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横扫美国12个州,天文学家天空陷入黑暗长 [复制链接]

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川陀太空讯在北京时间今天晚上12点左右,大洋彼岸的美国将迎来一次超级日全食,为什么说是超级,下文有介绍,我们先来说说这次日全食。按照太平洋时间来算,是太平洋夏令时年8月21日上午9:05,因为这次日全食阴影带从太平洋进入美国本土,而习惯太平洋时间的美国西部城市(洛杉矶、西雅图等)先迎来日全食的阴影带。日全食在美国本土的结束时间为美国东部时间下午2:48,阴影带完全离开美国本土的时间为东部时间下午4:09。看了这么多时间,你一定非常郁闷,什么太平洋时间、东部时间,能不能统一下,当然可以,那就以我们的北京时间为准。日全食开始的时间为今天8月21日晚上12点左右,22日凌晨1点左右结束,这就很简单了。我们这边是晚上,当然看不到太阳,美国那边是白天,可以看日全食。

为什么说是超级日全食

上一次部分北美地区看到日全食时间为年,但这一次却不同,整个美国都可以看到,所有的州、所有的人,都可以看到不同程度的日食。本次日全食阴影带长达英里,宽度68英里,涉及美国12个州,俄勒冈州,爱达荷州,怀俄明州,内布拉斯加州,堪萨斯州,密苏里州,伊利诺伊州,肯塔基州,田纳西州,佐治亚州,北卡罗来纳州和南卡罗来纳州。从观测天气上看,以密苏里河为分界,以西的州在8月份已经过了雨季,阳光是非常充沛的,天气极佳。不包括阿拉斯加和夏威夷的人口,超过3亿美国人可看到日全食。全食带在接触太平洋之后,大约需要28分钟才能抵达俄勒冈州的崎岖海岸,期间还有英里的距离。大约在太平洋夏令时上午10时,全食带阴影外侧开始在林肯海滩率先登陆。

不过你如果在林肯海滩观测,你就是不够专业了,因为这里虽然能够感受到月球的阴影,寒冷的洋流正好离岸不远,足够影响你的观测。当本影通过林肯海滩后,就进入了威拉米特山谷,这样同样也不适合观测,你在山谷里看天,你就是井里面的那只青蛙,而且本影速度达到每小时英里。出了威拉米特山谷,本影抵达俄勒冈州的首府塞勒姆,别以为万事大吉,美国宇航局气象学家早就下了定论,这里受到太平洋上升气流的影响,大量的云层在这里聚集,除非你可以爬升到英尺的高度。塞勒姆的平均云量为46%。

本影带留给俄勒冈州人民的时间只有9分钟,接着进入爱达荷州,这里是个第一个比较理想观测点。接下来是怀俄明和内布拉斯加州,怀俄明州的特提顿国家公园观测位置极佳,本影区域超越时间为持续2分20秒,非常帮。怀俄明州最大的城市卡斯珀也很OK,持续时间2点26分。美国天文联盟选择了卡斯珀作为前几天大会的聚集地,不是没有原因的哈。

从这张图可以看出,本次日全食在太平洋开始,但大西洋结束,30%的路径穿过美国本土,这是自年以来的第一次。本影区覆盖5%的美国本土,横款12个州,上亿美国人生活这条本影带上。

如果你是个天文爱好者,希望你也懂一些气象知识,因为本影区域怀俄明州进入内布拉斯加州时,会遇到墨西哥湾的水汽影响。8月份,在内布拉斯加州仍然是雷雨季节,如果你在这里,还是希望去别的地方吧。

接下来是堪萨斯州,密苏里州和伊利诺伊州三个。伊利诺伊州的卡宾达尔是本次本影超越时间最长的地方,达到2分40.3秒,堪萨斯州,密苏里州影响不大,可以正常观测。肯塔基州,田纳西州和佐治亚州可看到最大的日食,确切的位置是在霍普金斯维尔西北约12英里,太阳高度叫为64度,本影地面速度接近最小,仅为每小时英里,但仍然是声速的两倍。肯塔基州有许多农场、山丘,卫星数据显示纳什维尔盆地平均云层较多,佐治亚州可看到97%的偏食。

如果卡罗莱纳州的人民看到日食,那么已经接近尾声了,在最后14分钟内,北卡和南卡罗来纳州都会看到不同程度的日食。当然,在本条本影路线上,许多人依然是在所在地观看,能看到就看到,因此川陀太空整理出几个大城市观测的效果:洛杉矶看到的日食遮挡面积为62%、波士顿为63%、安卡拉奇为46%,檀香山只有27%、波哥大为24%。

为什么要观测日全食

外行就看热闹,反正大家带上观测眼镜,你也带上就是了,但对于天文学家而言,日全食可以验证爱因斯坦的广义相对论。爱因斯坦将空间和时间的概念整合了起来,大质量天体会扭曲周围的时空,因此像太阳如此庞大的天体,周围时空是扭曲的,那么如何证明?年爱因斯坦提出这个预言,年,爱因斯坦根据相对论公式计算出星光偏折为1.75角秒。那么谁来证明?年的日食是个机会,只不过之前受到一战的干扰,许多观测准备没有落实。那个时候爱因斯坦才刚提出相对论不久,许多人想通过一次日食观测狠狠打爱因斯坦的脸,连星光偏折1.75角秒都算出来,你当自己是神是吧。其中一个天文学家就是坎普贝尔,当然爱丁顿和戴森是否有这样的想法就不知道。

