GOES-16卫星动态记录日全食的壮观太空画面

GOES-16卫星动态记录日全食的壮观太空画面 GOES-16 和 Sentinel-3 卫星记录了 4 月 8 日横跨北美的日食，探索日食对天气模式的影响。资料来源：欧空局，数据：NOAA日全食发生时，月球从太阳和地球之间穿过，并在短时间内遮住太阳表面，只留下一个可见的光环，即日冕。月影穿过地球表面的轨迹被称为全食路径，横跨北美大陆从墨西哥到加拿大最东端。GOES 系列卫星是美国国家海洋和大气管理局（NOAA）与美国国家航空航天局（NASA）合作开发和购置的。GOES-16（GOES-East）卫星是该系列的第一颗卫星，提供地球西半球的连续图像和大气测量数据，并监测空间天气。4月8日，日全食横扫北美，太阳瞬间被遮挡，北美部分地区陷入黑暗。哥白尼哨兵-3 号任务利用其海陆表面温度辐射计（SLSTR）捕捉到了日食的图像。这张图片拍摄于欧洲中部时间 19:45（世界协调时 17:45）。图片来源：包含修改后的哥白尼哨兵数据（2024 年），由欧空局处理哥白尼哨兵-3 号任务还利用其海陆表面温度辐射计（SLSTR）捕捉到了日食的图像（见上图）。月食也是研究月影掠过时天气变化的实验室。月影会使气温下降，并导致云层以不同的方式演变。全球环境卫星、哨兵-3 号卫星和其他卫星提供的数据正被用来探索这些影响。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA探空火箭将在2024年日全食期间深入研究日食现象

