距離2017年8月21日的日全食已經(jīng)過(guò)去了一年，當(dāng)月亮短暫地遮住太陽(yáng)并投下一個(gè)從美國(guó)從俄勒岡州到南卡羅來(lái)納州的陰影時(shí)，捕獲了數(shù)百萬(wàn)的想象力。

美國(guó)宇航局天體物理學(xué)家Madhulika Guhathakurta在12月份在新奧爾良舉行的美國(guó)地球物理聯(lián)盟會(huì)議上說(shuō)：“這是所有措施的史詩(shī)事件。” 一項(xiàng)調(diào)查報(bào)告稱(chēng)，美國(guó)88%的成年人 - 約2.16億人 - 直接或電子地觀察日食。

其中包括科學(xué)家和公民科學(xué)家，他們將天文望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)向天空，以解決一些重要的科學(xué)奧秘，太陽(yáng)能和其他問(wèn)題。去年，“ 科學(xué)新聞”深入研究了科學(xué)家希望利用日食回答的問(wèn)題。一年后，我們學(xué)到了什么?

日食在地球的大氣層中傳來(lái)漣漪。

通常，太陽(yáng)的輻射將電子從大氣中的原子中分離出來(lái)，形成一個(gè)稱(chēng)為電離層的帶電層，從75到1000公里處延伸。但是當(dāng)日食期間陽(yáng)光短暫消失時(shí)，電子會(huì)重新加入它們的原子，在電離層中產(chǎn)生干擾，這種干擾可以通過(guò)地面上的接收器檢測(cè)到。

12月，麻省理工學(xué)院位于馬薩諸塞州韋斯特福德的海斯塔克天文臺(tái)的張順榮表示，月球的超音速陰影在電離層中形成了一堆原子堆積的波浪，類(lèi)似于船頭的波浪。雖然這種弓波是在20世紀(jì)60年代預(yù)測(cè)的，但這是他們第一次被明確地觀察到。

日食也發(fā)出了一波穿過(guò)熱層的氣體，這是一個(gè)大約250公里高的大氣層，在距離巴西近一個(gè)小時(shí)后從巴西遠(yuǎn)處觀測(cè)到。溫度，風(fēng)速和日照強(qiáng)度的測(cè)量表明，日食會(huì)沿著黑暗的路徑短暫地改變天氣。

顯示愛(ài)因斯坦是對(duì)的并不是那么簡(jiǎn)單。

物理學(xué)家追逐月球的影子重做了標(biāo)志性的實(shí)驗(yàn)，表明愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論是正確的 (SN Online：8/15/17)。在愛(ài)因斯坦看來(lái)，太陽(yáng)的質(zhì)量應(yīng)該足夠扭曲太空時(shí)間，以至于在日食期間恒星的位置應(yīng)該略有不同。在1919年5月的日食期間，英國(guó)天文學(xué)家亞瑟·斯坦利·愛(ài)丁頓拍攝了證明愛(ài)因斯坦正確的照片。

在2017年的日食期間，差不多一個(gè)世紀(jì)之后，圣地亞哥的業(yè)余天文學(xué)家唐納德·布倫斯用現(xiàn)代設(shè)備進(jìn)行了類(lèi)似的測(cè)量，并得出了與愛(ài)丁頓相同的結(jié)論：在日食期間可見(jiàn)的星星都是歪斜的。Bruns 在三月發(fā)表了他的古典和量子引力結(jié)果。

但是，在巴吞魯日的路易斯安那州立大學(xué)的天體物理學(xué)家Bradley Schaefer和其他人在復(fù)制測(cè)量方面遇到的困難要大得多，以證明愛(ài)因斯坦是正確的。“'Bummer'是輕描淡寫(xiě)的，”Schaefer說(shuō)。“這一切都可能是徒勞的。”

Schaefer有足夠的麻煩，他認(rèn)為Eddington可能無(wú)法獲得他聲稱(chēng)的精確度。早期的天文學(xué)家可能通過(guò)運(yùn)氣找到了正確的答案，而不是因?yàn)樗麑?shí)際測(cè)量了它。

