Οι ερευνητές θα χρησιμοποιήσουν κάμερες εγκατεστημένες σε δύο ερευνητικά αεριωθούμενα αεροσκάφη της NASA, προκειμένου να πραγματοποιήσουν κινούμενες παρατηρήσεις υψηλής ανάλυσης για το κορώνα του ήλιου - τις αιθέριες ράβδους του λαμπερού αερίου στην εξωτερική ατμόσφαιρα του ήλιου που γίνεται ορατή μόνο κατά τη διάρκεια της ηλιακής έκλειψης.
Ενώ οι παρατηρητές στο έδαφος θα βιώσουν μέχρι και δυόμισι λεπτά ολότητας (όταν το φεγγάρι σκοτώνει εντελώς τον ήλιο), η ομάδα που χρηματοδοτείται από την NASA με επικεφαλής τον Amir Caspi, έναν ηλιακό αστροφυσικό στο Southwest Research Institute στο Boulder, Το Κολοράντο, θα χρησιμοποιήσει τους πίδακες για να τεντώσει την περίοδο του συνόλου σε περισσότερο από 7 λεπτά, επιτρέποντας πρωτοφανείς παρατηρήσεις της ηλιακής κορώνας.
Ακόμα και να είσαι επιβάτης στους πίδακες της NASA απαιτεί ειδική εκπαίδευση, οπότε οι αστροφυσικοί δεν θα πετάξουν με τα όργανα. Όμως, θα παρακολουθήσουν το πείραμά τους μέσω μιας ζωντανής δορυφορικής ροής των εικόνων καθώς τα αεριωθούμενα αεροπλάνα κυνηγούν τη σκιά του φεγγαριού πάνω από το Μισσούρι, το Ιλλινόις και το Τενεσί στο ύψος της ολικής έκλειψης ηλίου. Η ζωντανή μετάδοση θα είναι επίσης διαθέσιμη στο κοινό στο διαδίκτυο.
Η σκιά του φεγγαριού κινείται πάρα πολύ γρήγορα για να διατηρηθούν ακόμη και τα τζετ, έτσι ώστε οι πιλότοι θα πετάξουν σε ένα προσεκτικά υπολογισμένο σχήμα που θα μεγιστοποιήσει το χρόνο της ολότητας, ενώ ο δεύτερος πίδακας θα πάρει το κυνηγητό μόλις λίγα δευτερόλεπτα πριν από το σύνολο για τον πρώτο πίδακα έληξε, σύμφωνα με τους ερευνητές.
"Παρόλο που απέχουν 100 χιλιόμετρα και πετούν σε περίπου 750 χιλιόμετρα την ώρα, θα χρειαστεί να περάσουν αρκετά χρόνο για να περάσουν σε περίπου 10 δευτερόλεπτα από τη θέση που πρέπει να είναι", δήλωσε ο Caspi στην Live Science.
Θερμοκρασία από τον ήλιο
Οι εικόνες υψηλής ανάλυσης που συλλαμβάνονται από τα τζετ κατά τη διάρκεια της έκλειψης θα δώσουν στους ερευνητές μια μοναδική κινητή θέα της κορώνας του ήλιου. Ελπίζουν ότι θα ρίξουν φως στο κύριο μυστήριο της κορώνας: Γιατί είναι τόσο θερμότερο από την επιφάνεια του ίδιου του ήλιου;
"Η ηλιακή κορώνα έχει θερμοκρασία εκατομμυρίων μοιρών, και η ορατή επιφάνεια του ήλιου - η φωσφαίρια - είναι μόνο μερικές χιλιάδες μοιρών", δήλωσε ο Κασί. "Εάν η θερμοδυναμική λειτουργούσε με την κλασική έννοια που είχαμε συνηθίσει, τότε δεν θα παίρνατε αυτό το είδος αντιστροφής και η θερμοκρασία θα πέσει καθώς πηγαίνετε ψηλότερα".
Ο Caspi και οι συνάδελφοί του ελπίζουν ότι οι παρατηρήσεις τους θα αποκαλύψουν πολύ ωραία δυναμικά χαρακτηριστικά στην ηλιακή κορώνα, ίσως με τη μορφή κυματισμών ή κυμάτων, που θα μπορούσαν να αποκαλύψουν διαδικασίες στο μαγνητικό πεδίο του ήλιου που πιστεύεται ότι διατηρούν το λεπτό κορώνα τόσο θερμότερο από το ηλιακό επιφάνεια.
