NASA отправит высотный самолёт и научные аэростаты вслед за лунной тенью во время полного солнечного затмения. Учёные постараются продлить короткий период наблюдений и подробнее изучить солнечную корону, которая обычно скрывается в ярком свете звезды.
Частичное затмение смогут увидеть жители многих районов Северного полушария. Полоса видимости пройдёт через север США от Аляски до Северной Каролины, большую часть Канады, значительную часть Европы и северо-запад Африки.
Полная фаза будет доступна лишь в сравнительно узкой зоне. Луна полностью закроет Солнце над отдельными районами Гренландии, Исландии, северной части России, Атлантического океана, Испании и небольшого участка Португалии.
Во время полного затмения становится видна корона — разреженная внешняя оболочка Солнца, нагретая до миллионов градусов. В обычных условиях слабое свечение короны теряется рядом с ослепительно ярким диском. Луна на несколько минут работает как естественный экран и позволяет рассмотреть структуру солнечной атмосферы с Земли.
Максимальная продолжительность полной фазы для наблюдателя на поверхности составит 2 минуты 18 секунд. Подобного времени достаточно для снимков и измерений, но слишком мало для длительного изучения изменений в короне.
NASA собирается увеличить окно наблюдений с помощью исследовательского самолёта WB-57. Машина полетит вдоль пути затмения со скоростью около 740 километров в час и будет дольше оставаться внутри движущейся лунной тени.
Специализированные камеры, установленные в носовой части самолёта, смогут наблюдать корону почти три минуты. Несколько десятков дополнительных секунд имеют большое значение, поскольку позволяют собрать больше кадров, проследить изменения отдельных структур и снизить влияние случайных помех.
Высотный полёт даёт и другие преимущества. WB-57 поднимается над большей частью плотной атмосферы, где облака, водяной пар и турбулентность ухудшают качество изображения. Камеры получают более чёткий сигнал и могут изучать диапазоны излучения, которые хуже проходят к наземным телескопам.
Научные аэростаты дополнят наблюдения с самолёта. Часть приборов займётся солнечной короной, другие будут следить за атмосферой Земли. Временное исчезновение солнечного света вызывает резкое охлаждение воздуха и меняет движение атмосферных слоёв, создавая редкую возможность проверить, как атмосфера реагирует на внезапное наступление темноты.
Особое внимание исследователи уделят динамике короны. Внешняя атмосфера Солнца постоянно меняется под действием магнитных полей, выбросов плазмы и солнечного ветра. Подобные процессы влияют не только на окрестности звезды, но и на спутники, связь, навигацию и работу космической техники возле Земли.
Наблюдения во время затмений помогают изучать участки короны, расположенные совсем рядом с краем солнечного диска. Космические коронографы тоже закрывают яркую поверхность Солнца искусственным экраном, однако конструкция прибора обычно перекрывает часть внутренней короны. Луна позволяет увидеть область ближе к поверхности звезды.
Учёные также рассчитывают точнее понять, как энергия распространяется через солнечную атмосферу и почему корона значительно горячее видимой поверхности. Температура фотосферы составляет около 5500 °C, тогда как отдельные участки короны нагреваются до нескольких миллионов градусов. Механизм такого нагрева остаётся одной из главных загадок физики Солнца.
Полёт вдоль лунной тени не остановит движение затмения полностью. Тень перемещается быстрее самолёта, поэтому WB-57 лишь ненадолго замедлит её прохождение относительно приборов. Даже такое продление позволит получить более полную последовательность наблюдений, чем камеры на земле.
Собранные данные помогут улучшить модели солнечной активности и космической погоды. Чем точнее исследователи понимают процессы в короне, тем лучше смогут оценивать условия, при которых возникают мощные выбросы плазмы и потоки заряженных частиц, способные нарушать работу техники в космосе и на Земле.