南美日全食2019正在上演! 科学家们纷纷“秀操作”

2019年7月2日，这一天，南美大日食正在上演!

今天在南美洲,数以百万计的眼睛将仰望着面前的天空看着月亮逐渐“吞噬”太阳的好戏，而几乎整个非洲大陆将会看到月亮遮住太阳至少一部分,天文爱好者在智利和阿根廷部分地区将经历《暮光之城》的场景，在白天享受着黑暗的到来，因为这是一场月亮会完全遮挡住太阳的日全食。

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但是，当大多数天文爱好者沉浸在这令人惊叹的景象中时，来自世界各地的科学家们已经沸腾了!纷纷开始“秀操作”!

研究日冕

这一天，科学家们能够抓住日全食的宝贵机会来研究日冕，此次太阳将在望远镜中隐藏2分6秒之久。在日偏食期间，月球经常遮挡到太阳的一部分前面，而日偏食平均每年发生几次，而在日全食期间，太阳完全被遮挡住了。日全食和日偏食之间的差异是巨大的，即使99%的太阳都被遮挡住了，也可以进行更广泛的科学实验。当太阳完全被遮挡时，难以捉摸的内部日冕就会显现出来。

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神秘的日冕由极热的气体组成，比太阳表面还要热。尽管它的温度很高，但由于其脆弱的性质，它比可见的太阳要暗几百万倍。研究日冕可以揭示太阳产生的太空天气，这对地球有重大影响。

上世纪90年代，美国天文学家杰伊·帕萨乔夫(Jay Pasachoff)开始了一项观测计划，此后一直在监测不断变化的太阳。通过测量日冕当前的颜色、形状和温度，科学家们希望能提高他们对太阳喷发和流光的理解。

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马萨诸塞州威廉姆斯学院的天文学教授帕萨乔夫是世界上三个观测最多日全食的人之一。他周游世界观察了70次日食，其中34次是日全食。帕萨乔夫说:“在日全食期间，我们每次看到太阳的时候大约只有几分钟，但是都会给我们带来一系列不同的特征。”

对太阳特征的观察可以帮助我们更好地理解日冕物质抛射(CMEs)，即从太阳表面喷出带电物质的爆发。当这些团块在太空中向外移动时，它们会与地球这样的行星相撞，并与它们的磁场相互作用。1859年，一场被称为卡灵顿事件的太阳超级风暴引起了电线上的电击和短路，甚至使电报与电源断开。如今，在一个更加电子化的世界里，类似的事件可能会产生重大影响。

而且太阳的温度也会在11年的周期内发生变化。通过测量日冕中过热的铁，研究小组将能够测量日冕的整体温度，以研究日冕随时间的变化。

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第二组研究人员被称为“太阳风夏尔巴人”，他们将在南美三个不同的地点研究日冕。这个小组由Hawai'i大学的天文学家Shadia Habbal领导，他们将在阿根廷的Cerro Tololo和其他两个地点研究太阳，在多个地点观测能让研究人员搜集更多测量日冕结构的变化，尽管这种变化发生在非常小的时间尺度上。

不过这个计划屡见不鲜。Habbai的团队曾在2017年8月21日美国上空发生的日全食中使用了类似的策略。他们的目标是增加用于观测的仪器，并研究尚未被研究的不同波长。

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天文学家可以使用多波长成像和光谱测量技术，将光分解成其组成的波长，来检测日冕不同部分的化学成分、温度、密度、与热量无关的运动和流出物。每个属性都将在太阳表面附近进行研究，那里是太阳磁场变化最大的地方，也是太阳风和日冕物质抛射产生和抛出太阳的地方。而且这次日食是独一无二的，因为它发生在下午晚些时候，太阳将处于非常低的高度。此外，太阳接近太阳活动极小期，所以日冕结构的分布将与两年前不同。

日本国家天文台的天文学家也将建立多个观测站来研究这次日食。Yoichiro Hanaoka的研究小组将对靠近太阳表面的日冕进行观测，这一区域是美国宇航局的太阳和日球观测站(SOHO)和太阳陆地关系观测站(STEREO)等天基观测站无法观测到的。通过将地面图像与太空图像相结合，Hanaoka和他的同事将能够构建出完整的日冕图像。

而且，Hanaoka的团队不会完全由专业人士组成。他们将与广泛分布在智利和阿根廷的日全食路径上的业余观测者合作，组织多地点观测，随后将所有这些观测结果结合起来，就能窥见日冕随时间的变化，真正的做到了全民科学!

回到地球

当一些团队将目光的注意力转向太阳时，另外一个团队将把视线牢牢地锁定在地球上。由Miquel Serra-Ricart研究院研究员Astrofisica在西班牙调查地球大气层的温度的变化,特别是电离层,上层是大约80到1000公里高的地球表面，因为月亮的阴影会经过这里的天文台。

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Serra-Ricart说:“日全食会产生一个宽阔的圆形黑暗区域，大大减少白天穿过地球大气层的相对狭窄路径上的阳光。”“它对太阳辐射强度的影响与日出和日落时的情况非常相似，它会引起我们想要测量的地球大气的变化。”

研究小组将追踪当地球完全被太阳覆盖时，阴影中的温度下降的幅度和速度。他们还将跟踪电离层的变化，以便更好地了解它如何影响夜间远程无线电接收。

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这不是第一次在日食期间对电离层进行研究。在1999年英国的日食期间，科学家就曾使用无线电来追踪上层大气的变化。尽管日全食对电离层的影响已经研究了50多年，但仍有许多未解之谜。我们大致知道这是如何发生的，但不是很精确。这次日食将给研究人员提供一个几乎实时检查充电和充电过程的机会。

当然，我想更多人的注意力应该是在享受这一场完美的天象，毕竟它真的很美!

关键词： 日全食2019