Teams unter der Leitung des Southwest Research Institute führten erfolgreich zwei Experimente durch – zu Land und in der Luft – und sammelten einzigartige Sonnendaten von der totalen Sonnenfinsternis, die am 8. April 2024 einen Schatten von Texas nach Maine warf. Das Citizen Continental-America Telescopic Eclipse (CATE) 2024-Experiment hat mehr als 200 Community-Teilnehmer in einen umfassenden, zugänglichen und integrativen Versuch einbezogen, einen fortlaufenden 60-minütigen hochauflösenden Film dieses aufregenden Ereignisses zu erstellen.
Bei einer nahezu zeitgleichen Untersuchung wurden einzigartige Geräte im Forschungsflugzeug WB-57F der NASA eingesetzt, um den Schatten der Sonnenfinsternis zu verfolgen, sodass Beobachtungen nur aus der Vogelperspektive möglich waren.
„Totale Sonnenfinsternisse sind relativ selten und bieten Wissenschaftlern einzigartige Möglichkeiten, die heiße Atmosphäre über der sichtbaren Sonnenoberfläche zu untersuchen“, sagte Dr. Amir Caspi, Hauptforscher beider Projekte. „Aber darüber hinaus bot die Sonnenfinsternis im Rahmen von CATE 2024 ein verbindendes Erlebnis zwischen Wissenschaftlern und Gemeinschaften entlang des Weges und die Teilnahme an diesem unglaublichen, beeindruckenden Ereignis. Wir hoffen, dass die Öffentlichkeit ein neues Interesse und eine neue Wertschätzung für die Sonne und ihre Natur erfährt.“ Geheimnisse.“
Totale Sonnenfinsternisse ermöglichen es Wissenschaftlern, die komplexen und dynamischen Merkmale der äußeren Sonnenatmosphäre auf eine Weise zu betrachten, die mit anderen Mitteln nicht möglich oder praktikabel ist, und eröffnen neue Fenster zu unserem Verständnis der Sonnenkorona. Das schwache Licht der Korona wird normalerweise von der intensiven Helligkeit der Sonne selbst übertönt, und einige Lichtwellenlängen werden von der Erdatmosphäre blockiert.
Bildnachweis: Southwest Research Institute
CATE 2024 setzte ein Netzwerk von 35 Teams von Community-Teilnehmern oder „Bürgerwissenschaftlern“ ein, die lokale Gemeinschaften entlang des Sonnenfinsternispfades repräsentierten, und entsandte eine „Eimerbrigade“ kleiner Teleskope, die den länderübergreifenden Pfad der Sonnenfinsternis verfolgten. Die wissenschaftlichen Ziele von CATE 2024 erforderten die Messung der Polarisation von Licht oder der Ausrichtung oszillierender Lichtwellen in der Korona.
„Sie kennen das, weil Sie manchmal einen Polarisationsfilter direkt im Gesicht tragen – eine Sonnenbrille, die bestimmte Winkel polarisierten Lichts herausfiltert“, sagte Caspi. „Die Citizen CATE 2024-Teleskope verfügen über einen in jedes Pixel des Sensors integrierten Polarisationsfilter, der es uns ermöglicht, überall in der Korona vier verschiedene Polarisationswinkel zu messen und so viel mehr Informationen zu liefern, als nur die Helligkeit des Lichts zu messen.“
Caspi leitete auch ein Flugprojekt zur Beobachtung der Korona während der Sonnenfinsternis aus einer Höhe von 50.000 Fuß. Diese Beobachtungen in großer Höhe ermöglichen Messungen, die vom Boden aus nicht möglich sind, und vermeiden wetterbedingte Risiken. Caspis Team setzte eine neue Reihe empfindlicher Hochgeschwindigkeitsbildgeber für sichtbares Licht und Infrarot ein, die vom SCIFLI-Team im Langley Research Center der NASA gebaut und im Nasenkegel eines WB-57-Jets installiert wurden.
Die Untersuchung komplexer Bewegungen in der Sonnenkorona bei neuen Wellenlängen und mit neuen Polarisationsmessungen wird Wissenschaftlern helfen zu verstehen, warum es so heiß ist. Die Korona hat eine Temperatur von Millionen Grad Celsius und ist damit Hunderte Male heißer als die sichtbare Oberfläche darunter, ein seltsames Paradoxon, das seit langem ein wissenschaftliches Rätsel ist.
Die Korona ist auch eine der Hauptquellen für Eruptionen, die geomagnetische Stürme rund um die Erde verursachen. Diese Phänomene beschädigen Satelliten, verursachen Stromausfälle und stören die Kommunikation und GPS-Signale. Daher ist es wichtig, sie besser zu verstehen, da die Welt zunehmend von solchen Systemen abhängig wird.
„Die Kombination der mobilen Flugdaten mit der einstündigen Beobachtungsreihe von CATE 2024 wird ein vollständigeres Bild der mysteriösen Korona der Sonne liefern“, sagte SwRI-Mitforscher Dr. Dan Seaton, der als wissenschaftlicher Leiter beider Projekte fungiert.
„Beide Experimente erforderten einen enormen Aufwand und ein genaues Timing, um die Daten zu erhalten, die wir brauchen“, sagte Caspi. „Ich fühle mich geehrt und bin beeindruckt von den außergewöhnlich talentierten Teams, die so fleißig zusammengearbeitet haben. Ich kann es kaum erwarten, mich mit den von uns gesammelten Daten zu befassen.“