Astronomii se pregătesc pentru spectacolul eclipsei de soare din 2017

Culorile se schimbă și umbrele se ascuți. Ultimele minute dinaintea unei eclipse totale de soare declanșează o reacție primordială în psihicul uman, spune astronomul Jay Pasachoff.

„Nu știi ce se întâmplă”, spune Pasachoff, de la Williams College din Williamstown, Massachusetts. „Dar știi că ceva nu este în regulă”.

Milioane de oameni vor ști că ceva nu este în regulă pe 21 august 2017, când o eclipsă totală de soare se va extinde în toată țara, prima care a înfrumusețat Statele Unite continentale din 1979 (și prima care a mers de la coastă la coastă din 1918) . Calea totalității de aproximativ 120 de kilometri lățimea creată de umbra lunii va călători prin 12 state, din Oregon până în Carolina de Sud. Și, deși este încă un an, cercetătorii și non-cercetătorii deopotrivă se pregătesc să profite la maximum de acest spectacol rar – nu vor mai avea o șansă în Statele Unite până în 2024.

Spectacol de umbre

Această animație arată calea umbrei lunii în timpul eclipsei din 2017. Oriunde cade umbra cenușie, oamenii vor vedea o eclipsă parțială. Doar cei care stau în calea punctului negru vor vedea o eclipsă totală. Timpul este dat în timpul Universal; durata centrală (dreapta jos) urmărește cât timp soarele va apărea întunecat pentru un observator de pe sol.

Pasionații de eclipsă vor călători din întreaga lume pentru a experimenta până la aproape trei minute de amurg la amiază și pentru a vedea coroana solară rar văzută, un halou de lumină din plasmă care va încadra soarele întunecat. „Oamenii se bucură și plâng”, spune Pasachoff, care a văzut 33 de eclipse totale de soare și 30 de eclipse parțiale.

Deși o parte din coroană este vizibilă tot timpul pentru câteva telescoape din spațiu, regiunea în care corona se întâlnește cu suprafața este mascată de intensitatea soarelui. „Numai în zilele de eclipsă putem realiza o vedere completă a soarelui”, spune Pasachoff. Pentru cercetători, eclipsa din 2017 este o altă șansă de a conecta ceea ce văd pe suprafața soarelui cu ceea ce se întâmplă în zonele exterioare ale coroanei.

Un mister de durată este motivul pentru care corona este cu milioane de grade mai fierbinte decât suprafața soarelui, care este o temperatură de 5.500 ° Celsius relativ calm. „Consensul este că câmpul magnetic al soarelui este responsabil”, spune Paul Bryans, un fizician solar la Centrul Național de Cercetare Atmosferică din Boulder, Colorado. „Dar nu este clar cum”.

Câmpul magnetic din coroană este prea slab pentru a fi studiat direct. În schimb, cercetătorii vor să analizeze efectul magnetismului asupra anumitor lungimi de undă ale luminii infraroșii emise de coroană. Bryans conduce o echipă care va îndrepta un spectrometru către soare în timpul eclipsei pentru a detecta acea lumină. „Planul este să ne punem în spatele unei remorci, să conducem spre nord, până în Wyoming și să stam și să ne uităm la soare”, spune Bryans, pentru care eclipsa din 2017 va fi prima sa. „Oamenii îmi tot spun că este un lucru groaznic de făcut pentru că voi rămâne blocat în spatele remorcii.”

Acest experiment va testa dacă corona emite lumină la lungimile de undă prezise și, dacă da, cât de strălucitoare. (Oamenii de știință vor trebui să aștepte instrumente îmbunătățite și o altă eclipsă pentru a vedea cum aceste lungimi de undă sunt distorsionate de câmpul magnetic.) Unul dintre avantajele unui observator mobil, spune Bryans, este că echipa poate analiza prognozele meteo cu o zi înainte și conduce spre cer senin.

