Tutkijat käyttävät kameroita, jotka on asennettu kahteen NASA: n WB-57-tutkimussuihkukoneeseen, korkearesoluutioisten liikkuvien havaintojen tekemiseen auringonkoronasta - auringon syrjäisimmässä ilmakehässä hehkuvan kaasun eteerisistä juovista, jotka tulevat näkyviin vasta auringonpimennyksen aikana.
Vaikka maan tarkkailijat kokevat jopa kahden ja puolen minuutin kokonaisuuden (kun kuu hämärtää aurinkoa kokonaan), NASA: n rahoittama ryhmä, jota johtaa Boulderin Lounais-tutkimusinstituutin aurinkoastrofyysikko Amir Caspi, Colorado käyttää suihkukoneita kokonaisjakson pidentämiseen yli 7 minuuttiin mahdollistaen ennennäkemättömien havaintojen havaitsemisen aurinkokoronasta.
Jopa matkustajana oleminen NASA-suihkukoneissa vaatii erityiskoulutusta, joten astrofysiikot eivät pääse lentämään instrumentilla. Mutta he seuraavat seuraamistaan kokeilustaan live-satelliittisyöttökuvien kautta, kun suihkukoneet jahtaavat kuun varjoa Missourin, Illinoisin ja Tennessee-alueen yli auringonpimennyksen korkeudella. Live-rehu asetetaan myös yleisön saataville verkossa.
Kuun varjo liikkuu liian nopeasti edes suihkukoneiden pysymiseksi, joten lentäjät lentävät huolellisesti lasketussa muodostelmassa, joka maksimoi kokonaisuuden ajan, kun toinen suihkukone nostaa jahtaa vain muutama sekunti ennen kokonaisuutta ensimmäiselle suihkukoneelle. päättyy tutkijoiden mukaan.
"Vaikka he ovatkin 100 kilometrin päässä toisistaan ja lentävät noin 750 kilometriä tunnissa, heidän on aikatauluttava lennonsa riittävän hyvin ollakseen noin 10 sekunnissa asemasta, jonka heidän on oltava", Caspi kertoi Live Science: lle.
Kuumempi kuin aurinko
Suuttimien pimennyksen aikana kaapatut korkearesoluutioiset kuvat antavat tutkijoille ainutlaatuisen liikkuvan kuvan auringonkoronasta. He toivovat, että se valaisee koronan pääsalaisuuden: Miksi se on niin paljon kuumempi kuin itse auringon pinta?
"Auringonkorona on miljoonien asteiden lämpötilassa, ja auringon näkyvä pinta - valokehä - on vain muutama tuhat astetta", Caspi sanoi. "Tällainen lämpötilan inversio on epätavallista. Jos termodynamiikka toimisi klassisessa merkityksessä, johon olemme tottuneet, niin et saa tällaista inversiota, ja lämpötila putoaa, kun nouset korkeammalle."
Caspi ja hänen kollegansa toivovat havaintojensa paljastavan erittäin hienoja dynaamisia piirteitä aurinkokoronassa, mahdollisesti aallonmuotojen tai aaltojen muodossa, jotka voisivat paljastaa auringon magneettikentässä prosesseja, joiden uskotaan pitävän ohutta koronaa paljon kuumempana kuin aurinko pinta.
Toinen päätavoite on etsiä selitys koronan suurille näkyville rakenteille, Caspi sanoi.
"Kun katselet koroonaa, näet nämä erittäin hyvin rakennetut silmukat, pelihallit, tuulettimet ja streamerit", hän sanoi. "Asia on, että ne ovat erittäin sileitä ja hyvin organisoituja, ja se näyttää juuri kammatulta hiuspäältä."
Mutta koronan muodostavat magneettikentät ovat peräisin auringon kaoottisesta pinnasta, jonka odotetaan kääntävän koronan sileät rakenteet takertuvaksi mattoksi, Caspi sanoi.
Mutta "kaikki nämä rakenteet pysyvät vakaina ja erittäin hyvin organisoituneina, ja siten korona vapauttaa jatkuvasti pieniä osia monimutkaisuutta pysyäkseen hyvin järjestäytyneinä", hän sanoi, "emmekä myöskään ymmärrä, kuinka tämä prosessi tapahtuu. "
Korkeat näkymät
Caspi selitti, että auringonpimennyksen havainnoinnilla 50 000 jalkaa (15 200 m) korkeudelta on monia etuja maanpinnasta tehtyihin havaintoihin nähden.
NASA-suihkukoneet lentävät selvästi minkä tahansa pilvien ja suurimman osan maan ympäröivän ilmakehän yläpuolelta, mikä takaa täydellisen sää vuodenaikana, jolloin maanpinnan pimennysten tarkkailijat voivat odottaa noin 50 prosenttia pilvisyydestä, hän sanoi.
