NASA готовится к детальным исследованиям во время полного солнечного затмения на этой неделе

На этой неделе произойдет одно из самых значимых за десятилетие солнечных затмений, при этом прогнозируется, что более 15 миллионов человек окажутся в зоне полной фазы, а около 980 миллионов смогут наблюдать это событие частично.

Полное солнечное затмение выходит за рамки простого визуального зрелища; в короткие моменты, когда Луна полностью закрывает Солнце, ученые получают возможность изучить аспекты звездной атмосферы, которые обычно скрыты интенсивным свечением.

В эту среду (12-го числа) исследовательские группы, финансируемые NASA, используют этот момент для изучения солнечной короны и анализа того, как внезапное снижение солнечной освещенности влияет на земную атмосферу.

Одно из исследований будет проводиться на борту самолета WB-57, принадлежащего агентству, который будет следовать за лунной тенью на большой высоте. Цель состоит в том, чтобы продлить время наблюдения за солнечной короной и задокументировать любые изменения, которые могут быть упущены во время нескольких минут полной фазы, наблюдаемых с земли.

Этот самолет будет оснащен четырьмя камерами, способными генерировать изображения высокого разрешения в различных длинах волн видимого и инфракрасного света. Система способна регистрировать минимум 20 фотографий в секунду, что позволяет отслеживать структуры, потоки материи и быстрые изменения во внешнем слое Солнца.

Ученые стремятся лучше понять формирование солнечных протуберанцев — структур, состоящих из вещества, взвешенного над поверхностью звезды. Кроме того, они намерены выяснить, почему солнечная корона достигает температуры, близкой к одному миллиону градусов, и какова связь между этой областью и солнечным ветром, который представляет собой поток частиц, рассеянных по Солнечной системе.

Самолет будет летать на высоте около 15,2 км, расположенный выше облаков, которые могли бы помешать наблюдениям. Эта высота также позволяет обнаруживать определенные инфракрасные длины волн, которые поглощаются земной атмосферой до достижения поверхности.

Аналогичное технологическое оборудование использовалось во время полного солнечного затмения в апреле 2024 года. С тех пор команда внесла коррективы в камеры и разработала инструменты для ускорения обработки и анализа собранных данных.

Амир Каспи, научный сотрудник Southwest Research Institute (SwRI) и главный исследователь исследования, заявил в пресс-релизе NASA: «Солнце постоянно меняется». Он добавил, что «каждое затмение уникально. Таким образом, мы можем наблюдать нечто беспрецедентное. И мы учимся на каждом затмении, как лучше наблюдать следующее».

В то время как самолет фокусируется на Солнце, другая группа будет отслеживать события вблизи земной поверхности. В Исландии Национальная программа воздушных шаров для наблюдения за затмениями планирует запустить 80 научных аэростатов до, во время и после прохождения лунной тени.

Эти приборы будут использоваться для изучения пограничного слоя атмосферы, который является самой нижней частью атмосферы и напрямую подвержен влиянию поверхностных условий. Толщина этого слоя варьируется в зависимости от таких факторов, как влажность и температура.

Эксперименты, проведенные во время затмений 2023 и 2024 годов, показали, что этот слой уменьшил свою толщину в местах с чистым небом, но не продемонстрировал такого же паттерна в облачных регионах. В настоящее время ученые хотят узнать, повторится ли этот результат в Исландии.

Сезон также может влиять на атмосферный отклик. Поскольку затмение произойдет в августе, период долгих дней и коротких ночей в Исландии, исследователи надеются проверить, влияет ли эта характеристика на наблюдаемые изменения.

Мэтью Бернардс, профессор химической инженерии Университета Айдахо и руководитель одной из групп в Исландии, поднял вопрос: «Сможет ли это затмение вызвать коллапс пограничного слоя атмосферы?»

В Испании три группы запустят еще шесть аэростатов, оснащенных 360-градусными камерами для регистрации прохождения тени над поверхностью. Эти аэростаты также будут нести датчики, предназначенные для измерения уровня озона в атмосфере.

Озон зависит от солнечного излучения для своего образования и, следовательно, может претерпевать изменения во время фазы полной фазы. В тестах, проведенных во время затмения в апреле 2024 года, исследователи заметили снижение уровня этого газа.

Эта новая кампания позволит подтвердить, происходит ли такой эффект при различных условиях. Поскольку затмение 2026 года произойдет в другое время и в другой сезон, собранные данные помогут прояснить, как экологические переменные влияют на реакцию атмосферы во время полного солнечного затмения.