因为到了日食观测时,主力就是爱丁顿,英国皇家天文学会会长。年的那次日食,太阳运行到毕星团附近,于是戴森组织了一次史无前例的日食观测队。戴森,就是提出戴森球的那个人,也是一个外星文明的狂想者。这些天文学家分别为普林西比岛、巴西索贝瑞尔进行观测,最后的加权平均结果1.64角秒,与爱因斯坦的结果比较接近。到了年,被喻为爱因斯坦黑的天文学家坎普贝尔在澳大利亚再次对广义相对论进行验证,得出了1.72±0.11角秒的结论,再次接近理论值1.75角秒。再次证明了广义相对论的正确,年,外星文明的狂想者戴森就已经在皇家天文学会上宣布,观测结果符合广义相对论。此后,爱因斯坦名声大噪,伦敦《泰晤士报》头版:这是一次科学史上的革命,因为牛顿的理论被推翻了。

回到本次日全食上,太阳的位置在轩辕十四附近,也就是狮子座α星,这是狮子座最亮的恒星,也是主星,可以再次验证广义相对论。一个理论的经典在于可以不断重复验证,而且不怕被验证,而一个令人恐怖的理论在于不断被重复验证之后,还有人不太清楚为什么是这样,你说爱因斯坦这脑袋是怎么长的。

美国宇航局等要有大动作

即将到来的一次全美日全食,美国宇航局也全部动员。美国宇航局作为世界上最强大的科研机构,甩开世界几十条街都不为过,不说别的,人家在火星上的资产有上百亿美元,哪个国家能做到?我们来看看这次美国宇航局等机构(还有NOAA,JAXA)动用了哪些平台对日全食进行观测。

从轨道上先说:当仁不让就是太阳动力学观测站SDO,年发射,价值8亿美元。目前SDO探测器是地球观测太阳的主力平台,每天监视太阳一举一动,提前发出太阳风暴预警。

第二个平台就是日地关系观测台STEREO,价值5.2亿美元,年发射,年与地面失去联系,然后又鬼使神差找回来了。从年到年,超期服役不知道多少年,需要说的是,深空探测最关键的一点就是耐用,你说像大众车这样的小毛病特别多,所以欧洲的探测器都在关键时候掉链子,你看猎兔犬火星探测器、罗塞塔探测器是不是这么回事。那么别克就一定好么,不见得,但我喜欢7.0升V8,深踩油门,很爽有没有。

第三个平台是GOES-16/ABI和GOES-16/SUVI卫星,这个平台不是观测太阳的,而是观测地球,全称是静止环境观测卫星,运行在同步轨道,3.58万公里高度,研制单位是洛马,每隔30秒对地球进行拍一张照片,2个可见光、4近红外、10个红外频段,观测能力极强。这款卫星非常非常贵,贵到可以买半艘航母了,我这样说,NOAA与NASA计划发射四颗下一代气象卫星,分别为GOES-16、GOES-S、GOES-T和GOES-U,研制单位洛克希德马丁航天系统公司与NOAA与NASA签了亿美元的天价。

第四个平台为太阳界面层成像光谱仪IRIS卫星,这是NASA的一颗小型科学探测卫星,主要对太阳大气里能量传输和耗散的机制进行研究。小卫星,不值几个钱,几千万那肯定是有的了。

第五个平台为深空气候观测站DSCOVR,定点在L1点,万公里之外,年发射,价值2亿美元左右。该卫星由NOAA和NASA共同管理。第六个平台为JAXA的Hinode太阳探测器,来自日本宇宙航空研究开发机构,价值3至4亿美元。第七个平台为SNPP卫星,由NOAA和NASA共同管理,这是一颗索米国家极地轨道伙伴卫星,对地观测,主要设备为跨轨扫描红外大气探测器等,价值15亿美元,轨道高度公里。第八个平台为Terra卫星,采集地球的大气、陆地、海洋和太阳能量平衡信息,价值5.8亿美元。第九个平台为AQUA卫星,隶属于美国宇航局,为地球水循环调查卫星,价值2至3亿美元。

第十个平台为国际空间站,宇航员将从多公里轨道高度观测地面,国际空间站造价亿美元。第十一个平台为两架WB-57S飞机。第十二个平台为湾流III飞机,这种飞机你肯定不是陌生,王健林就有一架湾流G,单价万美元左右吧。第十三个平台是大约50个高空气球,用于监测各种环境变化,以及外侧空间在日全食期间的变化。以上,所有能飞的都介绍了,下面是不能飞的,大约12个地面观测站,都位于全食带沿线,以地方高校和科学机构观测为主,NASA、NOAA、JAXA负责天上的观测,地面就交给其他机构了。

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