Eclipse研究活动
太阳能的研究
在总日食,当月亮已经完全覆盖了太阳的才华横溢的可见的磁盘,微弱的广泛的太阳的外层大气,被称为电晕是显示。就在这一事件之前,色球层,薄薄一层下鲜红的太阳大气,出现几秒钟在太阳圆盘的边缘。然后,随着色球层消失,电晕飞跃。珍珠白冠飘带可以看到远远超出了月球的暗磁盘,有时距离几次太阳的半径。当日冕可见,天文学家可以观察和记录它的细节。
由于电晕是比太阳的圆盘暗一百万倍,它不能被看到的在光天化日之下。1930年,法国天文学家伯纳德Lyot发明了日冕仪专门的望远镜,产生人为的日食。天文学家可以研究日冕的任何一天晕围绕太阳,明亮的环组成的光粒子的分散地球的大气,不是特别明亮。然而,白天太阳附近的天空是黑暗期间总共至少一千倍eclipse否则。因此,日全食继续提供最好的机会来研究太阳的外层大气直到1970年代中期,当亚轨道火箭和卫星观测。
天文台在空间中基于地表的仪器,有几个重要的优势是受天气和明亮的天空和高于地球大气层的扭曲和过滤效果。另一方面,他们是非常昂贵的,需要多年的发展和建设。相比之下,一个eclipse expedition-the建立临时观测站的道路全部即将到来的eclipse是相对便宜和高度灵活的设计。因此,尽管有其局限性,基于地表观测日全食日食继续发挥作用,收集有关太阳的新知识。
在许多重要的进步在过去的日全食,三个引人注目的可以作为元素的例子中发现氦,广义相对论的实验支持,和发现太阳的日冕非常的热。
发现的氦
1868年,观察一个eclipse的路径全部经过印度、法国天文学家皮埃尔·詹森光谱中观察到一个明亮的黄线日珥,一个明亮的云的电离气体,延伸到日冕。詹森注意到黄线的波长略短于知名的钠,英国天文学家,他报道的结果约瑟夫·诺曼•洛克曾经错过了eclipse。洛克,使用一个强大的新摄谱仪剑桥大学,能够观察到黄线外突出日食。尽管有很多尝试,他未能识别与地球上已知的任何元素,最后得出结论,它对应于一个新的元素,他叫氦,希腊语的太阳。氦直到1895年才发现了地球上。
支持广义相对论
后不久阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论出版于1916年,科学家们将进行大量的实验测试,以验证或者反驳的各种预测理论。一个预测是,被称为黑暗(吸收)行夫琅和费谱线“红移”在太阳光的光谱应该(即。,转向更长的波长)由一个精确的数量,因为太阳的引力场。天文学家最初未能找到这种转变,1918年一般理论的有效性仍有些疑问。
一般的理论也预言一束光发出从一个遥远的明星和经过太阳附近应该偏离太阳的可测量的量重力。如果光线掠过太阳的边缘,角偏转应该1.75弧秒,挠度应减少射线的距离比例从太阳的边缘。(相比之下,太阳能平均直径是1922弧秒。)爱因斯坦建议天文学家观察这种效应在日全食作为另一个测试他的理论。
英国天文学家,包括Arthur Eddington,拿起挑战。他们组织了两个探险观察eclipse提供的五分钟的全部5月29日,1919年,一个在Sobral,巴西,和其他岛上的普林西比,在非洲海岸。从Sobral天文学家获得一系列照片玻璃板mid-totality星绕太阳的。探险队也拍摄的明星出现在eclipse但是没有太阳的存在。通过比较两组上的恒星的相对位置的盘子,天文学家获得了图1.98弧秒的偏转的星光在太阳圆盘的边缘。普林西比岛的探险,Eddington为首,遇到云在eclipse和能够照片只有四个星星五个板块。从这些,Eddington派生估计1.61弧秒的偏差在太阳的边缘。合并后的结果两个探险是足够接近预测的1.75弧秒支持爱因斯坦的理论而不是无条件地建立它。然而,他们有巨大的影响力,帮助爱因斯坦建立的最重要的物理学家之一。
许多试图改进这个恒星方法的准确性,但有限的成功。然而在1974年,天文学家在美国国家射电天文台观察到三个类星体年代,躺在一条直线在天空和掩蔽,太阳在一年中的一段时间。这些电台的辐射来源被太阳以同样的方式偏离的星光。他们的射电干涉仪角精度远高于摄影能够允许,和他们的最终结果是1%的吗预测的一般理论。
日冕的温度
约1930名德国天文学家沃尔特Grotrian研究光谱的日冕他获得了日全食。他注意到,尽管冠状光有相同的光从太阳表面的颜色分布光球层——缺乏photospheric光的吸收线观察。Grotrian假设冠光由photospheric分散向地球的自由电子在日冕。占的缺乏在冠状光吸收谱线,这些自由电子必须移动到一个非常高的速度;也就是说,日冕一定很热。
第二个线索来自一些奇怪的亮线电晕的光谱。因为类似的光谱中找到星际气态星云(看到星云发出的)已经被证明是电离氧气和氮气的条件下气体密度和高温度极低,Grotrian推测,明亮的冠状线可能有一个类似的起源。他写信给Bengt Edlen,瑞典物理学家正在研究元素的光谱在非常高的温度。Edlen提供的原子数据,Grotrian能够预测最强的日冕的波长的两行,其中一个只可以生产从电离铁温度约为一百万开尔文(K)。Grotrian从而显示,Edlen最终是能够识别大多数已知的24个冠状线陆地元素,如硅、钙和铁。这些线都是只在温度一百万K以上的排放。他们被称为“禁止”,因为,根据规则量子力学从高到低,原子转换能源州负责行只有一个小的可能性发生在正常的实验室条件。
Grotrian和Edlen工作以来,天文学家已经发现的某些部分正常日冕可以获得温度高达三到四百万K .相比之下,光球层的温度只有6000 K。因为热量不能自发地从冷到热的地区,一些未知的,非热能的过程必须保持高温电晕。尽管天文学家们寻找这个过程几十年来,然而,积极识别它。电晕的许多调查仍然在理想的条件下发生的日全食。