北美地区等来天文“大片”——日全食“科研盛宴”即将开场

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  图片来源：物理学家组织网

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  图为三枚位于NASA沃洛普斯飞行设施内的火箭。日全食期间，火箭将与科学仪器一起发射，研究地球电离层。图片来源：NASA官网

　　北京时间4月9日，由太阳和月球联袂出演的日全食“大片”将在北美洲上映。据悉，此次日全食带将跨越墨西哥、美国、加拿大境内的大片陆地区域，当地人或能观看到最长4分28秒的日全食过程。

　　日全食是一种罕见而壮观的天文现象，当月球经过太阳正前方时，地球上的观察者能够看到太阳被完全遮盖的景象。

　　这场“天文秀”为科学家提供了一场难得的“科研盛宴”。美国国家航空航天局（NASA）副局长帕姆·梅尔罗伊在近日关于日全食的新闻发布会上表示，日全食提供了“难以置信的科学机会”。美国要到2045年才能再次看到如此规模的日全食，因此NASA和很多科学家都在全力以赴。

　　物理学家组织网近日报道，当罕见日全食在北美开场时，科学家将对日冕、地球电离层等开展深入研究，也将研究日全食对动物和人类行为的影响。

　　研究日冕和太阳活动

　　太阳大气层包括光球层、色球层和日冕，日冕是太阳大气层的最外层。

　　梅尔罗伊表示，日冕通常不可见，但当月球从太阳正前方经过并遮挡它时，日冕将“以一种非常特殊的方式”可见。日冕正在发生一些科学家还不完全了解的事情。

　　日冕异常的高温迄今仍是科学界一大谜团。光球层温度可达5500℃；色球层温度从6000℃降至4000℃；而日冕温度却高达1000000℃—2000000℃。

　　密歇根州立大学艾布拉姆斯天文馆馆长香农·斯莫尔指出，日冕最底部大部分区域是很多太阳活动发生的地方，在日食期间，比使用专用仪器遮挡太阳中心时更清晰可见，为研究日冕和太阳活动提供了黄金机会。

　　NASA的高空喷气式飞机将再次升空，用更精良的望远镜追踪月球的阴影，以研究日冕及周围尘埃。这些尘埃是太阳系形成时遗留下来的残留物。

　　在此轮日全食期间，太阳活动更多，甚至可能发生日冕物质抛射。NASA的帕克太阳探测器和欧洲空间局的太阳轨道飞行器将对太阳活动开展观测，以揭示更多太阳的秘密。

　　调查地球大气层变化

　　日全食还将为科学家提供研究地球上层大气，即电离层变化的机会。NASA日食项目经理凯利·科瑞克表示，这项研究很重要，电离层中的干扰可能会导致GPS和通信出现问题。

　　电离层是地球大气层与太空相接的地方，它受到太阳的影响，太阳白天会给那里的粒子“充电”。NASA的3枚探空火箭将在日食前、日食期间和之后从弗吉尼亚州发射，以测量电离层中出现的变化。

　　此外，日食会导致阳光大幅减少，有助科学家更多地了解太阳光对电离层的影响，从而更好地预测潜在的问题。

　　探索对人类和动物影响

　　日食期间，人们注意到地球动物曾出现过一些令人震惊的行为：长颈鹿开始奔跑，公鸡和蟋蟀突然开始鸣叫。此外，动物对温度和风的敏感性也会在日食期间显著下降。

　　美国康奈尔大学鸟类学研究员安德鲁·法恩斯沃斯计划利用天气监测雷达探测飞行中的鸟类，研究日食对鸟类的影响。他表示，在2017年8月美国上次日全食期间，科学家观察到“四处飞行的动物数量下降”。2017年的日全食扰乱了昆虫和鸟类的日常活动，但没有引发常见的动物夜间行为，如鸟类迁徙或蝙蝠乱飞。这一次，鉴于日全食发生在4月，鸟类可能更容易在此期间迁徙。这些模式对理解动物如何感知世界非常重要。

　　加州大学欧文分校心理学教授保罗·皮夫表示，日全食似乎能将人类与比自己更大的实体联系起来。至于日全食对人类行为的影响，加拿大多伦多大学医学教授唐纳德·雷德尔迈耶3月25日在《美国医学会杂志·内科学卷》双周刊上发表研究报告称，在北美上一次日全食期间，美国致命车祸的数量明显增加。

　　此外，还有40个公民科学项目将围绕日全食开展。从使用手机应用程序记录温度和云量，到记录日食期间的环境噪音，整个日全食期间，人们将从各个层次不同角度充分享用这场“科研盛宴”。（记者 刘 霞）