Vedci budú používať kamery inštalované na dvoch z výskumných prúdov NASA WB-57 na sledovanie pohybových pozorovaní slnečnej koróny vo vysokom rozlíšení - éterické prúdy žiariaceho plynu v najvzdialenejšej atmosfére slnka, ktoré sú viditeľné iba počas zatmenia Slnka.
Zatiaľ čo pozorovatelia na zemi zažijú až dve a pol minúty totality (keď mesiac úplne zakrýva slnko), tím financovaný NASA pod vedením Amira Caspiho, slnečného astrofyzika na Juhozápadnom výskumnom ústave v Boulder, Colorado použije trysky na predĺženie obdobia totality na viac ako 7 minút, čo umožní bezprecedentné pozorovanie slnečnej koróny.
Dokonca aj byť cestujúcim na tryskách NASA si vyžaduje špeciálny výcvik, takže astrofyzici nebudú môcť s nástrojmi lietať. Sledujú však svoj experiment prostredníctvom priameho satelitného prenosu snímok, keď prúdy prenasledujú tieň mesiaca nad Missouri, Illinois a Tennessee vo výške úplného zatmenia Slnka. Živé krmivo sa tiež sprístupní verejnosti online.
Tieň Mesiaca sa pohybuje príliš rýchlo na to, aby udržali krok aj lietadlá, takže piloti budú lietať v starostlivo vypočítanej zostave, ktorá maximalizuje čas úplnosti, s druhým prúdom, ktorý vyzdvihne prenasledovanie len pár sekúnd pred úplnosťou pre prvý prúd. podľa vedcov končí.
„Aj keď sú od seba vzdialené 100 kilometrov a lietajú rýchlosťou asi 750 kilometrov za hodinu, budú musieť svoj let dostatočne časovať, aby sa nachádzali asi 10 sekúnd od pozície, ktorú potrebujú,“ povedal Caspi pre Live Science.
Horúce ako slnko
Snímky s vysokým rozlíšením zachytené tryskami počas zatmenia poskytnú výskumníkom jedinečný pohyblivý pohľad na slnečnú korónu. Dúfajú, že to vrhne svetlo na hlavné tajomstvo koróny: Prečo je toľko horúce ako samotný povrch slnka?
„Solárna koróna má teplotu miliónov stupňov a viditeľný povrch slnka - fotosféra - je len niekoľko tisíc stupňov,“ uviedol Caspi. „Tento druh teplotnej inverzie je neobvyklý. Ak by termodynamika fungovala v klasickom zmysle, na ktorý sme zvyknutí, potom by ste nedostali tento druh inverzie a teplota by klesala, keď by ste stúpali vyššie.“
Caspi a jeho kolegovia dúfajú, že ich pozorovania odhalia veľmi jemné dynamické prvky v slnečnej koróne, možno vo forme vlniek alebo vĺn, ktoré by mohli odhaliť procesy v slnečnom magnetickom poli, ktoré sú považované za také, ktoré udržujú tenkú korónu omnoho teplejšiu ako slnečná povrchom.
Druhým hlavným cieľom je hľadať vysvetlenie veľkých viditeľných štruktúr v koróne, uviedol Caspi.
„Keď sa pozriete na korónu, uvidíte tieto veľmi dobre štruktúrované slučky, arkády, fanúšikovia a fáborky,“ povedal. „Ide o to, že sú veľmi hladké a dobre usporiadané a vyzerá to ako čerstvo vyčesaná hlava vlasov.“
Ale magnetické polia, ktoré formujú korónu, pochádzajú z veľmi chaotického povrchu Slnka, od ktorého by sa dalo očakávať, že zkazí hladké štruktúry koróny do spletenej rohože.
„Všetky tieto štruktúry však zostávajú stabilné a veľmi dobre organizované, a tak koróna neustále uvoľňuje malé kúsky zložitosti, aby zostala tak dobre organizovaná,“ povedal, „a nechápeme, ako sa tento proces odohráva. "
Výškové zobrazenie
Caspi vysvetlil, že pozorovanie zatmenia Slnka z nadmorskej výšky 50 000 stôp (15 200 m) má oproti pozorovaniam zo zeme mnoho výhod.
Lietadlá NASA budú lietať vysoko nad oblakmi a väčšinou atmosféry obklopujúcej Zem, čo zaručuje perfektné počasie v ročnom období, keď pozorovatelia zatmenia na zemi môžu očakávať okolo 50 percent oblačnosti.
