Дослідники використовуватимуть камери, встановлені на двох дослідницьких реактивах НАСА WB-57, щоб робити рухомі спостереження за коронкою Сонця - ефірними випромінювачами світиться газу у самій зовнішній атмосфері Сонця, які видно лише під час затемнення Сонця.
У той час як спостерігачі на місцях переживатимуть до двох з половиною хвилин сукупності (коли Місяць повністю затьмарить сонце), команда, що фінансується НАСА на чолі з Аміром Каспі, сонячним астрофізиком Південно-західного науково-дослідного інституту в Боулдері, Колорадо, використовуватиме струмені, щоб розтягнути період сукупності більше ніж на 7 хвилин, дозволяючи безпрецедентні спостереження сонячної корони.
Навіть бути пасажиром на літаках НАСА потрібна спеціальна підготовка, тому астрофізики не зможуть літати з інструментами. Але вони будуть відслідковувати свій експеримент через живу супутникову подачу зображень, коли реактивні літаки переслідують тінь Місяця над Міссурі, Іллінойсом та Теннесі на висоті повного сонячного затемнення. Живий канал також буде доступний для публіки в Інтернеті.
Тінь Місяця рухається занадто швидко, щоб навіть реактивні літаки не відставали, тому пілоти літатимуть у ретельно обчисленій формі, яка максимально збільшить час сукупності, а другий струмінь підбирає погоню лише за кілька секунд до сукупності першого струменя Завершується кінець, на думку дослідників.
"Незважаючи на те, що вони на відстані 100 кілометрів і летять приблизно 750 кілометрів на годину, їм доведеться провести час свого польоту досить добре, щоб опинитися протягом приблизно 10 секунд після того, як вони повинні бути", - сказав Каспі Live Science.
Гарячіше, ніж сонце
Зображення високої роздільної здатності, захоплені струменями під час затемнення, дадуть дослідникам унікальний рухливий вигляд коронки сонця. Вони сподіваються, що він пролиє світло на головну таємницю корони: Чому вона настільки спекотніша, ніж сама поверхня сонця?
"Сонячна корона знаходиться при температурі мільйонів градусів, а видима поверхня сонця - фотосфера - всього кілька тисяч градусів", - сказав Каспі. "Такий тип температурної інверсії незвичний. Якби термодинаміка працювала в класичному розумінні, до якого ми звикли, то ви не отримаєте подібної інверсії, і температура знизиться, коли ви зробите вище".
Каспі та його колеги сподіваються, що їх спостереження виявлять дуже тонкі динамічні особливості в сонячній корони, можливо, у вигляді пульсацій чи хвиль, які могли б виявити процеси в магнітному полі Сонця, які, як вважають, утримують тонку корону настільки гарячішою, ніж сонячна поверхня.
Друга основна мета - пошук пояснення для великих видимих структур у короні, сказав Каспі.
"Коли ви дивитесь на корону, ви бачите ці дуже добре структуровані петлі, аркади, вентилятори та стримери", - сказав він. "Справа в тому, що вони дуже гладкі і добре організовані, і це схоже на щойно зачесане волосся".
Але магнітні поля, що формують корону, виникають у самій хаотичній поверхні Сонця, яка, як очікується, скрутить гладкі структури корони в заплутаний килимок, сказав Каспі.
Але "всі ці структури залишаються стабільними і дуже добре організованими, і тому Корона постійно випускає невеликі шматочки складності, щоб залишатися такою добре організованою", - сказав він, - і ми також не розуміємо, як відбувається цей процес. "
Вид з висоти
Каспі пояснив, що спостереження сонячного затемнення з висоти 15 000 м заввишки має багато переваг перед спостереженнями від землі.
Струмені НАСА пролетять набагато вище будь-яких хмар і більшу частину атмосфери, яка охоплює землю, гарантуючи ідеальну погоду в пору року, коли спостерігачі затемнення на землі можуть очікувати близько 50-відсоткового хмарного покриву, сказав він.