NASA探空火箭将在2024年日全食期间深入研究日食现象 日食路径附近的大气扰动（APEP）探空火箭将从美国宇航局位于弗吉尼亚州的沃勒普斯飞行设施发射，以研究月球与太阳日食时电离层产生的扰动。探空火箭曾在2023年10月日环食期间从新墨西哥州白沙试验设施发射并成功回收。这些探空火箭经过整修，配备了新的仪器，将于 2024 年 4 月重新发射。这次任务由佛罗里达州恩布里-里德尔航空大学工程物理学教授 Aroh Barjatya 领导，他是该校空间与大气仪器实验室的主任。这张照片显示的是成功组装后的三枚 APEP 探空火箭和支持团队。团队负责人阿罗-巴尔贾提亚站在二楼护栏旁，位于中间上方。资料来源：美国国家航空航天局/贝里特-布兰德日食对电离层和通信的影响探空火箭将在三个不同时间发射：分别在日食高峰前 45 分钟、日食期间和日食后 45 分钟发射。这些时间间隔对于收集有关太阳突然消失如何影响电离层的数据非常重要，电离层产生的扰动有可能干扰我们的通信。电离层是地球大气层中的一个区域，距离地面 55 到 310 英里（90 到 500 公里）。"电离层是一个电气化区域，它反射和折射无线电信号，并在信号通过时影响卫星通信，"Barjatya 说。"了解电离层并开发模型来帮助我们预测干扰，对于确保我们这个日益依赖通信的世界顺利运行至关重要。"这个概念动画是观测者在日全食（如 2024 年 4 月 8 日发生在美国上空的日全食）期间可能看到的景象的一个示例。美国国家航空航天局科学可视化工作室电离层研究的挑战和机遇电离层是地球低层大气（我们生活和呼吸的地方）与真空空间之间的边界。电离层由被太阳能量或太阳辐射电离或带电的粒子组成。当夜幕降临时，电离层会逐渐变薄，因为之前电离的粒子会松弛下来，重新聚合成中性粒子。然而，地球的陆地天气和太空天气会对这些粒子产生影响，使电离层成为一个动态区域，很难知道电离层在特定时间会是什么样子。动画描述了电离层在 24 小时内的变化。红色和黄色区域代表白天的高密度电离粒子。紫色点代表夜间的中性、松弛粒子。资料来源：NASA/Krystofer Kim通常很难利用卫星研究日食期间电离层的短期变化，因为卫星可能无法在正确的地点或时间穿过日食路径。由于日全食的确切日期和时间是已知的，美国国家航空航天局可以发射有针对性的探空火箭，在适当的时间和电离层的所有高度研究日食的影响。当食影穿过大气层时，会产生快速的局部日落，引发大尺度大气波浪和小尺度扰动或扰动。这些扰动会影响不同的无线电通信频率。收集有关这些扰动的数据将有助于科学家验证和改进当前的模型，这些模型有助于预测我们的通信，尤其是高频通信可能受到的干扰。动画描述了 2017 年日全食期间电离粒子产生的波。资料来源：麻省理工学院海斯塔克天文台/张顺荣。Zhang, S.-R., Erickson, P. J., Goncharenko, L. P., Coster, A. J., Rideout, W. & Vierinen, J. (2017).2017 年 8 月 21 日日食诱发的电离层弓波和扰动。Geophysical Research Letters, 44(24), 12,067-12,073.火箭的最大飞行高度预计为 260 英里（420 公里）。每枚火箭将测量带电粒子和中性粒子密度以及周围的电场和磁场。Barjatya解释说："每枚火箭都将弹射出四个二级仪器，大小相当于一个两升的汽水瓶，同样测量相同的数据点，因此它与15枚火箭的结果类似，但只发射了3枚。每枚火箭上的三个辅助仪器由安柏里德尔公司制造，第四个由新罕布什尔州的达特茅斯学院制造。"除火箭外，美国的几个小组还将通过各种手段对电离层进行测量。恩布里-里德尔大学的一个学生小组将部署一系列高空气球。马萨诸塞州麻省理工学院海斯塔克天文台和新墨西哥州空军研究实验室的合作研究人员将操作各种地面雷达进行测量。利用这些数据，恩布里-里德尔大学和约翰-霍普金斯大学应用物理实验室的科学家团队正在完善现有模型。这些不同的调查将有助于为了解电离层动力学的全貌提供所需的拼图。探空火箭能够在距离地球表面 30 到 300 英里的高空携带科学仪器。这些高度对于科学气球来说通常太高，而对于卫星来说又太低，无法安全到达，因此探空火箭就成了能在这些区域进行直接测量的唯一平台。资料来源：美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心期待即将到来的日全食当 APEP 探空火箭在 2023 年日环食期间发射时，科学家们看到，当日环食阴影掠过大气层时，带电粒子的密度急剧下降。Barjatya说："我们在第二枚和第三枚火箭上看到了能够影响无线电通信的扰动，但在当地日食峰值之前的第一枚火箭上却没有看到。我们非常期待在日全食期间重新发射它们，看看扰动是否从相同的高度开始，其幅度和范围是否保持不变"。美国毗连地区的下一次日全食要到 2044 年才会发生，因此这些实验是科学家收集关键数据的难得机会。APEP发射将通过美国宇航局瓦勒普斯飞行设施的官方YouTube页面进行直播，并在美国宇航局的日全食官方广播中播出。公众还可以从下午 1 点到 4 点在美国宇航局瓦勒普斯飞行设施游客中心亲自观看发射。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

日全食致北美动物们躁动不安

日全食致北美动物们躁动不安 不过，日全食将北美大陆笼罩在一片黑暗中，动物们却一片慌乱。据报道，得克萨斯州沃斯堡的动物园里，长颈鹿在日全食期间狂奔，并且互相挤压卡位，试图早点进入夜间围栏。其他的动物比如大猩猩、乌龟等也有类似反应，原本散布在各角落里嬉戏打闹的大猩猩们集体站了起来，开始走向夜间睡觉的地盘。此外，还有大量动物会混淆白天和黑夜，例如，青蛙和蟋蟀会在日全食期间鸣叫，而白天觅食、发声的动物，则会停止活动。科学家表示，日全食这种罕见的天文现象打乱了很多动物依靠日照来调节的生活节律，甚至会扰乱宠物的生物钟，对动物造成的影响不可预测。此外，日全食发生期间，还会出现气温下降的情况，此次北美日全食，多地气温短时间内下降了4.4-8.3℃，对动物也有一定的干扰。据悉，当月亮运行到太阳和地球中间，太阳、月亮和地球刚好在一条直线时，就会发生日食现象。日全食是在地球上的部分地点太阳光被月亮全部遮住的天文现象，是最壮观的天象之一。 ... PC版： 手机版：

