science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Expeditie meet zonnebewegingen gezien tijdens de totale zonsverduistering van afgelopen zomer

"Tijdens 21 augustus 2017, zonsverduistering, onze tientallen telescopen en elektronische camera's verzamelden gegevens gedurende de zeldzame twee minuten dat we de buitenste atmosfeer van de zon konden zien en bestuderen, de corona, " meldde zonne-astronoom Jay Pasachoff aan de American Astronomical Society, bijeenkomst in Denver van 4-7 juni. Pasachoff, Field Memorial Professor in de astronomie aan het Williams College, besprak de resultaten van de observaties van zijn team in Salem, Oregon, en metingen die zijn team heeft gedaan van extreem snelle bewegingen in de corona.

"We konden gigantische streamers zien komen uit lage zonnebreedten, evenals pluimen uit de noord- en zuidpool van de zon, allemaal in hun prachtige vormen gehouden door het magnetische veld van de zon, ' zei hij. 'In de maanden sinds de zonsverduistering, we hebben computers gebruikt om het beste deel van tientallen afbeeldingen te selecteren om extreem contrastrijke afbeeldingen te maken waarmee we bewegingen met extreem hoge snelheden in de corona kunnen meten, als we onze samengestelde beelden vergelijken met sommige gemaakt door gecoördineerde collega's 65 minuten verder naar het oosten langs het pad van de totaliteit." De bewegingen bereiken honderden mijlen per seconde, duizenden keren sneller dan normale terrestrische snelheden.

De reeks expedities van het Williams College heeft ook onderzocht hoe de corona verandert gedurende de 11-jarige zonnevlekkencyclus, die nu zijn minimum nadert. Als resultaat, de coronale streamers die zich miljoenen kilometers in de ruimte uitstrekken, bevinden zich alleen in de buurt van de evenaar van de zon, en dunne gaspluimen strekken zich uit ten noorden en ten zuiden van de zonneschijf, alsof er een gigantische staafmagneet in zat die ijzervijlsel leidde. De laatste keer dat het team zo'n goed zicht had op de poolpluimen was bij een zonsverduistering 10 jaar geleden vanuit Rusland en 9 jaar geleden bij een zonsverduistering vanuit China.

De belangrijkste observaties van het Williams College-team waren het bestuderen van de zonnecorona, die een miljoen keer zwakker is dan de alledaagse zon en normaal verborgen achter de blauwe lucht. "Alleen bij een totale zonsverduistering, wanneer de blauwe lucht verdwijnt omdat normaal zonlicht wordt verborgen door de maan, kunnen we de corona überhaupt zo goed zien. En omdat het magnetische veld van de zon verandert gedurende de 11-jarige zonnevlekkencyclus en ook grillig, elke keer dat we naar de corona kijken - zelfs als we maar een paar minuten krijgen om het om de paar jaar ergens in de wereld te zien - hebben we een nieuwe zon om te bestuderen, net als een cardioloog-onderzoeker die in iemands hart keek in, zeggen, Afrika van twee jaar geleden voor een paar minuten zou nog veel te leren hebben door een paar jaar later naar een nieuwe patiënt in de VS te kijken."

"We leren over de invloed van de zon op de aarde, zei Pasachoff, "wat we nu ruimteweer noemen. Uitbarstingen op de zon kunnen satellieten in een baan om de aarde laten zappen en doden en zelfs stroompieken en stroomuitval veroorzaken. We willen begrijpen hoe zonne-uitbarstingen die ons op aarde treffen, kunnen voorspellen en volgen, en observaties tijdens onze zeldzame kansen bij totale zonsverduisteringen dragen bij aan deze doelen."

Samen met een internationaal team van professionele collega's, acht studenten van het William College en verschillende recente afgestudeerde alumni en Ph.D.'s namen deel, veel computergestuurde camera's programmeren en bedienen om het evenement vast te leggen. Allen zijn co-auteurs van de iPoster die beschikbaar is op de AAS-bijeenkomst van deze week.

Afgelopen zomer in Oregon, Pasachoff zag zijn 66e zonsverduistering. Hij is voorzitter van de International Astronomical Union's Working Group on Solar Eclipses, en als zodanig geholpen bij het coördineren van de bezoeken van wetenschappelijke collega's aan de VS voor eclipsobservatie van, onder andere landen, China, Japan, Venezuela, Bulgarije, Griekenland, Polen, en Slowakije.

Pasachoff werkte enkele maanden nauw samen met het NOVA-programma op PBS, die door een herziene laatste 20 minuten van hun uur durende show duwde, "Eclips boven Amerika, " om 21.00 uur op de eclipsnacht, met een herziene versie die twee nachten later wordt uitgezonden en een internationale editie die nu in omloop is.

Een van de belangrijkste wetenschappelijke raadsels die het team heeft aangepakt, is de oorzaak van de opwarming van de zonnecorona tot miljoenen graden. De wetenschappers gebruikten speciale snelle camera's met een verwaarloosbare dode tijd tussen hoogwaardige frames, met behulp van de POETS (Portable Occultation, Verduistering, en Transit System) apparaten die tien jaar geleden gezamenlijk werden gekocht door MIT's occultatie-onderzoeksgroep en Williams College met een NASA-apparatuurbeurs. De gegevens zijn succesvol geregistreerd en worden geanalyseerd.

In samenwerking met NASA's Goddard Space Flight Center (Greenbelt, md.), een combinatie van ruimtewaarnemingen ten tijde van de zonsverduistering met de samengestelde beelden van het Williams-team die de coronale structuur benadrukken, werd vrijgegeven door NASA en een versie van het combinatiebeeld met het hete gas op de schijf van de zon die verborgen was bij de zonsverduistering maar getoond met de Solar Ultraviolet Imager (SUVI) op NOAA's GOES-16-ruimtevaartuig werd geassembleerd door U-Colorado/NOAA-wetenschapper Daniel Seaton. Dergelijke gecombineerde afbeeldingen maken deel uit van de Denver-presentatie.