和僅僅幾週後,天文學家就揭示了當太陽消失在月球後面時,太陽的外層大氣可能是什麼樣子。
8月21日的日食將橫掃美國大陸從俄勒岡州到南卡羅來納州,有一段寬約 70 英里(113 公里)的土地。當月球似乎直接移動到日盤前面並在地球上投下長長的陰影時,這條路徑上的天文觀測者將體驗到日全食。整體路徑之外的觀眾仍然會體驗到部分的。
在日全食期間,天文觀測者有機會看到太陽發光的外層大氣,即日冕。日冕中存在的噴流和流光變得可見,因為月亮遮擋了太陽圓盤的大部分明亮光線,而太陽圓盤通常會淹沒日冕的光線。 [如何安全觀看 2017 年日全食]
日冕不僅僅是一個發光的光環。這是非常熱— 它的溫度可達 350 萬開氏度(349 萬攝氏度或 629 萬華氏度) — 並且具有由太陽磁力線形成的複雜結構。
利用國家太陽觀測站綜合天氣計劃 (NSO/NISP) 的測量結果,天文學家能夠模擬日冕的形狀截至 7 月 25 日,這代表 8 月 21 日日全食之前太陽自轉一周,即 27.2753 個地球日。
NSO 天文學家戈登·皮特里 (Gordon Petrie) 在一份聲明中表示:“由於我們距離日食正好是太陽自轉一周,因此我們能夠利用今天的觀測來預測 8 月 21 日日冕的結構。” “從現在到日食之間,日冕不太可能發生太大變化,除非我們很幸運,出現了一個大的活躍區域!”
皮特里補充說:“我們預計會看到從太陽的南北兩極突出的微弱、筆直的結構——這些是極地羽流。” “我們將能夠在靠近赤道的地方看到更亮的燈泡狀物質——這些被稱為頭盔飄帶。”
太陽內部的電流產生隨時間變化的磁場,取決於太陽在其 11 年活動週期中的位置。天文學家能夠通過觀察太陽大氣中存在的過熱氣體來追踪日冕的磁場。聲明稱,天文學家將這種技術與“中學實驗,將鐵屑撒在條形磁鐵上以獲得蝴蝶形狀”進行比較。
“日冕的形狀會隨著時間的推移而改變,與太陽活動極小期相比,日冕的形狀看起來截然不同,”美國國家科學基金會國家統計局項目官員戴維·博博爾茨 (David Boboltz) 說道。聲明中表示。 “在太陽極大期期間,例如 2012 年的日食,日冕看起來就像圍繞整個太陽的尖環。相比之下,日極小月食,例如本月的日食,在赤道附近將變得非常複雜,但在太陽的北極和南極附近將截然不同。”
雖然在全食路徑上的天文觀測者在任何一個地點都會經歷不超過 2 分 40 秒的黑暗,但科學家們將能夠結合 90 分鐘內對太陽日冕的觀測結果,即月球的黑影從西海岸移動到東海岸所需的時間。這將使天文學家能夠進一步研究日冕及其結構。
更重要的是,國家統計局還幫助建立丹尼爾·井上太陽望遠鏡聲明稱,位於夏威夷毛伊島的 DKIST 項目將允許科學家首次直接測量日冕的磁場。
“日冕在很大程度上是一個謎,”國家統計局局長瓦倫丁·皮萊在聲明中說。 “目前,我們能做的最好的就是比較日冕的高分辨率圖像,例如我們將在日食期間獲得的那些,到我們的理論模型。但 DKIST 將使我們能夠實際測量日冕中的磁場。這將是太陽物理學領域的革命性成果。 ”
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