Wetenschap
De totale zonsverduistering van 8 april 2024 zal adembenemende uitzichten over Noord-Amerika opleveren. Terwijl iedereen langs het eclipspad bij heldere hemel de spectaculaire gebeurtenis zal zien, is het beste uitzicht misschien wel 15.000 meter in de lucht, aan boord van NASA's WB-57 straalvliegtuigen. Dat is waar een drietal door NASA gefinancierde teams hun wetenschappelijke instrumenten naartoe sturen om metingen van de zonsverduistering te doen.
Twee teams zullen de buitenste atmosfeer van de zon – de corona – in beeld brengen en een derde zal de ionosfeer, de bovenste elektrisch geladen laag van de atmosfeer van de aarde, meten. Deze informatie zal wetenschappers helpen de structuur en temperatuur van de corona en de effecten van de zon op de atmosfeer van de aarde beter te begrijpen, en zelfs helpen bij het zoeken naar asteroïden die mogelijk in de buurt van de zon draaien.
Tijdens een totale zonsverduistering blokkeert de maan perfect het heldere oppervlak van de zon, waardoor een klein deel van de aarde in duisternis wordt gehuld. Als het hoofdlicht van de zon wordt gemaskeerd, wordt de veel zwakkere zonnecorona zichtbaar voor het blote oog. Dit biedt wetenschappers een unieke kans om dit mysterieuze deel van de zon te bestuderen. Door het kortstondig blokkeren van zonlicht kunnen wetenschappers ook bestuderen hoe het zonlicht de atmosfeer van de aarde beïnvloedt.
In het verleden hebben zonsverduisteringen tot talloze wetenschappelijke ontdekkingen geleid. Voor deze zonsverduistering financiert NASA verschillende wetenschappelijke experimenten – waaronder de drie waarbij gebruik wordt gemaakt van de WB-57’s – om metingen uit te voeren tijdens de zonsverduistering. NASA's WB-57's vliegen veel hoger dan commerciële vliegtuigen. Op deze hoogte kunnen de jets boven de wolken vliegen, wat betekent dat er geen kans is om de zonsverduistering te missen als gevolg van slecht weer.
Bovendien plaatst de hoogte de jets boven het grootste deel van de atmosfeer van de aarde, waardoor de camera's scherpere beelden kunnen maken en golflengten kunnen vastleggen, zoals infrarood licht, die de grond niet bereiken. Omdat de vliegtuigen een snelheid van 750 kilometer per uur kunnen bereiken, kunnen ze ook de tijd die ze in de schaduw van de maan doorbrengen verlengen. Hoewel de eclips op geen enkel punt op de grond niet langer dan vier en een halve minuut zal duren, zullen de vliegtuigen een eclips zien die ongeveer 25% langer duurt, meer dan 6 minuten en 22 seconden.
"Door de duur van de totaliteit te verlengen, verlengen we de duur van de hoeveelheid gegevens die we kunnen verzamelen", zegt Shadia Habbal, een onderzoeker aan de Universiteit van Hawaï die leiding geeft aan een van de WB-57-eclipsexperimenten.
Habbal's experiment zal gebruik maken van spectrometers, die specifieke golflengten van licht en camera's registreren. De instrumenten zullen de temperatuur en de chemische samenstelling van de corona- en coronale massa-ejecties meten, dit zijn grote uitbarstingen van zonnemateriaal. Met deze gegevens willen wetenschappers de structuur van de corona beter begrijpen en de bron van de zonnewind, de constante stroom deeltjes die door de zon wordt uitgezonden, identificeren.
Habbal hoopt dat de resultaten van hun onderzoek zullen helpen onderscheid te maken tussen verschillende concurrerende modellen van hoe de corona wordt verwarmd. "Dit licht is onze beste sonde, afgezien van het steken van een thermometer in de corona", zei Habbal.
Voor een ander team, onder leiding van Amir Caspi van het Southwest Research Institute in Boulder, Colorado, is het niet de eerste keer dat ze per vliegtuig naar eclipsen jagen. Caspi leidde een eerder baanbrekend experiment met de WB-57's tijdens de totale zonsverduistering van 2017 die Amerika van zee tot zee doorkruiste. Beelden uit het vliegtuig werden gebruikt om de structuur van de corona te bestuderen.
Dat was de eerste keer dat de jets ooit werden gebruikt om een eclips te bestuderen. Deze keer zal een verbeterde cameraopstelling metingen in meer golflengten van infrarood tot zichtbaar licht mogelijk maken, wat hopelijk nieuwe informatie zal onthullen over structuren in de middelste en onderste corona. De waarnemingen, gedaan met een hogesnelheidscamera met hoge resolutie, kunnen ook helpen bij het bestuderen van een stofring die rond de zon draait en bij het zoeken naar asteroïden die mogelijk in de buurt van de zon draaien.
"Er zijn niet veel gegevens van de zon op sommige van de golflengten die we gaan bestuderen," zei Caspi. "We weten niet wat we zullen vinden, dus het is extra spannend om deze metingen te doen."
Een derde experiment zal de effecten van de schaduw van de maan op de ionosfeer bestuderen met behulp van een instrument genaamd ionosonde, ontworpen door JHU APL. Een ionosonde functioneert als een eenvoudige radar. Het apparaat zendt hoogfrequente radiosignalen uit en luistert naar de echo's die terugkaatsen van de ionosfeer, waardoor de onderzoekers kunnen meten hoe geladen de ionosfeer is.
"De zonsverduistering dient in feite als een gecontroleerd experiment", zegt Bharat Kunduri, leider van het ionosfeerproject en onderzoeksassistent-professor aan Virginia Tech in Blacksburg, Virginia. "Het geeft ons de kans om te begrijpen hoe veranderingen in zonnestraling de ionosfeer kunnen beïnvloeden, wat op zijn beurt een impact kan hebben op sommige van deze technologieën zoals radar en GPS waar we in ons dagelijks leven op vertrouwen."
Geleverd door NASA
Een robothopper om het gevaarlijke terrein van de maan te verkennen
Verwachting van totale zonsverduistering:zal uw stad maandag een heldere hemel hebben?
Meer >
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com