Une équipe dirigée par le Southwest Research Institute utilisera des télescopes aéroportés à bord des avions de recherche de la NASA pour étudier la couronne solaire et la surface de Mercure pendant l'éclipse solaire totale de cet été. Les observations du 21 août fourniront les images les plus claires à ce jour de l'atmosphère extérieure du Soleil et tenteront les toutes premières "images thermiques" des variations de température de surface sur Mercure.

Les éclipses solaires totales sont des opportunités uniques pour les scientifiques d'étudier l'atmosphère chaude au-dessus de la surface visible du Soleil. La faible lumière de la couronne est généralement maîtrisée par les émissions intenses du Soleil lui-même. Lors d'une éclipse totale, cependant, la Lune bloque l'éblouissement du disque solaire brillant et obscurcit le ciel, permettant d'observer les émissions coronales les plus faibles.

"En recherchant un mouvement à grande vitesse dans la couronne solaire, nous espérons comprendre ce qui le rend si chaud. Il fait des millions de degrés Celsius, des centaines de fois plus chaude que la surface visible en dessous, " a déclaré le Dr Amir Caspi, chercheur principal du projet et chercheur scientifique principal à Boulder de SwRI, Colorado, Bureau. "En outre, la couronne est l'une des principales sources d'orages électromagnétiques ici sur Terre. Ces phénomènes endommagent les satellites, provoquer des coupures de courant, et perturber la communication et les signaux GPS, il est donc important de mieux les comprendre."

Pourquoi l'atmosphère extérieure du Soleil est-elle tellement plus chaude que sa surface ? Peut-être que le champ magnétique du Soleil transporte de l'énergie dans la couronne et la convertit en chaleur. Ou peut-être que des nanoflares ou des nanojets – des explosions ou des éruptions trop petites et trop nombreuses pour être vues individuellement – ​​libèrent constamment de petites quantités d'énergie qui se combinent pour chauffer l'ensemble de la couronne. L'équipe utilisera la haute vitesse, vidéo haute définition de la couronne à rechercher rapidement, des mouvements cohérents qui pourraient aider à résoudre ce casse-tête. Le projet peut également éclairer une autre question :pourquoi les structures magnétiques de la couronne sont relativement lisses et stables.

"Le champ magnétique forme des boucles et des arcades bien organisées dans la couronne inférieure, ainsi que grand, des structures en forme d'éventail s'étendant sur de nombreux rayons solaires, " a déclaré le Dr Craig DeForest, un co-investigateur également du bureau de Boulder de SwRI. "Ces structures sont constamment agitées et emmêlées par le mouvement de la surface solaire elle-même. Alors pourquoi la couronne semble-t-elle toujours bien organisée, comme une chevelure récemment coiffée, et non grogné ou emmêlé ?"

Depuis deux des avions de recherche WB-57 de la NASA, l'équipe observera la couronne pendant l'éclipse à l'aide de télescopes stabilisés à sensibilité, grande vitesse, caméras en lumière visible et infrarouge à 50, 000 pieds. Cette haute altitude offre des avantages distincts par rapport aux observations au sol.

"Être au dessus de la météo garantit des conditions d'observation parfaites, alors qu'être au-dessus de plus de 90 pour cent de l'atmosphère terrestre nous donne une bien meilleure qualité d'image qu'au sol, " a déclaré un autre co-investigateur du SwRI, Dr Constantin Tsang. "Cette plateforme mobile nous permet aussi de chasser l'ombre de l'éclipse, nous donnant plus de 7 minutes de totalité entre les deux avions, contre seulement 2 minutes et 40 secondes pour un observateur stationnaire au sol."

Ce sont les premières observations astronomiques des WB-57. Recherche du Sud, qui est situé à Birmingham, Alabama, a construit les systèmes d'imagerie et d'enregistrement aéroportés à bord et travaille avec l'équipe scientifique pour mettre à niveau ses télescopes DyNAMITE sur les deux plans avec des filtres solaires et des enregistreurs de données améliorés.

"Cette plate-forme aéroportée nous fournit également des des images plus rapides que celles pouvant être obtenues à partir d'instruments spatiaux actuels ou antérieurs, " a déclaré Caspi. " Cela met en évidence le potentiel de la plate-forme WB-57 pour les futures observations astronomiques. "

Les observations d'éclipse donnent également à l'équipe une occasion unique d'étudier Mercure, la planète la plus proche du Soleil. Mercure est difficile à observer car il est généralement emporté par le ciel lumineux de jour, ou déformée par l'atmosphère près de l'horizon au crépuscule.

"Nous prévoyons de mesurer Mercure dans l'infrarouge, dans la quasi-obscurité, et à travers très peu d'ambiance, ", a déclaré Tsang. Les scientifiques espèrent utiliser des mesures infrarouges pour calculer les températures de surface sur toute la face nocturne de la planète. "Comment la température change à travers la surface nous donne des informations sur les propriétés thermophysiques du sol de Mercure, jusqu'à des profondeurs d'environ quelques centimètres, quelque chose qui n'a jamais été mesuré auparavant."