Para penyelidik akan menggunakan kamera yang dipasang pada dua jet penyelidikan WB-57 NASA untuk membuat pemerhatian bergerak resolusi tinggi terhadap corona matahari - penghalang gas halus yang bersinar di atmosfera paling luar matahari yang hanya dapat dilihat semasa gerhana matahari.
Semasa pemerhati di lapangan akan mengalami sehingga dua setengah minit keseluruhan (ketika bulan sepenuhnya mengaburkan matahari), pasukan yang dibiayai NASA yang diketuai oleh Amir Caspi, ahli astrofizik matahari di Institut Penyelidikan Southwest di Boulder, Colorado, akan menggunakan jet untuk meregangkan tempoh keseluruhan hingga lebih dari 7 minit, membolehkan pemerhatian solar yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Walaupun penumpang di jet NASA memerlukan latihan khas, maka astrofizik tidak akan dapat terbang dengan instrumen. Tetapi, mereka akan menjejaki eksperimen mereka melalui suapan satelit secara langsung imej apabila jet mengejar bayangan bulan ke atas Missouri, Illinois dan Tennessee pada ketinggian gerhana matahari. Suapan langsung juga akan disediakan kepada orang awam dalam talian.
Bayang-bayang bulan bergerak terlalu cepat walaupun jet-jet masih tetap, jadi juruterbang akan terbang dalam formasi yang dikira dengan berhati-hati yang akan memaksimumkan masa keseluruhannya, dengan jet kedua yang mengambil mengejar hanya beberapa saat sebelum keseluruhan jet pertama telah berakhir, menurut para penyelidik.
"Walaupun mereka berjarak 100 kilometer dan terbang kira-kira 750 kilometer sejam, mereka akan mempunyai masa penerbangan mereka cukup untuk berada dalam jarak kira-kira 10 saat dari kedudukan yang mereka perlukan," Caspi memberitahu Live Science.
Panas daripada matahari
Imej resolusi tinggi yang ditangkap oleh jet semasa gerhana akan memberi para penyelidik pandangan bergerak yang unik terhadap corona matahari. Mereka berharap ia akan menerangkan tentang misteri utama corona: Kenapa ia lebih panas dari permukaan matahari itu sendiri?
"Corona solar adalah pada suhu berjuta-juta derajat, dan permukaan matahari yang kelihatan - fotosfera - hanya beberapa ribu darjah," kata Caspi. "Penyongsangan suhu semacam ini adalah luar biasa. Sekiranya termodinamik bekerja dalam pengertian klasik yang biasa digunakan, maka anda tidak akan mengalami penyongsangan semacam ini, dan suhu akan turun apabila anda lebih tinggi."
Caspi dan rakan-rakannya berharap pemerhatian mereka akan mendedahkan ciri-ciri dinamik yang sangat halus dalam corona solar, mungkin dalam bentuk riak atau gelombang, yang dapat mendedahkan proses-proses dalam medan magnet matahari yang dianggap menyimpan corona nipis yang lebih panas daripada solar permukaan.
Matlamat utama kedua ialah mencari penjelasan mengenai struktur yang kelihatan besar di korona, kata Caspi.
"Apabila anda melihat corona, anda melihat gelung, arcade, peminat dan pita yang sangat berstruktur," katanya. "Perkara itu, mereka sangat halus dan teratur, dan ia kelihatan seperti kepala rambut yang baru disikat."
Tetapi medan magnet yang membentuk corona berasal dari permukaan matahari yang sangat huru-hara, yang diharapkan dapat memutar struktur lancar corona menjadi tikar kusut, kata Caspi.
Tetapi, "semua struktur ini tetap stabil dan teratur dengan baik, dan oleh itu korona sentiasa melepaskan sedikit kerumitan untuk tetap teratur dengan baik," katanya, "dan kami tidak faham bagaimana proses itu berlaku, sama ada. "
Pandangan ketinggian tinggi
Caspi menjelaskan bahawa mengamati gerhana matahari dari ketinggian 50,000 kaki (15,200 m) mempunyai banyak kelebihan berbanding pemerhatian dari tanah.
Jas NASA akan terbang jauh di atas awan dan kebanyakan atmosfera yang menyelubungi bumi, menjamin cuaca yang sempurna pada masa tahun apabila penjaga gerhana di atas tanah boleh menjangkakan kira-kira 50 peratus perlindungan awan, katanya.
