当人们正热衷于讨论怎样观测、怎样拍照时,中科院国家天文台的太阳物理学者们早已选定观测地点,将好几吨重的仪器运往当地,如今正在热火朝天地搭建、调试仪器,进行试观测,积极为“正日子”备战。太阳物理专家、国家天文台研究员颜毅华告诉记者,虽然我们有了空间望远镜、日冕仪等先进手段,但对研究太阳而言,日全食仍是无可取代的“天赐良机”。
早在两年前,国家天文台、紫金山天文台的科学家们就选定了浙江安吉、江苏苏州、安徽铜陵等多个点,作为本次日全食的科学观测基地。来自美国、德国、法国、韩国等十几个国家的近百名科学家,也在安吉安营扎寨,为科学观测作准备。那么,日全食时到底能做怎样的科学观测?会有什么样的科学发现?记者请颜毅华研究员作了一番介绍。
日全食最特别的地方,就是月亮会把太阳整个挡住。“虽然人类可以制造人造日食,但要离太阳那么近、那么大面积地挡住太阳,却是无能为力。”颜毅华说,太阳的光球层比日冕亮一百万倍,只有月亮完全挡住太阳时,日冕才能被各种仪器更清晰地观测到。“如果利用空间望远镜,还可以看到更黯淡的外日冕。”同时,当月亮挡住太阳时,处于全食带中的大气层就接受不到阳光,消除了大气散射的影响,我们就能清楚看到平时看不见的太阳大气的形态。
观测日冕说起日冕,它和人类的关系可就密切了:日冕中有许多太阳活动,比如耀斑、日饵、太阳物质抛射、冕震等。这些对地球的气候、磁场、无线电通讯都会产生影响。去年新疆、甘肃日全食,科学家就意外地拍摄到了一次日饵爆发的过程,这对研究太阳表面活动的动力学过程有着非常重大的意义。
尤其令天文学家关注的是太阳大气中的阿尔芬波。1942年,瑞典物理学家阿尔芬在对太阳黑子的研究中发现了太阳中电离气体的磁流体波,现在称之为阿尔芬波。天文学家认为,太阳表面掀起的磁流体的汹涌“波涛”中,应该普遍存在阿尔芬波,这是解释表面温度只有几千摄氏度的太阳等离子体如何产生温度高达上百万度的日冕大气的一个关键。“去年有两篇发表在美国《科学》上的文章,都是讨论这个问题的。”颜毅华说,这次日全食的食延过程长达5分多钟,是观测太阳低层大气中阿尔芬波行为特征的一个非常难得的机会。国内科学家是第一次进行这类尝试,希望能有所斩获。
除此之外,通过对冕震现象的研究,还可以测量日冕中的磁场、了解日面局部活动区的内部结构,这对于研究太阳活动区的起源和演化都具有非常重要的作用。
寻找水内星众所周知,水星是目前离太阳最近的大行星。由于靠太阳太近,人们要清晰地看到水星,还要趁水星离太阳最远的时刻———水星大距。可见,平时要寻找水内行星必定困难重重。不过,日全食让天空一下子暗了100万倍,此时不找,更待何时?也许,太阳系重回“九大行星时代”,就在7月22日呢!
无线电观测太阳发出的光和热,其实都是无线电波。平时,我们只能看到太阳发出的无线电波的总流量。可在日全食的过程中,月亮一点点地遮住太阳,再一点点地离开,在仪器上就会记录下一条凹陷的曲线,科学家据此可以高分辨率地了解太阳上无线电亮度的变化。上海天文台佘山站25米射电望远镜将参与无线电观测。
此外,天文学家们还将对日全食期间太阳上氦D3在太阳谷年的绝对亮度进行探测,结合过去的探测结果,以研究太阳的长周期物理规律。 内容来自中华人民共和国图鉴社
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