日全食：卫星观测月影横跨北美 生成令人惊叹的画面

日全食：卫星观测月影横跨北美 生成令人惊叹的画面 利用 DSCOVR 卫星上的 NASA EPIC 成像仪拍摄的 2024 年 4 月 8 日日全食期间北美上空的月影。卫星从高空收集了月球阴影的迷人景色，地面上的观测者则被日冕所震撼。在距离地球约 100 万英里的地方，美国国家航空航天局DSCOVR（深空气候观测站）卫星上的 EPIC（地球多色成像相机）成像仪在世界时间 16:02 至 20:32 之间（东部时间 12:02 至下午 4:32）拍摄到了上述地球景象。DSCVR 是美国国家航空航天局（NASA）、国家海洋和大气管理局（NOAA）和美国空军联合建造的卫星，用于从拉格朗日点 1（太阳和地球之间引力稳定的位置）观测我们的星球。月影掠过北美洲，从墨西哥太平洋沿岸，穿过得克萨斯州，掠过五大湖，然后穿过加拿大纽芬兰的大西洋沿岸。地面上的观测者罕见地看到了太阳活跃的外层大气，即日冕。还可以看到被称为"日珥"的等离子体发光环延伸到日冕中。等离子体是超高温电离气体，沿着太阳磁场纠结扭曲的结构流动。美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心太阳物理学部研究科学家迈克尔-柯克在得克萨斯州达拉斯直播日食时说："这种日冕景象再也不会出现了，永远不会。柯克在直播中指出，日冕的尖刺和不对称性质表明太阳的磁场非常活跃，正在接近太阳的最大值。"当月影向东穿过北美时，NOAA-20 卫星从两极绕地球运行，从东到西捕捉地球的图像。上图是卫星在 4 月 8 日三个不同时间段采集的图像拼接而成。图片右侧三分之一显示的是美国东部时间下午 1:10 左右（世界时间 17:10）的美国东部，此时日食尚未开始。中间部分拍摄于美国中部时间下午 1:50（世界时间 18:50），当时日食正在美国中部进行。即使在全食路径之外，美国各地的天空也要暗得多。左侧三分之一的图像是在太平洋时间下午 1:30 左右（世界时间 20:30）拍摄的，当时月影已经移出大西洋。全食路径包括得克萨斯州、俄克拉荷马州、阿肯色州、密苏里州、伊利诺伊州、肯塔基州、印第安纳州、俄亥俄州、宾夕法尼亚州、纽约州、佛蒙特州、新罕布什尔州和缅因州的部分地区。下一次日全食从一个海岸到另一个海岸横穿美国低纬度 48 个州将是 2045 年。Michala Garrison 和 Wanmei Liang 利用 DSCOVR EPIC 提供的数据和 NASA EOSDIS LANCE、GIBS/Worldview 和联合极地卫星系统 (JPSS) 提供的 VIIRS 数据拍摄的 NASA 地球观测站图像。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA超级计算机破解400年前困扰伽利略的太阳磁场之谜