3.紅外線有助于測(cè)量電暈的磁場(chǎng)。

一些日食實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有徹底改變我們對(duì)太陽(yáng)的理解，但會(huì)讓未來(lái)的人們揭開(kāi)面紗。其中之一是太陽(yáng)日冕的第一次紅外觀測(cè)，即在日全食期間只能看到整個(gè)熱的彌散等離子的閃爍光環(huán)。所有等離子體的形狀和運(yùn)動(dòng)都是由磁場(chǎng)引導(dǎo)的，但是電暈的磁場(chǎng)很弱，以至于從未直接測(cè)量過(guò)。

以前的研究表明，紅外波長(zhǎng)的光可能對(duì)日冕的磁場(chǎng)特別敏感。因此，兩個(gè)小組在2017年8月的飛機(jī)上追逐了日食以獲得一些紅外觀測(cè)資料?？屏_拉多州博爾德市西南研究所的阿米爾·卡斯皮和他的同事拍攝了整個(gè)日冕的第一張紅外圖像。

在另一架飛機(jī)上飛行，哈佛大學(xué)的Jenna Samra測(cè)量了五種特定波長(zhǎng)的電暈，其中一種從未見(jiàn)過(guò)。將這些結(jié)果與懷俄明州Casper的地面觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較(我觀察日食)顯示這些波長(zhǎng)足夠亮，以至于夏威夷正在建造的望遠(yuǎn)鏡將能夠幫助繪制日冕的磁性 。

弄清楚電暈的加熱需要做多少工作。

去年8月幾乎所有針對(duì)黯淡太陽(yáng)的實(shí)驗(yàn)都對(duì)最大的太陽(yáng)神秘有所影響：為什么日冕如此熱?太陽(yáng)表面的溫度在5500攝氏度左右，但日冕 - 盡管離太陽(yáng)爐更遠(yuǎn)，由更多的漫射材料制成 - 在數(shù)百萬(wàn)度時(shí)肆虐。

在美國(guó)大日食之后一年，科學(xué)家們?nèi)栽诿髦?。卡斯皮的團(tuán)隊(duì)搜尋波浪在日冕中蕩漾，這可能遠(yuǎn)離太陽(yáng)表面分配能量。這些波浪還可以幫助梳理日冕中的磁性纏結(jié)，并解釋其有序的外觀。

博爾德國(guó)家大氣研究中心的太陽(yáng)物理學(xué)家Philip Judge說(shuō)，在一個(gè)互補(bǔ)的測(cè)量中，懷俄明州的小組在日冕中看到了中性氦原子的跡象。那些不帶電荷的原子可能代表了日冕中的冷卻材料。

在早期的日食中已經(jīng)看到了類(lèi)似的冷點(diǎn)，盡管很難想象冷卻的原子如何在灼熱的熱量中存活，就像冰塊在熱湯中保持固態(tài)一樣。但是帶電離子和中性原子之間的碰撞可以幫助將有序運(yùn)動(dòng)(如Caspi的波浪)轉(zhuǎn)換為日冕熱量。

卡斯皮說(shuō)，到目前為止，結(jié)果很有意思，但尚無(wú)定論。“我們當(dāng)然可以從這組觀察中得到一些非常有趣的結(jié)果，”他說(shuō)。但是對(duì)于像日冕加熱這樣的大問(wèn)題，日食觀測(cè)可能會(huì)對(duì)更直接的測(cè)量起到支持作用，例如最近推出的派克太陽(yáng)能探測(cè)器將進(jìn)行測(cè)量。

人們已經(jīng)在尋找下一次月食了。

密歇根大學(xué)的研究人員進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，日食觀察者在事件發(fā)生后的三個(gè)月里，尋求更多關(guān)于日食的信息，并且科學(xué)問(wèn)題平均涉及16次。

幾個(gè)研究小組正計(jì)劃對(duì) 2019年7月和2020年12月在南美洲可見(jiàn)的下一次日食進(jìn)行觀察。Caspi和Samra的團(tuán)隊(duì)都希望再次飛越飛機(jī)上的那些日食。

業(yè)余愛(ài)好者和專(zhuān)業(yè)人士正在為Great American Eclipse 2.0版本做準(zhǔn)備，該版本將于2024年從德克薩斯州遷至緬因州。

“每個(gè)人的眼睛都在2024年，”卡斯皮說(shuō)。