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美國宇航局資助3個公民科學項目研究2024年美國日全食

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美國宇航局資助3個公民科學項目研究2024年美國日全食


這張合成圖像顯示了2017年8月21日星期一 ， 在俄勒岡州馬德拉斯的馬德拉斯高中，從右到左的日全食過程 。鳴謝:美國國家航空航天局/奧布里·杰米尼亞尼
據美國宇航局：隨著2024年4月8日日全食席卷北美，美國宇航局已向三個科學團隊提供資金 ， 以進行公民科學調查 。在這些實驗中，志愿者將幫助研究太陽及其被稱為日冕的縹緲外層大氣 ， 當月亮完全覆蓋太陽的明亮圓盤時，日冕就會顯現出來 。
“在明年的日全食期間，數百名志愿者將拍攝太陽及其日冕的圖像，以幫助回答關于我們的恒星以及它如何影響我們的真正科學問題，”美國宇航局總部的項目科學家兼日食負責人凱利·科爾里克說 。
“這三個項目將建立在2017年日食的公民科學努力的基礎上，并允許在太陽物理學大年期間以多種方式參與日食，”美國宇航局太陽物理學公民科學負責人伊麗莎白·麥克唐納說 ?！爸驹刚呤惯@項重要的研究成為可能，我們期待看到他們幫助揭示的東西 。”
DEB倡議:時刻記錄日冕
在可見光波長中，太陽表面比它的日冕要亮得多 。然而，在日全食期間 ， 觀測者可以看到日冕——科學家可以研究太陽物質如何從太陽移動出來形成太陽風 ， 太陽風是一種不斷流動的粒子流，影響著地球和我們的整個太陽系 。
由卡本代爾南伊利諾伊大學的鮑勃·貝爾和馬特·佩恩領導的動態日食廣播(DEB)倡議將組織志愿者在2024年日食期間拍攝日冕圖像 。在北美超過70個不同的地方使用相同的儀器，參與者將記錄日冕在整個日食過程中的每一個瞬間 。通過比較不同位置的這些圖像，科學家們將跟蹤難以研究的內部日冕中的太陽物質羽流 ， 估計它們的速度和加速度，并將這些觀察結果與美國宇航局航天器的觀察結果聯系起來 。
該項目擴展了該團隊在2017年日全食期間的努力，這一次包括全食路徑之外的觀察點 ， 在那里部分太陽圓盤將保持可見 。來自這些位置的圖像將揭示后來觀察到的日冕中流出的太陽物質的來源，使研究小組能夠追蹤它們在太陽上的起源 。
CATE 2024:捕捉日冕的偏振視圖

美國宇航局資助3個公民科學項目研究2024年美國日全食


一個黑色的圓圈在圖像的中間 。圍繞圓圈的是一條從邊緣向外突出的白色細帶 。從白色條紋中流出的是白色和藍色的微弱光線，充滿了圖像的大部分黑色背景 。作為明年日全食的彩排，CATE 2024團隊根據2023年4月20日澳大利亞日全食期間在兩個偏振角度記錄的圖像制作了這張日冕視圖 。鳴謝:SwRI/公民美食2024/丹·西頓提供
在美國超過35個志愿科學團隊的幫助下，公民大陸-美國望遠鏡日食(CATE) 2024實驗旨在研究日冕和太陽風的結構和變化 。由科羅拉多州西南研究所的阿米爾·卡斯皮領導的這個項目將通過在偏振光下拍攝日冕圖像來實現這一目的 。
光以波的形式傳播，但是這些波可以指向不同的方向或偏振角度 。類似于一些太陽鏡可以過濾掉某些光偏振，CATE 2024相機將記錄四種不同的偏振 。這將有助于測量太陽風的流動，識別被認為產生太陽風的爆炸過程的特征 ， 并理解日冕中的結構是如何連接的 。
每個參賽隊都將獲得一臺照相機、一架望遠鏡、跟蹤架和其他支持設備 。他們的圖像將被匯編成一部60分鐘的高對比度電影，科學家們將把它與其他日食觀測結果進行比較，包括美國宇航局太空任務的觀測結果 。這將有助于科學家研究形成日冕加熱、結構和演化的過程 。
CATE 2024建立在Citizen CATE 2017實驗的基礎上，使用了視野更大、對偏振敏感的相機，使它們能夠對日冕結構和流動進行獨特的測量 。
日食大電影2024:記錄日冕上的動態
日全食不僅能顯示太陽的日冕，還能顯示日冕下的太陽大氣薄層，稱為色球層 。利用這一獨特的視角，由加利福尼亞州索諾瑪州立大學的勞拉·佩蒂科拉斯領導的Eclipse Megamovie 2024項目將招募公民科學家來探索和描述過熱氣體(等離子體)如何流經日冕和色球層，以及這些區域的等離子體射流或卷須 。
在這個項目中，至少有100名訓練有素的志愿者將拍攝日全食，使用赤道支架上的相機來補償地球的旋轉 。之后，該項目將向科學家和公眾提供1200多張日食照片 。Eclipse Megamovie 2024將挑戰志愿者攝影師和數據分析師參加圖像處理比賽 ， 以揭示圖像中的等離子體流和射流 。
Eclipse Megamovie 2024還將對日食的觀測結果與2017 Eclipse Megamovie的結果進行比較 。Peticolas預計，隨著曝光時間不同的照片數量增加，2024年的處理圖像將比2017年的圖像更加視覺震撼 。由于太陽變得更加活躍——接近所謂的太陽活動高峰期——公民科學家也可能在日冕和色球層捕捉到比2017年更多的活動 ， 提供大量新信息 。
這些項目由美國宇航局的太陽物理學公民科學調查(H-CSI)計劃資助，該計劃通過中等規模的公民科學項目支持公民科學機會 。