Sunčeva tanka korona svijetli sjajno za vrijeme potpune pomrčine Sunca.
(Slika: © Miloslav Druckmüller / Peter Aniol / Vojtech Rušin / Ľubomír Klocok / Karel Martišek / Martin Dietzel)
U Južnoj Americi milijuni očiju će se okrenuti nebu dok se mjesec kreće pred suncem kako bi danas (2. srpnja) predstavio pomračenje Sunca. Dok će gotovo cijeli kontinent vidjeti mjesec da prekriva barem dio sunca, promatrači neba u dijelovima Čilea i Argentine doživjet će nekoliko trenutaka dnevnog sumraka, dok mjesec posve zatamni sunce u potpunom pomračenju Sunca.
No, dok će se većina gledatelja neba potopiti u zadivljujućem pogledu, neki će okrenuti kritičniji i znanstveniji pogled na taj događaj. Pomračenje će se dogoditi preko Međameričkog opservatorija Nacionalne zaklade za znanost (NSF) Cerro Tololo na sjeveru Čilea, gdje će pet timova znanstvenika proučavati atmosferu sunca i Zemlje za vrijeme pomračenja kako bi dobili samo teško vidljiva promatranja u prolaznim trenucima dnevne tame.
"2. jula financiranje NSF-a omogućit će znanstvenicima da iskoriste dragocjenu priliku potpunog pomračenja Sunca za proučavanje sunčeve korone", izjavio je u izjavi ravnatelj programa NSF-a David Boboltz. Sunce će ostati skriveno 2 minute i 6 sekundi u teleskopu.
Dok se mjesec često kreće ispred dijela sunca tijekom djelomičnih pomračenja Sunca, koje se događaju u prosjeku nekoliko puta godišnje, sunce se tijekom totalne pomrčine Sunca potpuno blokira. Razlika između potpune pomrčine Sunca i djelomične pomrčine, čak i kad je 99% sunčevog oklopa, je dramatična i može omogućiti širi spektar znanstvenih eksperimenata. Kada se sunčevo tijelo potpuno blokira, neuhvatljiva unutarnja korona postaje vidljiva.
Sačinjena od izuzetno vrućih plinova, korona je misteriozno toplija od površine sunca. Unatoč visokoj temperaturi, zbog svoje teniske prirode milijun je puta zatamnjenija od vidljivog sunčevog tijela. Proučavanje korone može otkriti uvid u svemirsko vrijeme koje generira sunce, a koje može imati značajne učinke na Zemlju.
Osim izvođenja vrijednih znanosti, svaki je tim zacrtao plan dosega pomračenja u koji će biti uključeni lokalni čileanski i strani studenti, astronomi amateri i opća javnost.
Desetogodišnji eksperiment
Devedesetih je američki astronom Jay Pasachoff započeo program promatranja koji od tada nastavlja pratiti promjenjivo sunce. Mjereći trenutnu boju, oblik i temperaturu korone, znanstvenici se nadaju da će poboljšati svoje razumijevanje erupcija i potoka koji dolaze od sunca.
Pasachoff, profesor astronomije na Williams Collegeu u Massachusettsu, jedan je od trojice muškaraca koji drže rekord u promatranju najcrnijih pomračenja Sunca. Proputovao je svijet promatrajući 70 pomračenja Sunca, od čega 34 ukupno pomračenja Sunca.
"Svaki pogled koji dobijemo na suncu tijekom totalnog pomračenja Sunca - samo nekoliko minuta svakih 18 mjeseci ili toliko - daje nam različit skup značajki koje moramo gledati", rekao je Pasachoff u izjavi.
Promatranje karakteristika sunca može nam pomoći poboljšati razumijevanje izbacivanja koronalne mase (CME), erupcija nabijenog materijala koji izvire iz površine Sunca. Dok se ti grozdovi putuju prema van u svemir, oni se mogu sudarati s planetima poput Zemlje i komunicirati s njihovim magnetskim poljem. Godine 1859., solarna oluja poznata kao Carrington događaj, uzrokovala je strujne udare i kratke hlačice duž telegrafskih žica, čak omogućujući telegrafima da budu isključeni iz napajanja. Sličan događaj danas, u daleko elektronijem svijetu, mogao bi imati značajne posljedice.