Tenká atmosféra a poloha Slnka a Mesiaca takmer priamo nad hlavou zníži skreslenie na minimum, čo umožní ďalekohľadom a kamerám na palube lietadla zaznamenať veľmi jemné detaily v štruktúre slnečnej koróny, uviedol.
„V zásade dosahujeme lepšiu citlivosť vo všetkých ohľadoch,“ povedal Caspi. „Dosahujeme lepšiu kvalitu obrazu, dostávame dlhšiu dobu pozorovania, menej rozptýlené svetlo - takže máme vyššiu citlivosť na všetky veci, na ktoré sa snažíme pozerať toľkými rôznymi spôsobmi.“
Výskumné trysky NASA WB-57 sa začali v 60. rokoch minulého storočia ako bombardéry B-57 v Canberre. Lietadlá boli potom prispôsobené americkým letectvom na sledovanie počasia a podľa NASA boli použité na odber vzoriek vzduchu vysokej atmosféry po podozrivých jadrových testoch.
Trysky boli medzičasom prestavané a dodatočne vybavené sofistikovanými prístrojmi a senzormi vrátane stabilizovaných kamier s vysokým rozlíšením v čele lietadla, ktoré dokážu zaznamenávať viditeľné a infračervené svetlo rýchlosťou 30 snímok za sekundu.
Caspi uviedol, že kamerový systém bol vyvinutý NASA na sledovanie raketoplánov počas opätovného vstupu do atmosféry, ako preventívne opatrenie pri katastrofe raketoplánu v Kolumbii v roku 1986.
Úplné zatmenie Slnka 21. augusta bude po prvýkrát použité na astronómiu prúdy NASA a jej kamery, uviedol Caspi.
„Dúfame, že okrem toho, že sme skutočne úžasným vedeckým kusom, tento experiment predstaví výkon a potenciál tejto platformy pre budúce astronomické pozorovania,“ dodal.
Najbližšia hviezda
Caspi povedal, že nadchádzajúce pozorovania majú potenciál vrhnúť svetlo na niektoré pretrvávajúce tajomstvá o našej najbližšej hviezde a poskytnúť astrofyzikom lepšie pochopenie toho, ako sa formovala naša slnečná sústava. Výskum by mohol dokonca poskytnúť vedcom pohľad na to, ako sa iné systémy planét vytvárajú okolo vzdialených hviezd.
„Vývoj slnečnej sústavy je čiastočne poháňaný týmito vetrami, ktoré vychádzajú z hviezdy, a vyfúkajú veľa prachu z vnútornej slnečnej sústavy, a to je jeden z dôvodov, prečo sa skalné planéty nachádzajú blízko a plynové giganty majú tendenciu ďalej od formy, “povedal Caspi.
Zatmenie letov poskytne výskumníkom tiež zriedkavú príležitosť pozorovať planétu Merkur s ďalekohľadmi a kamerami na tryskách. Budú mať tiež príležitosť hľadať nepolapiteľné vulkánoidné asteroidy, o ktorých sa predpokladá, že existujú medzi ortuťou a slnkom.
Caspi vysvetlil, že tryskové kamery by mali byť zamerané na pozorovanie najvnútornejšej planéty našej slnečnej sústavy, ktorá bude viditeľná na zatemnenej oblohe počas zatmenia, asi pol hodiny pred a pol hodiny po úplnosti.
Snímky ortuti s vysokým rozlíšením nasnímané pod infračerveným svetlom by umožnili vedcom planéty študovať povrch planéty okolo terminátora úsvitu, kde Merkúrova chladno-chladná noc ustupuje svojmu horúcemu dňu, aby sa dozvedela viac o materiáli, ktorý tvorí povrchom.
„Denná strana ortuti je horúca pri teplote 400 ° C a nočná strana je chladná pri teplote -25 ° C (mínus 156 ° C), ale nevieme, ako dlho je trvá to od horúcej k studenej. ““
Použitím infračerveného svetla budú vedci schopní merať vlastnosti zemskej pôdy nielen na povrchu, ale aj niekoľko centimetrov pod povrchom, čo by vedcom mohlo pomôcť zistiť, z čoho je vyrobený a aký hustý je , pridal.
„Tieto pozorovania sú prvé svojho druhu, o ktorých vieme, že sa pokúšajú vytvoriť infračervenú mapu Merkúra,“ povedal Caspi.
