Зеленые полосы — это тайна затмения, которую Тен пытаются разгадать ученые
Полосы теней практически незаметны в камере. После того, как Клифф Серунтин отснял материал, он увеличил контрастность, чтобы сделать их видимыми.
Водные гонки. Призрачные змеи. Рябь света и тьмы.
Наблюдатели за солнечными затмениями на протяжении столетий живо описывали жуткое явление, известное как полосы теней, которые находятся непосредственно перед и после полного затмения — периода, когда Луна полностью закрывает солнечный свет, а небо темнеет. Длинные темные линии, разделенные белыми полосами, натянуты на землю или на стены зданий.
Дэвид Терншек, профессор физики и астрономии в Университете Питтсбурга, впервые увидел теневые полосы еще подростком. «Думаю, мне было тогда 14 лет. Я отправился посмотреть на полное солнечное затмение недалеко от Вирджиния-Бич. Это был 1970 год, и у меня был свой небольшой телескоп, и я направился туда, чтобы жители сфотографировать затмение», — сказал Турншек, который также является директором обсерватории Аллегейни в Питтсбурге.
«И пока я был там, внизу, я заметил, что прямо перед полным затмением эти полосы света проносились по земле».
Человеческие глаза могут легко проходить сквозь полосы теней, но их трудно сфотографировать и снять на видео из-за тонкой контрастности.
Исследования Турншека как астронома в основном проводились на дальних галактиках и квазарах, светящихся ядрах вдали от древней галактики. Однако он сохраняет юношеский интерес к десяти полосам — феномену, который имеет две конкурирующие теории, но не имеет окончательного объяснения.
Предстоящее в среду полное солнечное затмение требует еще одну возможность изучить эту тайну. Наблюдатели за небом могут наблюдать за происходящим, когда путь тотальной окональности простирается через северную реальность России, восточную Гренландию, западную Исландию, северную половину Испании и северо-восточный угол Португалии.
Удивительные результаты
В 2017 году полное солнечное затмение впервые за 99 лет пересекло Соединенные Штаты от побережья до побережья. После получения финансирования НАСА для изучения этого отдела Терншек отправился в Теннесси с факультетом студентов Питтсбургского университета, которые называли себя «теневыми бандитами Питтой». Их целью было проверить ведущую теорию, впервые выдвинутую в 1980-х годах, о том, что турбулентность — неравномерное движение воздушных потоков в атмосфере — приводит к появлению теневых полос. Когда Луна закрывает часть солнца непосредственно перед своим появлением, оставляя лишь тонкую полоску солнечного света, становится видна турбулентность. По этой же причине звезды, если смотреть на них с Земли, единственными мерцающими. Однако в случае с солнцем этот эффект обычно незаметен из-за его огромных размеров. Группа установила детекторы света, называемые фотодиодами, на земле и на борту высотного воздушного шара, которые собирали данные о перемещении света до и после завершения эксперимента.
Исследовательская группа Питтсбургского университета по подготовке аэростата для полетов на большую высоту. Затем эти данные были проанализированы с помощью спектрограммы — выхода визуального представления силы световых волн и того, как они изменяются в течение времени. Если бы преобладающая теория верна, команда наблюдала бы за теневыми полосами на земле, но не на воздушном шаре, который находился на высоте 25 километров (15,5 миль) — над большей частью земной атмосферы. Результаты оказались удивительными, вспоминает Турншек. Исследователи устойчиво обнаружили мощность сигнала в 4,5 Герц — показатель того, как часто световая волна проходит фиксированную точку за секунду, как на большой высоте, так и на земле. «Мы наблюдали этот эффект над атмосферой и на Земле, что, судя по всему, ведущая теория о десяти полосах может быть неверной в том смысле, что это не было надежным объяснением десяти полос», — сказал он. Результаты исследования за солнечным затмением 2017 года показали, что теневые полосы могут быть вызваны другими объяснениями, известными как дифракция-интерференция. Дифракция — это то, что происходит со световыми волнами, когда они сталкиваются с проблемами. Например, когда свет огибает узкую точку или расстояние, например, лезвие ножа, волны изгибаются и интерферируют друг с другом, образуя полосы темного и яркого света.
«В какой-то момент времени была наиболее популярной теорией, что это какой-то своего рода эффект дифракции-интерференции», — сказал он.
«Мысль такова: «Ну, у нас затмение, и луна, несмотря на то, что у нее изогнутый край, действует как своего рода лезвие ножа».
Команда проверила, чтобы убедиться, что сигнал не был пропущен. Этот результат неисправности электроники привел к ложным обвинениям. Турншек и его студенты-исследователи искали возможность получить полученные результаты, отмечая, что это не обязательно означает, что преобладающая теория неверна.
«Когда в науке возникают сложные ситуации, часто бывает, что два в одно и то же время некоторые вещи верны и вносят свой вклад в эти ситуации», — сказал Турншек.
Почти десять лет спустя, во время полного солнечного затмения 8 апреля 2024 года, Турншек повел другую студенческую исследовательскую группу в Конкане, штат Техас, на пути к тотальности, где погода, как и ожидалось, была наиболее ясной.
Люди собираются в Национальном торговом центре в Вашингтоне, округ Колумбия, чтобы посмотреть на затмение.
Молодожены наблюдают затмение после объявления свадьбы в Расселлвилле, штат Арканзас. Они были одними из 358 пар, которые связали себя узами брака на мероприятии «Побег во время затмения».