NASA超级计算机破解400年前困扰伽利略的太阳磁场之谜 自从首次观测到太阳的磁场活动以来，天文学家一直在努力确定这一过程的起源。现在，在美国国家航空航天局的超级计算机上进行了一系列复杂的计算后，研究人员发现磁场产生于太阳表面以下约2万英里处。这一发现与之前的理论相矛盾，之前的理论认为这一现象起源很深从太阳表面下 13 万英里处开始。这项研究成果于 5 月 22 日发表在《自然》杂志上。这项新发现不仅有助于我们更好地了解太阳的动态过程，还能帮助科学家更准确地预报强大的太阳风暴。虽然本月的强太阳风暴释放出了美丽、绵延的北极光，但类似的风暴也会造成严重破坏损坏地球轨道卫星、电网和无线电通信。这幅插图在美国宇航局太阳动力学天文台拍摄的图像上描绘了太阳的磁场。复杂的线条叠加可以让科学家们了解太阳磁性随着太阳内部和外部的不断运动而变化的方式。图片来源：NASA/SDO/AIA/LMSAL"自伽利略以来，了解太阳磁场的起源一直是一个悬而未决的问题，这对于预测未来的太阳活动（比如可能撞击地球的耀斑）非常重要，"该研究的合著者丹尼尔-勒科阿内说。"这项工作为太阳磁场的产生提出了一个新的假设，它能更好地匹配太阳观测数据，我们希望它能用于更好地预测太阳活动。"莱科阿内是天体流体力学专家，现任西北大学麦考密克工程学院工程科学与应用数学助理教授，同时也是天体物理学跨学科探索与研究中心的成员。苏格兰爱丁堡大学数学教授 Geoffrey Vasil 领导了这项研究。令人费解的历史几个世纪以来，天文学家一直在研究太阳磁场活动的蛛丝马迹。其中包括伽利略，他在 1612 年首次对太阳黑子进行了详细观测。伽利略利用早期的望远镜甚至肉眼，记录下了太阳磁场不断变化所产生的黑斑。多年来，天文学家在了解太阳产生磁场的物理过程的起源方面取得了重大进展，但局限性依然存在。例如，一些理论认为太阳动力起源于深海，并预言了天文学家从未观测到的太阳特征，如高纬度地区的强磁场。这张照片拍摄于美国东部时间2013年6月20日晚上11:15，显示了太阳左侧太阳耀斑的亮光，以及太阳物质喷发穿过太阳大气层的现象，称为突出喷发。图片来源：NASA/Goddard/SDO缺失的碎片为了解决这个难题，研究小组开发了新的、最先进的数值模拟来模拟太阳磁场。与以前的模型不同，新模型考虑了扭转振荡，这是气体和等离子体在太阳内部和周围流动的一种周期性模式。由于太阳不像地球和月球那样是固态的，因此它并不像一个物体那样自转。相反，它的自转随纬度而变化。与 11 年的太阳磁周期一样，扭转振荡也经历了 11 年的周期。莱科阿内说："由于波的周期与磁周期相同，人们一直认为这些现象是有联系的。然而，太阳磁场的传统'深层理论'并不能解释这些扭转振荡的来源。一个耐人寻味的线索是，扭转振荡只出现在太阳表面附近。我们的假设是，磁循环和扭转振荡是同一物理过程的不同表现形式。"当西北大学莱科阿内实验室的博士后研究员凯尔-奥古斯丁森（Kyle Augustson）进行数值模拟时，研究人员发现他们的新模型为扭转振荡中观察到的特性提供了定量解释。该模型还解释了太阳黑子是如何遵循太阳磁场活动模式的这也是深起源理论所缺失的另一个细节。改进预测研究人员希望通过更好地了解太阳的发电机，改进对太阳风暴的预测。当太阳耀斑和日冕物质抛射向地球发射时，它们会严重破坏电力和电信基础设施，包括GPS导航工具。例如，本月最近发生的太阳风暴就在播种旺季破坏了农用设备的导航系统。但研究人员认为，1859 年 9 月袭击加拿大的一场更为强烈的太阳风暴值得警惕。这场被称为卡灵顿事件的强烈风暴破坏了加拿大刚刚起步的电报系统。如果有足够的预警，工程师们就可以采取措施防止未来发生灾难性的破坏。莱科阿内说："虽然最近的太阳风暴威力巨大，但我们担心的是像卡林顿事件那样威力更大的风暴。如果今天类似强度的风暴袭击美国，估计将造成 1 万亿到 2 万亿美元的损失。虽然太阳动力学的许多方面仍然笼罩在神秘之中，但我们的工作在破解理论物理学中最古老的未解难题之一方面取得了巨大进步，并为更好地预测危险的太阳活动开辟了道路。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