O altă opțiune este să îndreptați un spectrometru în infraroșu pe fereastra unui avion Gulfstream V și să navigați la o altitudine de aproximativ 15 kilometri de-a lungul traseului eclipsei. Aceasta este ceea ce va face Jenna Samra, o studentă absolventă la fizică aplicată la Universitatea Harvard. Pe lângă faptul că se îndepărtează de intruziunile meteorologice, telescopul zburător se va înălța deasupra multor vapori de apă ai Pământului, care absoarbe multă lumină infraroșie.

Umbra lunii, care traversează țara cu aproximativ 2.700 de kilometri pe oră, va ajunge din urmă cu avionul în sud-vestul Kentucky. „Nu vom putea ține pasul”, spune Samra. „Dar vom putea să stăm aproximativ patru minute.” Este cu mai mult de un minut mai mult decât pentru oricine blocat pe pământ.

Pentru observatorii de pe pământ, eclipsa atinge pentru prima dată solul SUA la ora 10:16, ora Pacificului, lângă golful Depoe din Oregon. Umbra trece prin cinci capitale de stat — Salem, Ore.; Lincoln, Neb.; Jefferson City, Mo.; Nashville; și Columbia, SC – și chiar și câteva parcuri naționale: Grand Teton, Great Smoky Mountains și Congaree. Un loc din Pădurea Națională Shawnee (chiar la sud-est de Carbondale, Ill.) are onoarea celui mai lung timp în întuneric: aproximativ 2 minute și 42 de secunde. Cape Island, SC, este ultima oprire a umbrei, înainte de a părăsi continentul în jurul orei 14:49, ora estică, la doar aproximativ o oră și jumătate după intrarea în Oregon.

Pe baza tiparelor tipice ale vremii de la sfârșitul lunii august, vremea are o șansă mai mare de a coopera în jumătatea vestică a traseului eclipsei, din Oregon până în vestul Nebraska. De aceea, Pasachoff se va stabili la Salem. El nu va căuta fotoni infraroșii evazivi, ci va face în schimb imagini cu foc rapid ale buclelor de plasmă – bobine de gaz ionizat prinse în câmpuri magnetice ondulante – care se arcuiesc în afara soarelui și se uită din spatele Lunii. O idee a motivului pentru care corona este atât de fierbinte este că aceste bucle se zgâlțâie subtil, ceea ce stârnește plasma înconjurătoare și încălzește corona. Căutând oscilații subsecunde de-a lungul buclelor, echipa lui Pasachoff va vedea dacă această ipoteză se menține.

Povestea continuă după hartă

Calea SUA a eclipsei de soare din 2017

Douăsprezece state se află pe calea eclipsei totale de soare din 2017, care va trece din Oregon până în Carolina de Sud în aproximativ o oră și jumătate pe 21 august 2017. Toate orele de pe harta de mai jos sunt locale.

Soarele nu va fi singurul lucru analizat în timpul eclipsei. Unii cercetători vor fi cu ochii pe atmosfera Pământului pentru a vedea cum reacţionează aceasta la o pierdere bruscă de lumină solară. Proiectul National Eclipse Ballooning, condus de Angela Des Jardins, fizician solar la Universitatea de Stat Montana din Bozeman, va lansa peste 100 de baloane meteorologice în diferite momente de-a lungul traseului totalității și va măsura modificările unor parametri precum temperatura și viteza vântului.

Pentru cei care nu pot ajunge pe calea eclipsei sau care rămân blocați sub cerul înnorat, proiectul de balonare va oferi fluxuri live dintr-un punct de vedere diferit de oricare altul: aproximativ 30 de kilometri deasupra solului. Peste 50 de echipe de elevi de liceu și colegiu vor lansa camere pe baloane suplimentare din 30 de locuri de-a lungul traseului eclipsei. Videoclipurile și imaginile vor fi transmise în timp real și vor fi accesibile prin intermediul unui site web.

De la o altitudine de 30 de kilometri, „puteți vedea cu adevărat curbura Pământului și întunericul spațiului”, spune Des Jardins. „Văzand umbra lunii venind peste Pământ, îți oferă o perspectivă uimitoare a ceea ce se întâmplă.”