Тонка атмосфера і положення Сонця і Місяця, майже безпосередньо над головою, зменшать спотворення до мінімуму, що дозволить телескопам і камерам на борту літака записати дуже тонкі деталі в структурі сонячної корони, сказав він.
"Ми в основному отримуємо кращу чутливість у будь-якому відношенні", - сказав Каспі. "Ми отримуємо кращу якість зображення. Ми спостерігаємо довший час спостереження, ми отримуємо менше розсіяного світла - тому ми маємо більшу чутливість до всіх речей, на які ми намагаємось дивитися так багато різних способів".
Дослідницькі реактивні апарати НАСА WB-57 почалися в 1960-х роках як бомбардувальники Канберра B-57. Потім літаки були адаптовані ВВС США для моніторингу погоди і були використані для збору зразків повітря з високою атмосферою після підозр на ядерні випробування, повідомляє NASA.
З того часу реактивні літаки були переобладнані та модернізовані набором складних інструментів та датчиків, включаючи стабілізовані камери високої роздільної здатності в ніс літака, які можуть записувати видиме світло та інфрачервоне світло із швидкістю 30 кадрів в секунду.
Каспі заявив, що система камер була розроблена НАСА для моніторингу космічних човників під час повторного потрапляння в атмосферу, як запобіжний стан після катастрофи в Колумбії космічного човника в 1986 році.
Каспі заявив, що повне сонячне затемнення 21 серпня буде вперше застосовано реактивні літаки НАСА та його камери для астрономії.
"Тож, окрім того, що це просто дивовижна наука, ми сподіваємось, що цей експеримент покаже ефективність та потенціал цієї платформи для майбутніх астрономічних спостережень", - додав він.
Найближча зірка
Каспі зауважив, що майбутні спостереження мають потенціал пролити світло на деякі затяжні таємниці щодо нашої найближчої зірки та дати астрофізикам краще розуміння того, як формується наша Сонячна система. Дослідження навіть може запропонувати вченим уявити, як інші системи планет утворюються навколо віддалених зірок.
"Еволюція сонячної системи частково обумовлена тими вітрами, які виходять із зірки, і вони видувають багато пилу з внутрішньої сонячної системи, і тому це одна з причин, чому скелясті планети утворюються поблизу, а газові гіганти схильні формуйте далі ", - сказав Каспі.
Польоти затемнення також дадуть рідкісну можливість дослідникам спостерігати планету Меркурій за допомогою телескопів і камер на літаках, сказав Каспі. Вони також матимуть можливість шукати невловимих вулканоїдних астероїдів, які теоретично існують між Меркурієм та сонцем.
Каспі пояснив, що реактивні камери мають бути спрямовані на спостереження за найпотаємнішою планетою нашої Сонячної системи, яка стане помітною в затемненому небі під час затемнення приблизно за півгодини до півгодини після сукупності.
Зображення Меркурія з високою роздільною здатністю, зроблені під інфрачервоним світлом, дозволили б планетарним вченим вивчити поверхню планети навколо термінатора світанку, де морозована холодна ніч Меркурія поступається місцем палючому спекотному дню, щоб дізнатися більше про матеріал, що складає поверхня.
"Денна сторона Меркурія гаряча при смаку при температурі 400 градусів F (750 градусів), а нічна стопа - холодна при мінус 250 градусах F (мінус 156 градусів C), але те, що ми не знаємо, це як довго потрібно переходити від гарячого до холодного ».
Використовуючи інфрачервоне світло, вчені зможуть виміряти властивості ґрунту планети не лише на поверхні, а навіть на кілька сантиметрів нижче поверхні, що може допомогти дослідникам розібратися, з чого вона зроблена та наскільки вона щільна , він додав.
"Ці спостереження є першими у своєму роді, про які ми знаємо, щоб спробувати скласти інфрачервону теплову карту Меркурія", - сказав Каспі.
