Cercetătorii vor folosi camere instalate pe două dintre jeturile de cercetare WB-57 ale NASA pentru a face observații în mișcare de înaltă rezoluție a coronei soarelui - fluxurile eterice de gaz strălucitor în atmosfera cea mai exterioară a soarelui, care devin vizibile doar în timpul unei eclipse solare.
În timp ce observatorii de pe teren vor experimenta până la două minute și jumătate de totalitate (când luna ascunde complet soarele), echipa finanțată de NASA, condusă de Amir Caspi, astrofizicist solar la Southwest Research Institute din Boulder, Colorado, va folosi jeturile pentru a întinde perioada totalității la mai mult de 7 minute, permițând observații fără precedent ale coronei solare.
Chiar și a fi pasager pe jeturile NASA necesită o pregătire specială, astfel încât astrofizicienii nu vor ajunge să zboare cu instrumentele. Însă, vor urmări experimentul lor printr-un flux de imagini prin satelit în direct, în timp ce jeturile urmăresc umbra lunii peste Missouri, Illinois și Tennessee la înălțimea eclipsei totale. Feed-ul live va fi de asemenea pus la dispoziția publicului online.
Umbra lunii se mișcă prea repede pentru ca chiar și jeturile să țină pasul, astfel încât piloții vor zbura într-o formațiune atent calculată, care va maximiza timpul totalității, al doilea jet ridicând goana doar câteva secunde înainte de totalitatea primului jet. se apropie de final, potrivit cercetătorilor.
"Chiar dacă sunt la 100 de kilometri distanță și zboară la aproximativ 750 de kilometri pe oră, ei vor trebui să își ducă zborul suficient de bine pentru a fi în aproximativ 10 secunde de poziția de care trebuie să fie", a spus Caspi pentru Live Science.
Mai cald decât soarele
Imaginile de înaltă rezoluție captate de jeturi în timpul eclipsei vor oferi cercetătorilor o vedere unică în mișcare a coronei soarelui. Ei speră că va arunca lumină asupra misterului principal al coronei: De ce este cu atât mai fierbinte decât suprafața soarelui în sine?
"Corona solară se află la o temperatură de milioane de grade, iar suprafața vizibilă a soarelui - fotosfera - este de doar câteva mii de grade", a spus Caspi. "Acest tip de inversare a temperaturii este neobișnuit. Dacă termodinamica ar funcționa în sensul clasic cu care suntem obișnuiți, atunci nu veți obține acest tip de inversare și temperatura ar scădea pe măsură ce mergeți mai sus."
Caspi și colegii săi speră că observațiile lor vor descoperi caracteristici dinamice foarte fine în corona solară, poate sub formă de onduleuri sau valuri, care ar putea dezvălui procese din câmpul magnetic al soarelui, care sunt gândite să păstreze corona subțire atât de fierbinte decât cea solară suprafaţă.
Un al doilea obiectiv major este de a căuta o explicație pentru marile structuri vizibile din corona, a spus Caspi.
"Când te uiți la corona, vezi aceste bucle, arcade, fani și streamere foarte bine structurate", a spus el. "Chestia este că sunt foarte netede și bine organizate și pare un cap de păr proaspăt pieptănat."
Dar câmpurile magnetice care conturează corona au originea în suprafața foarte haotică a soarelui, care ar fi de așteptat să răsucească structurile netede ale coronei într-o mată încâlcită, a spus Caspi.
Dar, „toate aceste structuri rămân stabile și foarte bine organizate, astfel încât corona eliberează în mod constant mici fragmente de complexitate pentru a rămâne atât de bine organizată”, a spus el, „și nu înțelegem cum se întâmplă acel proces. "
Vedere la altitudine mare
Caspi a explicat că observarea unei eclipse solare de la o altitudine de 50.000 m (15200 m) are multe avantaje față de observațiile de la sol.
Jeturile NASA vor zbura cu mult peste orice nori și cea mai mare parte a atmosferei care înconjoară pământul, garantând vreme perfectă într-o perioadă a anului, când observatorii de eclipse de pe sol pot aștepta în jur de 50 la sută acoperire de nor, a spus el.
