2024年4月8日日全食期間駕馭射電天文學的浪潮 _日全食

位于加利福尼亞州戈德斯通附近的美國國家航空航天局深空通信中心的GAVRT DSS-28衛星天線。圖片：美國國家航空航天局/拉塞爾·托雷斯
據美國宇航局（Abbey Interrante）：2024年4月8日，在一場實時虛擬日食活動中，科學家們探索太陽上的磁熱點，邀請學生和科學愛好者實時觀看射電天文學。
一個巨大的34米望遠鏡曾被美國國家航空航天局深空網絡用于與航天器通信，將在日食當天指向太陽。月亮在太陽前面的位置將有助于天線比通常情況下更詳細地探測太陽活動區的無線電波。
加州劉易斯教育研究中心的太陽巡邏隊與美國國家航空航天局噴氣推進實驗室合作，將遠程操作戈德斯通蘋果谷射電望遠鏡（GAVRT），同時在面向公眾開放的交互式網絡研討會上分享觀測結果和評論。
科學家和學生經常使用位于加利福尼亞州莫哈韋沙漠的單盤GAVRT天線掃描太陽。他們利用這些觀測來繪制沿著太陽外層大氣中強磁場線形成的無線電波地圖。通過研究這些圖像，研究人員可以測量這些強大磁場區域的強度和結構。這些觀測提供了對太陽磁場驅動過程的深入了解，如太陽耀斑和日冕物質拋射，這些過程產生的空間天氣事件可能會干擾衛星電子設備、無線電通信和GPS信號、航天器軌道和地球上的電網。
在正常的太陽觀測期間，GAVRT只能探測和區分太陽上相對較大的特征。日食為GAVRT提供了一個獨特的機會，可以捕捉到有關太陽活動區磁場結構的更清晰、更精確的信息，這些活動區通常以太陽黑子為標志。
美國國家航空航天局噴氣推進實驗室的研究科學家兼GAVRT太陽巡天科學家馬林·安德森說:“月食期間的情況很特殊，因為當月球經過一個活躍區域時，月球真正鋒利的邊緣覆蓋了該活躍區域越來越多的結構。”
安德森解釋說，由于月球阻擋了部分活躍區域，因此更容易判斷無線電輻射來自活躍區域的哪個部分。
“這基本上是一種探測日冕磁場結構的方法，除非日蝕發生，否則我們無法探測。”
世界上的任何人都可以在美國東部時間4月8日下午1點至3點30分（太平洋夏令時上午10點至下午12點30分）參加直播網絡研討會，并在加州可以看到日偏食時向主持人提問。參與者將能夠看到望遠鏡控件、Helioviewer等數據可視化工具、傳入的無線電數據、活躍熱點區域地圖以及以無線電波長拍攝的日食圖像。
GAVRT獲得了美國國家航空航天局贈款，用于在美國2023年和2024年日食期間進行觀測。GAVRT通過向公眾提供所有數據和無線電地圖供查看和下載來支持開放的科學框架。日食期間收集的圖像將發布在網上，并附有如何運行軟件和分析數據的說明。
太陽巡邏隊希望這次公開網絡研討會能夠激勵人們成為GAVRT計劃的積極成員，在那里他們可以學習自己遠程操作望遠鏡，同時參與數據分析和科學發現。
“我認為GAVRT太陽巡邏隊真正偉大的方面之一是，它將任何參與者，特別是學生與太陽聯系起來，超越了他們每天從恒星上看到和經歷的東西，”安德森說。“這是在無線電波長下觀察太陽，并能夠將電磁波譜的不同部分與太陽上發生的獨特物理現象聯系起來。”
自1997年啟動以來，GAVRT提供了許多將科學觀測與教育和宣傳相結合的機會。除了太陽巡邏之外，GAVRT還用于各種活動，參與者可以研究木星的輻射帶，監測黑洞的無線電發射，或搜索外星智能。
安德森說，給學生提供自己從事科學研究的工具可以增強他們的能力。
“這是一個真正的動手過程，我認為讓孩子們興奮并投入到太陽能科學和整個科學過程中的方法。”
要注冊參加4月8日的gav rt eclipse live stream活動，請訪問:https://register.gotowebinar.com/register/492012365575293655
有關參與GAVRT的其他方式，包括報名參加觀察的教室，請聯系:mc@lcer.org或訪問gavrt.lewiscenter.org 。