Pasachoffov tim također će proučavati velike koronalne strukture poznate kao streamere, šiljaste regije koje se pojavljuju na većini slika korone. Budući da se 2019. potpuno pomračenje Sunca događa tijekom relativno mirnog dijela sunčevog 11-godišnjeg ciklusa aktivnosti, pružit će se rijedak pogled na solarne polarne pljuskove, nakupine otvorenih magnetskih polja proizvedenih na solarnom sjevernom i južnom polu.
"Također se veselim uspoređivanju naših opažanja s koronom snimljenom tijekom pomračenja ... s predviđanjima koja kolege iznose prije pomračenja na temelju Sunčevog magnetskog polja i sunčevih pjega tijekom prethodnog mjeseca", rekao je Pasachoff. Predviđanja i zapažanja kombinirat će se u računalnim slikama nakon što pomrčina završi.
Sunčeva se temperatura također mijenja tijekom 11-godišnjeg ciklusa. Mjereći pregrijano željezo u koroni, tim će moći izmjeriti ukupnu temperaturu korone kako bi proučio koliko se ona vremenom mijenjala.
'Sunčev vjetar šerpa'
Drugi tim istraživača poznat kao "sunčevi šerpe vjetra" proučit će sunčevu koronu s tri različita mjesta širom Južne Amerike. Pod vodstvom astronoma Shadia Habbal sa Sveučilišta Hawai'i, ova će grupa proučavati sunce iz Cerro Tolola i dvije druge lokacije u Argentini. Osim što će povećati šansu za posmatranje sunca po vedrom vremenu, više mjesta će također omogućiti istraživačima da izmjere promjene u koronalnoj strukturi koje se događaju u vrlo malim vremenskim intervalima.
Plan nije nov. Habbajev tim koristio je sličnu strategiju tijekom potpunog pomračenja Sunca nad Sjedinjenim Državama 21. kolovoza 2017. godine. Njihov je cilj povećati skup instrumenata koji se koriste u promatranjima i proučiti različite valne duljine koje još nisu proučavane.
Astronomi planiraju koristiti slikanje s više talasnih duljina i spektroskopska mjerenja, koja probijaju svjetlost na njegove sastavne valne duljine, kako bi otkrili kemijski sastav, temperaturu, gustoću, kretanje koje nije povezano s toplinom i odljeve različitih dijelova korone. Svaki će se atribut proučavati u blizini površine Sunca, gdje se događa najveća promjena u solarnom magnetskom polju i gdje se sunčevi vjetar i izbacivanje koronalne mase rađaju i bacaju sa sunca.
Habbal je rekao da je pomračenje jedinstveno "jer se događa kasno popodne i sunce će biti na vrlo maloj nadmorskoj visini. Također, sunce je blizu solarnog minimuma, tako da će raspodjela struktura u solarnoj koroni biti drugačija nego prije dvije godine" „.
„Veliko postignuće za građansku znanost“
Astronomi iz Nacionalnog astronomskog opservatorija Japana također će postaviti više stanica za proučavanje pomračenja. Yoichiro Hanaoka tim obavit će promatranja korone u blizini površine, regije koja nije vidljiva za svemirske opservatoriju poput NASA-inog Solarnog i Heliosspheric observatorija (SOHO) i Solarne zemaljske opservatorije (STEREO). Kombinirajući prizemne slike s onima dobivenim iz svemira, Hanaoka i njegovi kolege moći će konstruirati cjelovitu sliku korone.
Hanaokin tim neće biti u potpunosti sastavljen od profesionalaca.
"Surađivat ćemo s amaterskim promatračima, široko rasprostranjenim putem totalnog pomračenja u Čileu i Argentini, kako bismo organizirali promatranje na više mjesta", rekao je. Kombinacijom svih ovih opažanja dat će se uvid u to kako se korona mijenja s vremenom. "To će biti veliko postignuće za građansku znanost", rekao je Hanaoka.