Ένας δεύτερος μείζων στόχος είναι να αναζητήσουμε μια εξήγηση για τις μεγάλες ορατές δομές στο στέμμα, είπε ο Κασί.
"Όταν κοιτάζετε το κορώνα, βλέπετε αυτούς τους πολύ καλά δομημένους βρόχους, στοές, οπαδούς και ταινίες", είπε. "Τα πράγματα είναι ότι είναι πολύ ομαλά και καλά οργανωμένα και μοιάζουν με φρεσκοτριμμένο κεφάλι μαλλιών".
Αλλά τα μαγνητικά πεδία που διαμορφώνουν το κορώνα προέρχονται από την πολύ χαοτική επιφάνεια του ήλιου, η οποία αναμένεται να στρέψει τις ομαλές δομές του κορώνα σε ένα μπλεγμένο ματ, είπε ο Κασί.
Όμως, "όλες αυτές οι δομές παραμένουν σταθερές και πολύ καλά οργανωμένες και έτσι το κορόνα απελευθερώνει συνεχώς μικρά κομμάτια πολυπλοκότητας για να παραμείνει αυτό καλά οργανωμένο", είπε, και δεν καταλαβαίνουμε πώς συμβαίνει και αυτή η διαδικασία. "
Υψηλή υψόμετρο
Ο Caspi εξήγησε ότι η παρατήρηση μιας ηλιακής έκλειψης από υψόμετρο 50.000 ποδιών (15.200 μ.) Έχει πολλά πλεονεκτήματα έναντι των παρατηρήσεων από το έδαφος.
Οι πίδακες της NASA θα πετάξουν πολύ πάνω από κάθε σύννεφο και το μεγαλύτερο μέρος της ατμόσφαιρας που περιβάλλει τη γη, εξασφαλίζοντας τέλειο καιρό σε μια εποχή του χρόνου, όταν οι παρατηρητές έκλειψης στο έδαφος μπορούν να περιμένουν περίπου 50% κάλυψη σύννεφων, είπε.
Η λεπτή ατμόσφαιρα και η θέση του ήλιου και του φεγγαριού σχεδόν απευθείας πάνω από το κεφάλι θα μειώσουν τη στρέβλωση στο ελάχιστο, γεγονός που θα επιτρέψει στα τηλεσκόπια και τις κάμερες στο αεροσκάφος να καταγράφουν πολύ λεπτομερείς λεπτομέρειες στη δομή του κορώνα του ήλιου, είπε.
"Βασικά έχουμε καλύτερη ευαισθησία από κάθε άποψη", δήλωσε ο Caspi. "Έχουμε καλύτερη ποιότητα εικόνας, παρατηρούμε περισσότερο χρόνο, παίρνουμε λιγότερο διάσπαρτο φως - έτσι έχουμε μεγαλύτερη ευαισθησία σε όλα τα πράγματα που προσπαθούμε να δούμε με τόσους πολλούς διαφορετικούς τρόπους".
Τα ερευνητικά αεριωθούμενα αεριωθούμενα αεροσκάφη της NASA ξεκίνησαν τη δεκαετία του 1960 ως βόμβες Β-57 της Καμπέρρας. Τα αεροσκάφη στη συνέχεια προσαρμόστηκαν από την Πολεμική Αεροπορία των ΗΠΑ για παρακολούθηση καιρού και χρησιμοποιήθηκαν για τη συλλογή δειγμάτων αέρα υψηλής ατμόσφαιρας μετά από υποψίες πυρηνικών δοκιμών, σύμφωνα με τη NASA.
Από τότε, τα αεριωθούμενα αεροσκάφη έχουν ξαναχτιστεί και εξοπλιστεί με μια σειρά από εξελιγμένα όργανα και αισθητήρες, συμπεριλαμβανομένων των σταθεροποιημένων κάμερες υψηλής ανάλυσης στη μύτη του αεροσκάφους που μπορούν να καταγράψουν ορατό φως και φως φωτισμού στα 30 καρέ ανά δευτερόλεπτο.
Η Caspi δήλωσε ότι το σύστημα κάμερας αναπτύχθηκε από τη NASA για την παρακολούθηση των διαστημικών λεωφορείων κατά την επανεισαγωγή στην ατμόσφαιρα, ως προφύλαξη μετά την καταστροφή της διαστημικής λεωφορείου στην Κολομβία το 1986.
