Полное солнечное затмение 8 апреля 2024 года затмит часть территории Северной Америки, поскольку Луна закроет свет Солнца на несколько минут. Помимо отбрасывания захватывающей тени на головы миллионов людей, это полное солнечное затмение дает ученым уникальную возможность изучить Солнце, Землю и их взаимодействие.
NASA профинансирует пять междисциплинарных научных проектов для затмения 2024 года, чтобы максимально использовать эту возможность. Проекты, которыми руководят исследователи из различных академических институтов, будут изучать Солнце и его влияние на Землю с помощью различных инструментов, включая камеры на борту высотных исследовательских самолетов, радиолюбители и многое другое. Два проекта также поощряют участие гражданских ученых.
Исследовательские самолеты NASA
Используя высотный исследовательский самолет NASA WB-57, в рамках одного проекта будут получены изображения затмения с высоты 15 200 метров над поверхностью Земли. Делая эти снимки над большей частью атмосферы Земли, команда надеется увидеть новые детали структур в средней и нижней части короны. Наблюдения, сделанные с помощью камеры, которая снимает изображения в инфракрасном и видимом свете с высоким разрешением и высокой скоростью, также могут помочь в изучении пылевого кольца вокруг Солнца и поиске астероидов, которые могут вращаться вокруг Солнца.
Аэрофотосъемка короны
NASA WB-57 также будет нести на борту камеры и спектрометры (которые изучают состав света), чтобы узнать больше о температуре и химическом составе короны и выбросов корональной массы или больших всплесков солнечного материала. Летая по траектории затмения, они также надеются продлить свое пребывание в тени Луны более чем на две минуты. Команда надеется, что эти наблюдения дадут новое представление о структурах короны и источниках постоянного потока частиц, испускаемых Солнцем, солнечного ветра.
"Вечерника" для радиолюбителей
В верхней части нашей атмосферы энергия Солнца выбивает электроны из атомов, делая эту область электрически заряженной или "ионизированной". Этот регион, ионосфера, может помочь радиосвязи распространяться на большие расстояния, например, между радиолюбителями (или радиолюбителями) по всему миру. Однако, когда Луна закрывает Солнце во время солнечного затмения, ионосфера может резко измениться, влияя на эти коммуникации.
Во время как полного солнечного затмения 2024 года, так и кольцеобразного солнечного затмения в октябре этого года ученые из Скрэнтонского университета приглашают радиолюбителей принять участие в "вечеринках QSO солнечного затмения". Радисты-любители будут записывать, насколько сильны их сигналы и как далеко они уходят, чтобы наблюдать, как меняется ионосфера во время затмений. Подобные эксперименты в прошлом показали, что изменения в содержании электронов в ионосфере из-за солнечных затмений оказывают значительное влияние на распространение радиоволн.
Солнечная радиация и верхние слои атмосферы Земли
Самая темная часть тени этого затмения проходит через несколько мест, оборудованных радарами SuperDARN. Super Dual Auroral Radar Network отслеживает космические погодные условия в верхних слоях атмосферы Земли, поэтому затмение дает уникальную возможность изучить влияние солнечной радиации на верхние слои атмосферы Земли во время затмения. Проект под руководством Политехнического института и государственного университета Вирджинии будет использовать три радара SuperDARN для изучения ионосферы во время затмения. Команда ученых сравнит измерения с прогнозами компьютерных моделей, чтобы ответить на вопросы о том, как ионосфера реагирует на солнечное затмение.
Фокус на "горячие точки"
Во время предстоящих затмений ученые из Лаборатории реактивного движения NASA, преподаватели Центра образовательных исследований Льюиса в Южной Калифорнии и участники общественной научной программы центра "Солнечный патруль" будут наблюдать солнечные активные области — магнитно-сложные области, которые образуются над солнечными пятнами — когда Луна движется над ними. Постепенное прохождение Луны через Солнце блокирует разные части активной области в разное время, что позволяет ученым отличать световые сигналы, исходящие от одной части, от другой. Команда будет использовать 34-метровый радиотелескоп Голдстоун-Эппл-Вэлли (GAVRT) для измерения тонких изменений в радиоизлучении активных областей во время кольцевого затмения 2023 года и полного затмения 2024 года. Этот метод, впервые использованный во время кольцеобразных затмений в мае 2012 года, позволил выявить детали Солнца, которые телескоп не смог обнаружить иначе.
