距離2017年8月21日的日全食已經(jīng)過去了一年，當(dāng)月亮短暫地遮住太陽并投下一個(gè)從美國從俄勒岡州到南卡羅來納州的陰影時(shí)，捕獲了數(shù)百萬的想象力。

美國宇航局天體物理學(xué)家Madhulika Guhathakurta在12月份在新奧爾良舉行的美國地球物理聯(lián)盟會(huì)議上說：“這是所有措施的史詩事件。” 一項(xiàng)調(diào)查報(bào)告稱，美國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，太陽能和其他問題。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題。一年后，我們學(xué)到了什么?

日食在地球的大氣層中傳來漣漪。

通常，太陽的輻射將電子從大氣中的原子中分離出來，形成一個(gè)稱為電離層的帶電層，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，這種干擾可以通過地面上的接收器檢測到。

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)處觀測到。溫度，風(fēng)速和日照強(qiáng)度的測量表明，日食會(huì)沿著黑暗的路徑短暫地改變天氣。

顯示愛因斯坦是對的并不是那么簡單。

物理學(xué)家追逐月球的影子重做了標(biāo)志性的實(shí)驗(yàn)，表明愛因斯坦的廣義相對論是正確的 (SN Online：8/15/17)。在愛因斯坦看來，太陽的質(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，英國天文學(xué)家亞瑟·斯坦利·愛丁頓拍攝了證明愛因斯坦正確的照片。

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)行了類似的測量，并得出了與愛丁頓相同的結(jié)論：在日食期間可見的星星都是歪斜的。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)制測量方面遇到的困難要大得多，以證明愛因斯坦是正確的。“'Bummer'是輕描淡寫的，”Schaefer說。“這一切都可能是徒勞的。”

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

3.紅外線有助于測量電暈的磁場。

一些日食實(shí)驗(yàn)并沒有徹底改變我們對太陽的理解，但會(huì)讓未來的人們揭開面紗。其中之一是太陽日冕的第一次紅外觀測，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)都是由磁場引導(dǎo)的，但是電暈的磁場很弱，以至于從未直接測量過。

以前的研究表明，紅外波長的光可能對日冕的磁場特別敏感。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測量了五種特定波長的電暈，其中一種從未見過。將這些結(jié)果與懷俄明州Casper的地面觀測結(jié)果進(jìn)行比較(我觀察日食)顯示這些波長足夠亮，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月幾乎所有針對黯淡太陽的實(shí)驗(yàn)都對最大的太陽神秘有所影響：為什么日冕如此熱?太陽表面的溫度在5500攝氏度左右，但日冕 - 盡管離太陽爐更遠(yuǎn)，由更多的漫射材料制成 - 在數(shù)百萬度時(shí)肆虐。

在美國大日食之后一年，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。

博爾德國家大氣研究中心的太陽物理學(xué)家Philip Judge說，在一個(gè)互補(bǔ)的測量中，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，到目前為止，結(jié)果很有意思，但尚無定論。“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。但是對于像日冕加熱這樣的大問題，日食觀測可能會(huì)對更直接的測量起到支持作用，例如最近推出的派克太陽能探測器將進(jìn)行測量。

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)問題平均涉及16次。

幾個(gè)研究小組正計(jì)劃對 2019年7月和2020年12月在南美洲可見的下一次日食進(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)余愛好者和專業(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。