8 月 21 日に、オレゴン州からサウスカロライナ州まで米国を横断する「全体の道」と呼ばれる狭い帯状の土地から皆既日食が見られます。 1979 年以来、本土 48 州で初めて皆既日食が見られることになります。これらのイベントは、一生に一度の経験と表現されることがよくありますが、ジェイ パサコフにとっては、それよりも頻繁に起こっています。彼は皆既日食を 33 回見ました。部分日食と金環日食を含めるとさらに 32 回、太陽が一時的にリングまたはドーナツのように見えます。
マサチューセッツ州のウィリアムズ カレッジの天文学者である Pasachoff 氏は、オレゴン州セーラムでのイベントを、学生グループと数千ポンドの機器を伴って見ます。これは、宇宙探査機や軌道周回望遠鏡のこの時代でさえ、月の影の短い瞬間に地上から行うことができる科学がまだたくさんあるためです。
量子 日食追跡者としての生活と、皆既日食だけがもたらす観測の機会について、パサコフと話しました。会話の編集および要約版が続きます。
科学者が常に太陽を監視している宇宙ベースの観測所を持っているのに、なぜ日食がまだ重要なのですか?
私たちプロの天文学者は、太陽と私たちの宇宙についてもっと学ぶために、私たちが持っている特別な機会を利用しています.日食の間、私たちは地球からは見えず、宇宙船からも決して見えない太陽の一部を見ることができます。私たちが太陽を完全に見ることができるのは、日食のときだけです。表面からコロナ (太陽の希薄な外側の大気) を抜けて、太陽全体が見えるようになります。太陽に支配されています。 18 か月ごとに数分しかないことを考えると、私たち天文学者はこの素晴らしい機会を利用したいと考えています。
現在、 を搭載した複数の宇宙望遠鏡があります。 コロナグラフ 、 太陽の明るい円盤である光球からの光を遮断する一種の盾。彼らは日食と同じことを成し遂げませんか?
それはあなたがどれだけのお金を持っているかによります。 100 億ドルくれれば、宇宙ベースのコロナグラフを使って日食をシミュレートできるかもしれません。それは私たちが地球上で得るものと同じくらい良いです.しかし、それは起こっていません。私たちが宇宙に持っている最高のコロナグラフは、現在20年以上前のもので、太陽と太陽圏天文台[SOHO]にあります。 3 つのネストされたコロナグラフがあります。内側のものは現在機能していません。実際、うまく機能したことはありません。 C2 と C3 として知られる残りの 2 つは、外部から隠蔽されたコロナグラフと呼ばれるものです。これは、太陽の光の一部を遮る円盤があることを意味しますが、円盤はレンズの近くに配置されているため、太陽とは異なる焦点にあります。コロナ。したがって、すべてを機能させるには、太陽の周りの太陽半径の 4 分の 3 をブロックする必要があります。そして、それは日食中に私たちが最もよく見る領域です.そして、C3 にはさらに大きな詰まりがあります。
つまり、太陽の表面から太陽半径の 4 分の 3 まで、日食のときにのみ白色光で見ることができる領域全体があります。さらに、C2 コロナグラフの分解能はわずか 23 秒角ですが、日食中は地上から 2 秒または 1.5 秒角を達成できます。そのため、日食中に見られるオーバーラップ領域があり、C2 コロナグラフを使用して見たものと重なっています。日食中、地上からすべてのものを 10 倍以上鮮明に見ています。したがって、太陽風が形成される地域、太陽の赤道付近、および太陽の極地域からのプルームの近くで、これらの素晴らしい磁場ディスプレイとこれらの太陽コロナストリーマーがある場所を研究したい場合は、日食が必要です。地球上のどこかで、18 か月ごとにしか取得できません。
特にどのようなデータを収集したいですか?画像、スペクトル、またはその他の何かについて話しているのですか?