Hänen mukaansa ohut ilmapiiri sekä auringon ja kuun sijainti lähes suoraan yläpuolella vähentävät vääristymiä minimiin, mikä antaa ilma-aluksen teleskoopeille ja kameroille mahdollisuuden tallentaa erittäin hienoja yksityiskohtia auringonkoronan rakenteeseen.
"Meillä on periaatteessa parempi herkkyys kaikissa suhteissa", Caspi sanoi. "Saamme paremman kuvanlaadun, saamme pidemmän tarkkailuajan, saamme vähemmän sironnut valoa - joten meillä on suurempi herkkyys kaikille asioille, joita yritämme tarkastella niin monella eri tavalla."
NASA: n WB-57-tutkimussuihkukoneet käynnistyivät 1960-luvulla B-57 Canberran pommittajina. Sitten Yhdysvaltain ilmavoimat mukauttivat lentokoneita säävalvontaan ja niitä käytettiin NASA: n mukaan korkean ilmakehän ilmanäytteiden keräämiseen epäillyn ydinkokeen jälkeen.
Suihkukoneet on sittemmin uusittu ja varustettu jälkikäteen monimutkaisilla välineillä ja antureilla, mukaan lukien stabiloidut korkearesoluutiokamerat lentokoneen nenässä, jotka voivat tallentaa näkyvää valoa ja infrapunavaloa nopeudella 30 kuvaa sekunnissa.
Caspi kertoi, että NASA on kehittänyt kamerajärjestelmän valvomaan avaruuskuljetuksia palatessaan ilmakehään varotoimenpiteenä Kolumbian vuonna 1986 tapahtuneen avaruus sukkulan seurauksena.
Koko aurinkopimennys 21. elokuuta on ensimmäinen kerta, kun NASA-suihkukoneita ja sen kameroita on käytetty tähtitieteenä, Caspi sanoi.
"Joten sen lisäksi, että olemme todella uskomattomia tieteitä, toivomme, että tämä kokeilu näyttää tämän alustan suorituskyvyn ja potentiaalin tuleville tähtitieteellisille havainnoille", hän lisäsi.
Lähin tähti
Caspi sanoi, että tulevilla havainnoilla on mahdollisuus valaista joitain lähimmästä tähdestämme jatkuvista mysteereistä ja antaa astrofysiikan tutkijoille parempi käsitys aurinkokunnan järjestelmästämme. Tutkimus voisi jopa tarjota tutkijoille katsauksen siihen, kuinka muut planeettojen järjestelmät muodostuvat etäisten tähtijen ympärille.
"Aurinkokunnan kehitystä ohjaavat osittain nämä tähdestä tulevat tuulet, ja ne puhaltavat paljon pölyä pois sisäisestä aurinkokunnasta, ja siten se on yksi syy siihen, miksi kallioiset planeetat muodostuvat lähellä ja kaasujättilät yleensä ovat kauempana ", Caspi sanoi.
Pimennyslennot tarjoavat tutkijoille myös harvinaisen mahdollisuuden tarkkailla Mercuryn planeettaa suihkukoneiden kaukoputkien ja kameroiden kanssa, Caspi sanoi. Heillä on myös mahdollisuus etsiä vaikeita Vulcanoid-asteroideja, joiden teorian mukaan on olemassa elohopean ja auringon välillä.
Caspi selitti, että suihkukamerat on tarkoitettu tarkkailemaan aurinkokunnan sisäistä planeettaa, joka tulee näkyviin pimennetyssä taivaassa pimennyksen aikana, noin puoli tuntia ennen ja puoli tuntia kokonaisuuden jälkeen.
Infrapunavalossa otetut korkearesoluutioiset elohopeakuvat antaisivat planeettatutkijoille tutkia planeetan pintaa valkeusterminaattorin ympärillä, missä Mercuryn jäätyvä-kylmä yö antaa palaa kuumalle päivälle, oppia lisää materiaalista, joka muodostaa pinta.
"Elohopean päiväpuoli paistaa kuumana 750 asteessa F (400 astetta C) ja yöpuolella on jäätyvää ja kylmää miinus 250 astetta F (miinus 156 astetta C), mutta emme tiedä, kuinka kauan se vie mennä kuumasta kylmään. "
Infrapunavaloa käyttämällä tutkijat pystyvät mittaamaan planeetan maaperän ominaisuuksia, ei vain pinnassa, mutta jopa muutaman senttimetrin päässä pinnasta, mikä voi auttaa tutkijoita selvittämään, mistä se on tehty ja kuinka tiheä se on , hän lisäsi.
"Nämä havainnot ovat ensimmäisiä laatuaan, jonka tiedämme, yrittäessämme tehdä infrapunasäteilykarttaa Mercurysta", Caspi sanoi.