Η ηλιακή έκλειψη της 21ης Αυγούστου θα είναι η πρώτη φορά που οι πίδακες της NASA και οι κάμερές της έχουν χρησιμοποιηθεί για την αστρονομία, δήλωσε ο Κασί.
"Έτσι λοιπόν, εκτός από το να είσαι πραγματικά ένα καταπληκτικό κομμάτι της επιστήμης, ελπίζουμε ότι αυτό το πείραμα θα παρουσιάσει την απόδοση και τις δυνατότητες αυτής της πλατφόρμας για μελλοντικές αστρονομικές παρατηρήσεις", πρόσθεσε.
Πλησιέστερο αστέρι
Η Κασπι δήλωσε ότι οι επερχόμενες παρατηρήσεις έχουν τη δυνατότητα να ρίξουν φως σε μερικά από τα παρελθόντα μυστήρια σχετικά με το πλησιέστερο αστέρι μας και να δώσουν στους αστροφυσικούς καλύτερη κατανόηση του πώς σχηματίστηκε το ηλιακό μας σύστημα. Η έρευνα θα μπορούσε ακόμη να προσφέρει στους επιστήμονες μια ματιά στο πώς άλλα συστήματα πλανητών σχηματίζουν γύρω από τα μακρινά αστέρια.
"Η εξέλιξη του ηλιακού συστήματος οδηγείται εν μέρει από αυτούς τους ανέμους που εξέρχονται από το αστέρι και εκτοξεύουν πολύ τη σκόνη μακριά από το εσωτερικό ηλιακό σύστημα και γι 'αυτό είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους οι βραχώδεις πλανήτες σχηματίζονται κοντά και οι γίγαντες αερίου τείνουν να να σχηματίσουν πιο μακριά », δήλωσε ο Κασί.
Οι πτήσεις έκλειψης θα παράσχουν επίσης μια σπάνια ευκαιρία για τους ερευνητές να παρατηρήσουν τον πλανήτη Ερμή με τα τηλεσκόπια και τις κάμερες στα αεριωθούμενα αεροπλάνα, δήλωσε ο Κασί. Θα έχουν επίσης την ευκαιρία να αναζητήσουν τους ασαφείς αστεροειδείς Vulcanoid οι οποίοι θεωρηθούν ότι υπάρχουν μεταξύ του Υδραργύρου και του ήλιου.
Ο Κασί εξήγησε ότι οι κάμερες αεριωθούμενων θα είχαν ως στόχο να παρατηρήσουν τον πιο εσωτερικό πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος, ο οποίος θα γίνει ορατός στον σκοτεινό ουρανό κατά τη διάρκεια της έκλειψης, περίπου μισή ώρα πριν και μισή ώρα μετά την ολότητα.
Εικόνες υψηλής ανάλυσης του Υδραργύρου που έχουν ληφθεί υπό υπέρυθρη ακτινοβολία θα επιτρέψουν στους πλανητικούς επιστήμονες να μελετήσουν την επιφάνεια του πλανήτη γύρω από τον τερματισμό της αυγής, όπου η ψυχρή νύχτα του Ερμή διοχετεύει την καυτή ημέρα του, για να μάθει περισσότερα για το υλικό που συνθέτει το επιφάνεια.
"Η μέρα του Ερμή είναι ζεστό σε θερμοκρασία 750 βαθμούς Κελσίου (400 βαθμοί Κελσίου) και η νυχτερινή πλευρά είναι ψυχρή σε μείον 250 βαθμούς Κελσίου (μείον 156 βαθμούς Κελσίου), αλλά αυτό που δεν γνωρίζουμε είναι πόσο καιρό χρειάζεται να πάει από το ζεστό στο κρύο. "
Με τη χρήση υπέρυθρου φωτός, οι επιστήμονες θα είναι σε θέση να μετρήσουν τις ιδιότητες του εδάφους του πλανήτη, όχι μόνο στην επιφάνεια αλλά και λίγα εκατοστά κάτω από την επιφάνεια, γεγονός που θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές να καταλάβουν τι είναι κατασκευασμένο και πόσο πυκνό είναι , αυτός πρόσθεσε.
"Αυτές οι παρατηρήσεις είναι οι πρώτες του είδους που γνωρίζουμε, για να προσπαθήσουμε να φτιάξουμε έναν υπέρυθρο χάρτη θερμότητας του Ερμή", δήλωσε ο Κασί.