はい、はい、そしてはい:画像、スペクトル、その他の何か!私たちの故郷でこの日食が起きた今、可能な限り完全な観測を行うという大きな責任を感じています。日食のために私が行った2,000ポンドの機器をインドに持っていくのに比べて、送料が安くなるという利点があります.そこで私は、米国国立科学財団とナショナル ジオグラフィック協会の研究調査委員会の支援を受けて、天文学者と機器からなるクラック チームを集め、さまざまな望遠鏡や分光器を使って太陽を研究しました。
何を学びたいですか?
おそらく、10 ほどの実験装置からなる私たちのグループの中で最も困難で複雑な実験は、競合するコロナ加熱モデルのどれが正しいかを観察的に判断しようとすることです。つまり、コロナがどのように 100 万度に加熱されるかを理解することです。それが太陽の磁場に関係していることはわかっていますが、それがどのように関係しているかの詳細はまだ不明であり、理論家の間で多くの議論が続いています.
アイデアは何ですか?
ナノフレアと呼ばれるものを含む一連の競合する理論があり、ナノはもちろん10億分の1を意味します.大きなフレアの激しさは常に消え、何千ものフレアが常に消えています。それがコロナの加熱の多くを説明することができます.別のアイデアには、太陽の磁場によって所定の位置に保持された電離ガスの振動ループであるコロナルループが含まれます。そのため、何を測定できるかを確認し、ナノフレア加熱とコロナループ波加熱の寄与を区別できるかどうかを確認したいと考えています。
この 2 つをどのように区別できますか?
さまざまなモデルが、下部コロナのコロナ磁場によって所定の位置に保持されたガスのループ内のさまざまな種類の振動と振動を予測しています。いくつかの理論では、数秒の周期で振動があるはずです。 1 組の理論では、1 秒未満の振動が予測されています。ナノフレアのアイデアが正しければ、振動はまったくない可能性があります。
コロナルグリーンラインとコロナルレッドラインと呼ばれるものには、非常に特別なフィルターがいくつかあります。これは、太陽コロナの高度にイオン化された鉄原子の電子に関連する輝線であり、100 万または 100 万を超える温度でエネルギーレベル間をジャンプします。度、それぞれ。特別なフィルターは、私たちが目で見るバックグラウンドのコロナ光から高温のコロナガスを分離します。これは主に、コロナの電子によって散乱される太陽の日常的な表面である太陽光球です。しかし、これらの特別なフィルターを使えば、コロナからの実際の放出を見つけることができます。そして、私たちは非常に急速な振動を探しています.
それは、ビデオまたは非常に高いフレーム レートで画像をキャプチャする何らかの方法が必要ということですか?
私たちが使用するものは、各観察がより正確であるという点で、ビデオよりもさらに優れています.私たちは特別な種類の CCD (電荷結合デバイス) を使用しています。これは、実際には 2 つの CCD を 1 つにまとめたものです。 1 つは [カメラの] 横にあり、金属製のカバーの後ろに隠れています。 1 秒あたり 10 回、またはそれ以上の 10 ヘルツに達する速度で画像を記録し、ほぼ瞬時にデータが金属シールドの後ろに隠れている CCD に転送され、次の画像が表示されている間に読み取ることができます。開いたものを使用して撮影されています。その結果、むだ時間がほとんどなくなり、連続する画像間に隙間なく非常に高精度の観察を行うことができます。
冥王星やその他の天体による星の一連の掩蔽で、過去 10 年間、この方法を非常にうまく使用してきました。私たちは金星のトランジットでそれを持っており、以前の食でそれを持っていました.そして私たちはこの日食でそれを使うことを楽しみにしています.
日食の測定は地球の自転速度の追跡にも使用できることを理解していますか?