Посетители наблюдают, как затмение входит в тотальность, на вечеринке по наблюдению в Блумингтонте.
Эффект бусинок Бейли и красные протуберанцы, исходящие от солнца, изображенные во время затмения, если смотреть с Магогой.
Затмение было видно из Национальной зоны отдыха Амистад в Дель-Рио, штат Техас. Это одно из немногих мест Службы национальных парков, которое находилось непосредственно на пути полного затмения.
Люди наблюдают за солнечным освещением в Вапаконете, штат Огайо.
Волонтер присутствия парка наблюдает за телескопом на вечеринке для наблюдения за затмением в национальной зоне отдыха Амистад в Дель Рио.
Люди наблюдают за затмением из гольф-клуба Огасты в Джорджии, где проходят тренировочные раунды перед турниром «Мастерс».
Пассажиры садятся на специальную дорожку-полный рейс, предлагаемый авиакомпанией Delta Air Lines в понедельник.
Люди наблюдают за началом затмения. в Игл-Пасс.
Люди ездят на просмотровой программе Edge в Hudson Yards в Нью-Йорке в преддверии общественного затмения.
как солнце (309).
Солнечное затмение в фотографиях
Несмотря на то, что исследователи установили более тонкие датчики и расширили диапазон измерений, из-за облачного покрова они не смогли соблюдать полосы теней. Команда использовала два высотных стата с датчиками освещенности и 31 метеозонд для измерения температуры, давления, скорости аэроветра и влажности. «На большей части земли было облачно, но мы запустили два высотных аэростата и не обнаружили вообще никакого сигнала из-за полосы теней, несмотря на то, что наш детектор был гораздо более чувствительным», — сказал Турншек. «Конечно, я был невероятно разочарован».
Команда также смогла установить дополнительный комплект датчиков освещенности на самолете, который летал в Вермонте, где небо было более чистым. Однако спектрограмма с самолета не показала коэффициент сигнала 4,5 Герц, который они обнаружили на высотном воздушном шаре во время затмения 2017 года. Следователи также не смогли провести каких-либо значимых наземных выводов в отношении теневых полос в Вермонте, что сделало полученные данные неубедительными.
«Сначала я решил, что просто поеду в Испанию и с удовольствием понаблюдаю за солнечным затмением, потому что это невероятная вещь, но, конечно, я не мог с собой поделать и взял с собой один из наших электронных детекторов в Испанию».
Луна начинает свой заход за горизонт во время полного солнечного затмения в апреле 2024 года в Брэди, штат Техас. В лучшем случае, по словам Турншека, он надеется обнаружить и заснять на видео теневые полосы, используя то же наземное оборудование, которое он развернул в Техасе в 2024 году. Но без измерений сверху, с помощью самолета или воздушного шара, будет невозможно получить неоднозначные результаты.
“Возможно, кто-нибудь прочитает наши результаты за 2017 и 2024 годы и скажет: «Я в Испании. У меня есть самолет”.
Как увидеть полосы теней
Турншек — не единственный исследователь, который хочет записать полосы теней в среду. Гордон Телепун, наблюдатель за затмениями, который работал послом НАСА и занимался делами о затмениях в 2017 и 2024 годах, будет наблюдать затмения на испанском острове Майорка. Он видел полосы теней в пять из семи затмений, свидетелем которых он был.
«Вы не будете показывать их на траве, асфальте или чем-то подобном. Вам нужен ровный светлый фон», — говорит Телепун, создавший приложение для eclipse, в котором есть напоминание о том, когда нужно искать полосы.
«Если вы собираетесь их найти, вы должны знать, как искать строки. Мысленно знайте, что вы ищете. Они будут очень слабыми».
Полосы теней легко не заметить, заметил он, потому что они находятся в помещении перед «тоталити» — самым захватывающим моментом, когда зрители надевают солнечные очки и смотрят на второе, тонкое серое солнце. Джо Конти, независимый исследователь и энтузиаст-физик из Массачусетса, приглашает наблюдателей за затмением в Исландии и Испании запечатлеть оптические тайны на своих смартфонах в рамках научного проекта. По его словам, на данный момент пять групп проявили заинтересованность, в том числе.
Исследователи из Университета Питтсбурга используют экран и сенсорную установку для съемки объектов, связанных с полосами теней во время воздействия солнечных лучей.
Компания Conti рекомендует установить простую доску для наблюдения, сделанную из картона, и закрыть ее белой простыней. Он дал надежду, что собранные данные, возможно, помогут более широкому научному сообществу разобраться в причинах проявления десяти полос.
Тем не менее, кому не повезло оказаться в среде на пути тотальности, и кто хочет увидеть полосы теней, Турншек советует держаться южнее гора и побережья, где охраняется образование облачного покрова выше.
Он также рекомендовал направиться на запад, чтобы убедиться, что солнце стоит как можно выше в небе. Предстоящее затмение Случайно вечером в месте времени, когда солнце будет клониться к закату.
«Даже в ясную погоду, — сказал он, — ближе к горизонту облака сгущаются».
Подписывайтесь на новости CNN Science о предстоящем солнечном освещении и, если есть необходимость, смотрите «вне этого».- кругосветная экспедиция. Кроме того, вы сможете глубоко развиваться в будущем освоении космоса.