Suasana tipis dan kedudukan matahari dan bulan hampir secara langsung akan mengurangkan penyimpangan minimum, yang akan membolehkan teleskop dan kamera berada di atas kapal terbang untuk merakam butiran terperinci dalam struktur corona matahari, katanya.
"Kami pada dasarnya mendapat sensitiviti yang lebih baik dalam semua aspek," kata Caspi. "Kami mendapat kualiti imej yang lebih baik, kami dapat memantau masa yang lebih lama, kami mendapat sedikit cahaya yang bertaburan - jadi kami mempunyai sensitiviti yang lebih tinggi untuk semua perkara yang kami cuba melihat dengan begitu banyak cara yang berbeza."
Jet penyelidikan WB-57 NASA bermula pada 1960-an sebagai pengebom B-57 Canberra. Pesawat-pesawat itu kemudiannya disesuaikan oleh Tentera Udara A.S. untuk pemantauan cuaca dan digunakan untuk mengumpul sampel udara atmosfera yang tinggi selepas ujian nuklear yang disyaki, menurut NASA.
Jet telah dibina semula dan dipasang dengan set alat dan sensor canggih, termasuk kamera resolusi tinggi yang stabil di hidung pesawat yang dapat merakam cahaya dan cahaya yang terlihat pada 30 bingkai sesaat.
Caspi berkata sistem kamera itu dibangunkan oleh NASA untuk mengawasi ruang angkasa lepas semasa masuk semula ke atmosfera, sebagai langkah berjaga-jaga berikutan bencana pesawat ulang-alik Colombia pada tahun 1986.
Gerhana matahari keseluruhan 21 Ogos akan menjadi kali pertama jet NASA dan kameranya digunakan untuk astronomi, kata Caspi.
"Oleh itu, selain sekadar sains yang sangat menakjubkan, kami berharap eksperimen ini akan mempamerkan prestasi dan potensi platform ini untuk pemerhatian astronomi masa depan," katanya.
Bintang terdekat
Caspi berkata pemerhatian yang akan datang berpotensi untuk memaparkan beberapa misteri yang berlarutan tentang bintang kami yang paling dekat, dan memberikan astrofizik kepada pemahaman yang lebih baik mengenai bagaimana sistem solar kita terbentuk. Penyelidikan itu juga boleh menawarkan saintis sekilas tentang bagaimana sistem planet lain membentuk bintang-bintang yang jauh.
"Evolusi sistem suria sebahagiannya didorong oleh angin-angin ini yang keluar dari bintang, dan mereka meletupkan banyak habuk dari sistem suria dalam, dan itu adalah salah satu sebab mengapa planet-planet berbatu membentuk dekat dan gergasi gas cenderung bentuk lebih jauh, "kata Caspi.
Penerbangan gerhana juga akan memberikan peluang yang jarang berlaku bagi penyelidik untuk melihat planet Mercury dengan teleskop dan kamera di jet, kata Caspi. Mereka juga akan mempunyai peluang untuk mencari asteroid Vulcanoid sukar difahami yang berteori wujud antara Mercury dan matahari.
Caspi menjelaskan bahawa kamera jet itu bertujuan untuk memerhatikan planet bumi suria kita, yang akan kelihatan di langit yang gelap semasa gerhana, kira-kira setengah jam sebelum dan setengah jam selepas keseluruhannya.
Imej-imej resolusi tinggi Merkuri yang diambil di bawah cahaya inframerah akan membolehkan para saintis planet mempelajari permukaan planet di sekeliling penafsir subuh, di mana malam beku Merkurius memberi laluan kepada hari yang panasnya terik, untuk mengetahui lebih lanjut tentang bahan yang membentuk permukaan.
"Sisi hari Mercury panas-panas di 750 darjah F (400 darjah C), dan sebelah malam adalah beku-sejuk pada minus 250 darjah F (tolak 156 darjah C), tapi apa yang kita tidak tahu adalah berapa lama ia perlu pergi dari panas ke sejuk. "
Dengan menggunakan cahaya inframerah, saintis akan dapat mengukur sifat-sifat tanah di planet ini, bukan hanya di permukaan, tetapi juga beberapa sentimeter di bawah permukaan, yang boleh membantu para penyelidik memikirkan apa yang dibuat dan bagaimana padatnya , dia menambah.
"Pemerhatian ini adalah jenis pertama yang kita tahu, untuk cuba membuat peta haba inframerah Mercury," kata Caspi.
