科学家们希望弄清楚云是如何在三个维度上散射太阳能的 ， 这是当前气候模型所缺乏的知识 。
这是聪明的部分：该模型可以将月球的阴影视为云的阴影 。 “尽管在日食期间月球挡住了太阳 ， 而云层挡住了地球表面的阳光是两种不同的现象 ， 但两者都需要类似的数学计算才能准确理解它们的影响 ， ”美国宇航局报告说 。 通过将这种阴影与厚厚的覆盖云的其他实际阴影进行比较 ， 科学家们希望弄清楚云是如何在三个维度上散射太阳能的 ， 这是当前气候模型所缺乏的知识 。
舰队：天空中的仪器6. 寻找纳米耀斑 。 当月球在地球和太阳之间经过时 ， 两架特殊装备的 航空喷气式飞机将在上空追逐月球的影子 。 对于这些飞机的飞行员和安装在飞机机头上的双望远镜来说 ， 日食将持续超过 7 分钟 。 更重要的是 ， 它们将在 15 公里的高度飞行 ， 进入平流层 。 航空报告说 ， 在那里 ， “天空比从地面看到的要暗 20-30 倍” 。 “大气湍流要少得多 ， 可以看到太阳日冕中的精细结构和运动 。 ”
为什么日冕超级热 ， 温度超过 100 万开尔文 ， 而太阳表面最多只有 6000 开尔文？
在这个有利条件下 ， 望远镜将准备好捕捉有史以来最清晰的日冕图像 。 科学家们想要这样的图像 ， 以便他们能够更接近于解决一些持久的太阳谜团 。 例如 ， 为什么日冕超级热 ， 温度超过 100 万开尔文 ， 而太阳表面最多只有 6000 开尔文？一种理论是 ， 称为纳米耀斑的微爆炸——爆发太小 ， 以前从未单独捕获过——可能会将热量推入日冕 。 科学家们希望新的高度详细的图像将帮助他们目睹这些难以捉摸的迷你太阳耀斑之一 。
7. 磁奥秘 。 纳米耀斑只是日冕如何变得如此热的众多想法之一 。 加热机制多种多样 ， 但它们都涉及日冕磁场中的能量以某种方式转化为热量 。 因此 ， 要解开日冕加热的奥秘 ， 需要对日冕的磁场进行详细研究 。
其关键在于利用已知对磁场动力学敏感的波长的红外光谱中微弱的日冕光 。 多亏了新技术 ， 这些微弱的红外信号现在可以被专门制造的仪器检测到 。 但是这些仪器不能放置在地面上——水和其他大气气体会扭曲来自太阳的红外波长 。
哈佛-史密森尼天体物理中心和国家大气研究中心的一组研究人员联手在国家科学基金会拥有的湾流 V 型喷气式飞机上驾驶这些敏感仪器 。 这架喷气式飞机还将在 15 公里的高度飞行 ， 并将仪器对准日食 4 分钟 ， 因为它在肯塔基州西南部上空追逐月球的阴影 。 研究人员希望收集到的数据也有助于查明太阳大气如何产生不利的太空天气 。
8. 气球发射 。 许多团体会使用高空气球来观察和研究日食 。 由蒙大拿州立大学领导的名为麦克的小组将在 25 个地点发射 57 个气球 。 每个气球将能够传输日食的视频和静止图像 。
与此同时 ， 来自加利福尼亚州毕晓普的地球到天空微积分小组的学生也将发射气球 。 在日食期间 ， 地天演算成员以及他们在全国范围内接受过培训的团体将从全食路径发射至少十几个气球 。 他们的目标是研究宇宙射线及其对地球磁场的影响 ， 美国宇航局的科学作家兼学生团体负责人托尼菲利普斯说 。 虽然他们不认为日食会对宇宙射线产生任何特殊影响 ， 但这次事件“给了我们一个机会 ， 或者更确切地说是一个借口 ， 来绘制出地球对宇宙射线的磁屏蔽从一个国家的一端到另一端的变化 。， ”菲利普斯告诉我们部分气球还将安装 360° 相机以捕捉整个日食 。
来自地面的科学9. 电晕有多热？一个被称为太阳风夏尔巴协作的科学家团队在夏威夷天文研究所的领导下 ， 将冒险在俄勒冈州选择地点、爱达荷州、怀俄明州和内布拉斯加州研究太阳日冕的温度 。 该团队将把特制的光谱仪和偏振器指向日食 ， 以研究日冕中各种电离元素发出的光的性质 。 日冕的温度取决于他们发现的电离元素的分布 。 反过来 ， 这些温度又受太阳磁场的控制 。 因此 ， 日冕温度的精细比例图可以帮助揭示有关日冕磁场的信息 ， 这些信息对于解决为什么日冕比太阳表面热得多的原因至关重要 。
10. 日冕的颜色 。 科罗拉多高海拔天文台的科学家们栖息在怀俄明州卡斯珀附近的山顶上 ， 将在日食期间将新开发的光谱仪指向太阳 。 “受到一种叫做螳螂虾的海洋动物的启发” 。 “人类的眼睛里有三个感光细胞 ， 对红色、绿色和蓝色很敏感 。 螳螂虾有十六个！它不仅可以看到更多颜色 ， 而且可以检测偏振光 。 太空相机使用相同的视觉方法 。 ”
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