[多图]美国国家航空航天局（NASA）拍摄的日全食最佳照片

[多图]美国国家航空航天局（NASA）拍摄的日全食最佳照片 这张多次曝光的合成图像显示了 2024 年 4 月 8 日星期一从印第安纳波利斯赛车场看到的日全食的发展过程。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/乔尔-考斯基德克萨斯州达拉斯发生日全食。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/Keegan Barber德克萨斯州达拉斯，日全食刚过，就能看到贝利珠和太阳突出物。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区都能看到日偏食。图片来源：（NASA/Keegan Barber）德克萨斯州达拉斯。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/Keegan Barber美国得克萨斯州达拉斯市发生日偏食，月亮从太阳前面经过。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/Keegan Barber在华盛顿发生的日偏食中，月亮（上）从太阳前面经过，华盛顿纪念碑的顶部成为剪影。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。资料来源：美国国家航空航天局/比尔-英格尔斯日全食发生在美国得克萨斯州达拉斯市。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/Keegan Barber印第安纳州印第安纳波利斯，从印第安纳波利斯赛车场可以看到日全食。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/Joel Kowsky德克萨斯州达拉斯出现日全食。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/Keegan Barber德克萨斯州达拉斯出现日全食。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/Keegan Barber德克萨斯州达拉斯，全食前的贝利珠。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/Keegan Barber印第安纳州印第安纳波利斯，从印第安纳波利斯赛车场可以看到日全食。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/Joel Kowsky这张多次曝光的合成图像显示了 2024 年 4 月 8 日星期一在得克萨斯州达拉斯发生的日全食的过程。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/Keegan Barber德克萨斯州凯尔维尔，全食前看到贝利珠。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/Aubrey Gemignani在德克萨斯州凯尔维尔的一次日食中，人们看到月亮在全食前从太阳前面经过。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/Aubrey Gemignani德克萨斯州凯尔维尔日全食期间，人们看到月球开始从太阳前面经过。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/Aubrey Gemignani印第安纳州印第安纳波利斯，从印第安纳波利斯赛车场可以看到日全食。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/Joel Kowsky印第安纳州印第安纳波利斯，从印第安纳波利斯赛车场可以看到日全食。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/Joel Kowsky华盛顿发生日偏食，月亮从太阳前方掠过，华盛顿纪念碑的顶部成为剪影。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。资料来源：美国国家航空航天局/比尔-英格尔斯在德克萨斯州的凯尔维尔可以看到日全食。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/Aubrey Gemignani日偏食发生在华盛顿，月亮（右下）从太阳前方经过，华盛顿纪念碑的顶部成为剪影。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。资料来源：美国国家航空航天局/比尔-英格尔斯印第安纳州印第安纳波利斯，从印第安纳波利斯赛车场看到日偏食期间月亮从太阳前面经过。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/Joel Kowsky美国得克萨斯州达拉斯市发生日偏食，月亮从太阳前面经过。日全食横扫北美大陆从墨西哥太平洋海岸到加拿大纽芬兰大西洋海岸的狭长地带。整个北美大陆以及中美洲和欧洲部分地区可见日偏食。图片来源：NASA/Keegan Barber4 月 8 日，日全食横扫北美，太阳瞬间被遮挡，北美大陆部分地区陷入黑暗。运行在 3.6 万公里外的地球静止卫星捕捉到了这一罕见天象的图像。这些图像由地球静止业务环境卫星（GOES-16）拍摄，捕捉到月影在美国东部时间上午10时至下午5时（欧洲中部时间下午16时至23时）横穿北美的过程。资料来源：欧空局，数据： NOAA编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：