それは正しい。地球は完全に一定の速度で自転しているわけではありません。その速度は、地球の表面の質量の分布に依存します。これは、極の氷の量や、地球の表面の周りの氷河やその他の流れの分布などに依存します。その差は 1 年間でほんの数分の 1 秒かもしれませんが、1,000 年または 2,000 年前にさかのぼると、地球が今日ほど自転していないことを考えると十分です。地球上の別の場所。現在、日食は非常に劇的であるため、特に古代言語、特に東洋の言語、アジアの言語について知っている場合は、数千年前の古い年代記を読んで、特定の場所で日食が見られたかどうかを解釈できる可能性があります。それを使用して、それ以降の地球の自転を追跡できます。
あります 有名な話 天文学者が 1919 年の日食をどのように利用して、アルバート アインシュタインの一般相対性理論をテストしたかについて。しかし、アインシュタインはその出来事に至るまでの数年間、少し運が良かったのではないでしょうか?
アインシュタインは、若いドイツの天文学者アーウィン フィンレー フロインドリッヒと連絡を取り合っていました。彼は、1914 年 8 月にロシアで日食を観察するためにいくつかの機器を持って行き、アインシュタインによって予測された太陽による星明かりの偏向を検出できるかどうかを確認しました。仮説。しかし、第一次世界大戦が勃発し、Finlay-Freundlich はロシア人によって敵国人として抑留され、彼の装備は押収されたため、観測を行うことができなくなりました。
当時、アインシュタインは一般相対性理論の予備版しか持っていませんでした。数年後の 1916 年に、彼はより完全なバージョンを発表し、理論の最初のバージョンと比較して 2 倍の量のたわみを予測することが判明しました。そしてこれが、天文学者が 1919 年に日食を観測したときに発見された実際の偏向でした。
フィンレイ=フロインドリッヒが 1914 年に測定に成功していたら、アインシュタインが 2 倍ずれていることに気付いたでしょう。科学の哲学者が指摘するように、予測を行い、予測を検証する必要があります。予測を立ててから、自分の理論を観察結果に適合させる方法を後になって考え出す必要はありません。実際、1919 年の観測結果が発表されて有名になったアインシュタインは、天文学者が 1914 年の日食を見ることができなかったのは非常に幸運でした。
科学的なことは別として、この 8 月の食について、アウトリーチの観点から何が言えますか?
何百万人、何千万人もの学童が日食を見に行けば、外に出られるのはとても驚くべきことであり、まばゆいばかりの光景なので、勉強にもっと注意を払うよう説得されるかもしれません。長期的には、より多くの科学者がこの研究から、より多くの大きな発見を得ることができるかもしれません.
もちろん、全員が乗れるわけではありません。 1979 年の冬、マニトバ州ブランドンのバルコニーから日食を見たのを覚えています。暗くなってから数分間ヘッドライトを点灯させたにもかかわらず、車が走り続けているのを見たのを覚えています。そこで私たちは、実際に日食を見ることがいかに素晴らしいかを人々に伝えようとしています.
私は、太陽の 1% だけが見える場合 (いわゆる 99% 部分日食) でも、100% を覆うと空が暗くなるため、空はまだ全体の 10,000 倍明るいということを強調しようとしています。 100万倍。したがって、たとえ太陽の 1% が見えたとしても、全体性に関連するエキサイティングな現象をすべて見逃してしまいます。ですから、私たちは 3 億人のアメリカ人全員、カナダ人全員、メキシコ人全員、中央アメリカと南アメリカ北部のすべての人々を説得して、全体主義の道を歩むよう説得しようとしています。それを作ることができる人にとって、それは彼らにとって素晴らしいものになるでしょう。皆既日食は言葉では言い表せないほど素晴らしいです.
全体の 2 分間で、データの収集に忙しくなります。上を見上げてその光景を楽しむ機会はまだありますか?
少なくとも、私は常に数秒盗みます。しかし最近では、カメラを制御できるコンピューター プログラムがあります。すべてのカメラをプログラムして、ブラケット露出でスナップし、日食中に他のすべての露出を行うことができます。また、8 人の夏の生徒たちに手伝ってもらいます。ですから、日食の 2 分間、またはそのほとんどを見ることができ、双眼鏡で見上げて、極のプルーム、コロナル ループ、コロナ ストリーマーの詳細を確認できることを願っています.