Polarizacijski projekt
Magnetsko polje korone i strukture unutar njega igraju temeljnu ulogu u svemirskom vremenu. Mjerenje orijentacije sunčevog magnetskog polja može vam pomoći u predviđanju o tome što pokreće svemirske vremenske događaje poput CME-a. Ali pouzdano mjerenje magnetskog polja ostaje izazov.
Znanstvenici moraju za mjerenje sunčevog magnetskog polja izmjeriti polarizaciju svjetlosti koja dolazi od sunca. Poput polariziranih sunčanih naočala, polarizeri na solarnim teleskopima filtriraju svjetlost koja ne odgovara njihovoj orijentaciji.
"Rotacijom ovih polarizatora možemo sastaviti oblik magnetskog polja na suncu", kaže Paul Bryans, istraživač iz Sveučilišne korporacije za istraživanje atmosfere koji će voditi projekt za proučavanje sunčevog magnetskog polja. "Ovo će nam pomoći da shvatimo koje vrste konfiguracija magnetskog polja mogu dovesti do eruptivnih događaja", rekao je.
Povratak na Zemlju
Dok će prve četiri ekipe NSF-a okrenuti pogled prema suncu, peti će zadržati pogled čvrsto na Zemlju. Vodi Miquel Serra-Ricart, istraživač na Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) u Španjolskoj, tim će istražiti promjene temperature Zemljine atmosfere, posebno ionosfere - gornjeg sloja koji leži oko 50 do 600 milja ( 80 do 1.000 kilometara) iznad Zemljine površine - dok Mjesečeva sjena putuje iznad zvjezdarnice.
"Potpuno pomračenje Sunca proizvodi široko, okruglo područje tame i uvelike smanjenu sunčevu svjetlost koja tijekom dana putuje Zemljinom atmosferom relativno uskom stazom", rekao je Serra-Ricart. "Njegov utjecaj na intenzitet sunčevog zračenja nevjerojatno je sličan onome što se događa pri izlasku i zalasku sunca i stvara promjene u Zemljinoj atmosferi koje želimo izmjeriti."
Tim će pratiti koliko i koliko brzo pada temperatura u sjeni kada je Zemlja u potpunosti prekrivena suncem. Pratit će i promjene u ionosferi kako bi bolje razumjeli kako utječe na noćni radio prijem.
Iako će mjesečeva sjena proizvesti kratku noćnu ionosferu, ona će se razlikovati od uobičajene večernje atmosfere.
"Mjesečeva sjenka je relativno mala na Zemlji i putuje superzvučnim brzinama. Vjerojatno će stvoriti zanimljive efekte koji se mogu otkriti na običnim radio ili malim prijemnicima", rekao je Serra-Ricart.
Ovo neće biti prvi put da se ionosfera proučava za vrijeme pomračenja. Za vrijeme pomračenja Velike Britanije 1999. godine, znanstvenici su ohrabrili ljude da koriste radio za praćenje promjena u gornjoj atmosferi. Građanski znanstvenici prilagođeni radio stanici u Španjolskoj koja se može otkriti u Velikoj Britaniji kako bi utvrdili koliko je dalje radio valova putovalo tijekom pomračenja.
"Iako su jonosferski učinci pomračenja Sunca proučavani više od 50 godina, mnoga neodgovorena pitanja ostaju približno. Znamo otprilike kako se to događa, ali ne precizno. Pomračenje će pružiti istraživačima priliku da istraže proces punjenja i punjenja u gotovo stvarnom vremenu. "
Napomena urednika: Ako snimite zadivljujuću sliku 2. srpnja 2019. potpuno pomračenje Sunca i željeli biste je podijeliti s čitateljima Space.com-a, svoje fotografije, komentare te svoje ime i lokaciju pošaljite na [email protected].
- Progoni sunčevih pomračenja: Pitanja i odgovori s Jayom Pasachoffom
- Evo što su naučnici naučili iz ukupnih pomrčina Sunca
- Ukupni solarni pomraci: koliko se često javljaju (i zašto)?
