这就是太阳外层大气在日食期间的样子

随着8月21日的日全食只有几周的时间,天文学家已经揭示出太阳在月球背面消失后太阳的外层大气可能是什么样子。8月21日的日全食将横扫美国大陆,从俄勒冈州到南卡罗来纳,绵延约70英里(113公里)。在这条道路上的天文观测者将会经历全食,当月亮在太阳盘的前面移动,并在地球上投下一个长长的阴影。在全食的路径之外的观众仍然会经历日偏食。

在日全食期间天空有机会看到太阳发光的外部气层,被称为电晕。电晕中出现的喷气流和飘带变得可见,因为月球会遮挡太阳盘的大部分亮光,这通常会压倒电晕的光线。

美国国家太阳观测台综合天气预报系统的研究人员预测太阳日冕的结构将于2017年8月21日日全食所现。图中所示的太阳日冕磁模型的场线是基于一种太阳自转的测量,即在日全食发生之前的27.2753个地球日。图片版权:NSO/NSF

电晕不仅仅是发光的光环,这是令人难以置信的热,它可以达到350万开普尔(399万摄氏度或629万华氏度)的温度 ,并且由太阳的磁场线创建一个复杂的结构。

根据美国国家太阳能观测台综合天气计划(NSO / NISP)的测量结果,天文学家们能够在7月25日之前对太阳冠冕磁场的形状进行建模,这代表了一个太阳旋转,即27.2753个地球日,在8月21日之前全日食

由于我们正是一个太阳旋转远离日食,我们能够使用今天的观察来预测8月21日的电晕结构,国家统计机构的天文学家戈登·佩特里(Gordon Petrie)在一份声明中说:电晕现在和日食之间不太可能发生太大的变化,除非我们幸运而且一个大的活跃区域出现!

Petrie补充说:我们期望看到微弱的直线结构从太阳的北极和南极突出,这些都是极地羽流。我们将能够看到更接近赤道的材料的更亮的物质,这些称为头盔流线。

阳光下的电流会产生随时间而变化的磁场,这取决于太阳在其11年活动周期中的位置。天文学家能够通过观察太阳大气中存在的过热气体来追踪电晕的磁场。天文学家将这种技术与中间学校实验,将铁屑放在磁铁上,以获得蝴蝶形状。

国家科学基金会国家科学基金会项目官员David Boboltz在声明中说:电晕随着时间的推移改变其形状,并且在太阳能最大值期间与太阳能最小值相比看起来截然不同。在太阳的最大限度,如2012年的日食,电晕看起来像一个尖锐的环绕整个太阳,相比之下太阳最小日食,如本月在赤道附近将有很多复杂性,但将是非常不同的靠近太阳的北极和南极。

虽然在整个路径上的天空将在任何一个地点体验不超过2分40秒的黑暗,但科学家们将能够在90分钟的时间内结合太阳电晕的观测结果,月球的黑暗影子从西海岸到东海岸旅行。这将使天文学家进一步研究电晕及其结构。

此外国家统计局还协助在夏威夷毛伊岛上建立了丹尼尔·伊努伊太阳能望远镜(DKIST),这将使科学家能够首次直接测量太阳能电晕中的磁场。

国家统计局局长瓦伦丁·皮勒(Valentin Pillet)在声明中说:太阳能电晕很大程度上是一种谜,现在我们可以做的最好的办法是将太阳能电晕的高分辨率图像,比如我们在日食中获得的图像,与我们的理论模型进行比较,但是DKIST将允许我们实际测量电晕中的磁场。这在太阳能物理领域将是革命性的。

作者:Samantha Mathewson

来自:Space

编译:中子星

审校:博科园