让太阳的磁“热点”变得更加清晰
在即将到来的日食期间，美国宇航局喷气推进实验室的科学家Thangasamy Velusamy，南加州刘易斯教育研究中心的教育工作者，以及该中心太阳巡逻公民科学项目的参与者将观察太阳“活动区”——太阳黑子上形成的磁性复杂区域——当月亮在它们上面移动时。月球逐渐穿过太阳，在不同时间阻挡了活动区域的不同部分，使科学家能够区分来自一个部分和另一个部分的光信号。该团队将使用34米的戈德斯通苹果谷射电望远镜(GAVRT)来测量2023年日环食和2024年日全食期间活动区域无线电发射的细微变化。这项技术首次在2012年5月的日环食中使用，揭示了望远镜无法探测到的太阳细节。
媒体联系人:丹尼斯·希尔，美国宇航局总部，华盛顿