Atmosfera subțire și poziția soarelui și a lunii aproape direct deasupra va reduce distorsiunea la minimum, ceea ce va permite telescoapelor și camerelor de la bordul aeronavei să înregistreze detalii foarte fine în structura coronei soarelui, a spus el.
"Practic, avem o sensibilitate mai bună în toate privințele", a spus Caspi. „Obținem o calitate mai bună a imaginii, obținem un timp mai lung de observare, obținem o lumină mai puțin împrăștiată - deci avem o sensibilitate mai mare la toate lucrurile pe care încercăm să le privim în atât de multe moduri diferite.”
Avioanele de cercetare ale WB-57 ale NASA au început în anii '60, ca bombardiere B-57 Canberra. Avioanele au fost apoi adaptate de Forța Aeriană a SUA pentru monitorizarea vremii și au fost folosite pentru a colecta probe de aer cu atmosferă înaltă după teste nucleare suspectate, potrivit NASA.
De atunci, jeturile au fost reconstruite și reamenajate cu o suită de instrumente și senzori sofisticate, inclusiv camere de rezoluție stabilizate în nasul aeronavei care pot înregistra lumină vizibilă și lumină infracțională la 30 de cadre pe secundă.
Caspi a spus că sistemul de camere foto a fost dezvoltat de NASA pentru a monitoriza navele spațiale în timpul reintrării în atmosferă, ca o precauție în urma dezastrelor navetei spațiale Columbia din 1986.
Eclipsa totală din 21 august va fi prima dată când jeturile NASA și camerele sale au fost folosite pentru astronomie, a spus Caspi.
"Deci, în afară de a fi doar o știință cu adevărat uimitoare, sperăm că acest experiment va arăta performanța și potențialul acestei platforme pentru observații astronomice viitoare", a adăugat el.
Cea mai apropiată stea
Caspi a spus că observațiile viitoare au potențialul de a arunca lumină asupra unora dintre misterele persistente despre steaua noastră cea mai apropiată și de a oferi astrofizicienilor o mai bună înțelegere a modului în care s-a format sistemul nostru solar. Cercetarea ar putea chiar oferi oamenilor de știință o privire despre modul în care alte sisteme de planete se formează în jurul stelelor îndepărtate.
"Evoluția sistemului solar este parțial determinată de aceste vânturi care ies din stea și aruncă o mulțime de praf departe de sistemul solar interior și, astfel, acesta este unul dintre motivele pentru care planetele stâncoase se formează aproape și giganții de gaz tind să forma mai departe ", a spus Caspi.
Zborurile din eclipsa vor oferi, de asemenea, o ocazie rară pentru cercetători de a observa planeta Mercur cu telescopurile și camerele de pe jeturi, a spus Caspi. De asemenea, vor avea ocazia să caute asteroizii evazivi Vulcanoide care sunt teoretizați să existe între Mercur și soare.
Caspi a explicat că camerele cu jet ar urma să vadă planeta cea mai interioară a sistemului nostru solar, care va deveni vizibil pe cerul întunecat în timpul eclipsei, timp de aproximativ o jumătate de oră înainte și jumătate de oră după totalitate.
Imaginile de înaltă rezoluție ale lui Mercur, luate sub lumină infraroșie, ar permite oamenilor de știință planetari să studieze suprafața planetei din jurul terminatorului zorilor, unde noaptea rece-înghețată a lui Mercur dă loc zilei călduroase a lui, pentru a afla mai multe despre materialul care alcătuiește suprafaţă.
"Partea de zi a Mercurului este fierbinte la 400 de grade F (750 grade F), iar noaptea este rece la rece la minus 250 grade F (minus 156 grade C), dar ceea ce nu știm este cât timp este nevoie să treci de la cald la rece ".
Prin utilizarea luminii infraroșii, oamenii de știință vor putea măsura proprietățile solului planetei, nu doar la suprafață, ci chiar și câțiva centimetri sub suprafață, ceea ce ar putea ajuta cercetătorii să își dea seama din ce este făcut și cât de dens este. , el a adăugat.
„Aceste observații sunt primele de acest fel pe care le cunoaștem, pentru a încerca să facă o hartă termică în infraroșu a lui Mercur”, a spus Caspi.
