作者:Alexei V. Filippenko 和 Hugh Hudson

日食示意图。图片来源:Google 2017 年 8 月 21 日,一次日全食将在美国狭窄的区域,从俄勒冈州一直到南卡罗来纳州,投下阴影。如果您拥有一台数码单反(DSLR)相机*,您就可以通过加入数百名摄影师的行列,创建第一个覆盖全美的日全食众包图像库,成为科学史的一部分。“日食巨型电影”项目旨在通过 1000 多名训练有素的志愿者在 8 月 21 日日全食路径上拍摄的图像,以及通过智能手机和普通相机拍摄的更多普通公众的照片,来捕捉各种太阳现象。这项前所未有的公民科学项目是 Google、加州大学伯克利分校等机构的合作成果。我们的主要目标是收集尽可能多的图像,并将其保存在一个庞大的公共领域数据库中以供将来研究。日全食大约每十六个月(平均每世纪 74 次)就能在地球上的某个地方看到一次,那么 8 月 21 日的日食为何如此重要呢?这是现代数字通信时代以来,第一次横跨一片长而狭窄、人口稠密且交通便利的大陆的日全食。日全食可能相当频繁地发生,但很少会横跨整个国家,从海岸到海岸。上一次横跨美国大陆的日全食是在 1918 年,而最近一次出现在美国大陆任何部分的日全食是在 1979 年,那是在我们拥有数字相机和普通公众可用的其他仪器,能够不仅观察而且还能够长时间、连续地分析太阳现象之前。

太阳的大气层。图片来源:Google 日全食发生时,月球与太阳完美对齐,挡住了其明亮的圆盘,并在地球的部分地区投下阴影。这些事件使我们有机会看到太阳的整个大气层(即色球层和日冕),直至太阳可见的“表面”(光球层,其下方气体不透明),这是专用“日冕仪”望远镜(通过人为阻挡明亮的光球层)因技术原因无法做到的。这使我们能够看到与直接观察太阳(无日食)或使用日冕仪观察到的截然不同的物理过程。太阳产生复杂且非常活跃的磁场,这导致了“空间天气”,即与地球磁场和外层大气相互作用并影响它们的因素的组合。我们希望更全面地了解甚至预测一些太阳磁活动,因为太阳上的磁活动可能导致停电和其他对电网、导航、卫星及地球其他系统造成的问题。在日全食期间可见的内日冕的磁化结构,将在多个尺度上揭示这些效应的起源。记录这次横跨美国大陆的日全食的照片将揭示这些结构如何随时间变化,从而可能让我们更深入地了解它们。该团队将通过拼接众包图像的一个子集来创建一个“日食巨型电影”,展示日食横跨美国大约 90 分钟的进程。我们敦促您贡献数据并了解更多有关该项目的信息!即使您的任何图像最终都没有被选中用于巨型电影本身,它们也将包含在图像库中,您也将参与到这个过程中。

日食巨型电影的创作。图片来源:Google 图像库将为研究人员和公民科学家提供丰富的探索机会,他们都可以从中做出发现;在模式识别和识别某些类型的异常方面,人类仍然优于计算机程序。图像库的巨大优势在于其高度的过采样;从一个好的单个地点,例如俄勒冈州塞勒姆,我们可能从一百台百万像素的相机中获得十个异步样本,从而提供大约三太字节的数据。因此,我们可以认为,日冕的任何变化(它在不断变化!)都无法逃脱如此精细的审查。此外,有了如此丰富的数据集,来自世界各地的公民科学家应该可以在未来多年里探索许多方面。其中一个更有趣的可能未来的公民科学项目,关注的是英国天文学家 Arthur Stanley Eddington 在 1919 年日全食期间对爱因斯坦广义相对论预测的光在太阳附近发生引力弯曲的著名(但按现代标准来看并不令人信服)的探测。尽管利克天文台的 천문학자 在 1922 年澳大利亚的一次日食考察中,对这种弯曲进行了更有说服力的探测,但事实证明,在日全食期间,没有人使用现代固态探测器重复过 Eddington 的实验。公民科学家能否利用巨型电影的大量公共图像库测量恒星的位置,并探测到爱因斯坦广义相对论的这一惊人效应,难道不是很酷吗? 加入我们! 我们对美国公众最重要的信息是,尽量亲身体验即将到来的日全食。迄今为止最好的体验是身处全食带内。为了帮助您规划行程,我们在网站上发布了许多日食资源,网址为 https://eclipsemega.movie/resources。了解更多关于“日食巨型电影”项目的信息,并登录成为团队的一员! *参与日食巨型电影项目所需的基本设备和技能:
相机:可更换镜头数码相机(DSLR 或无反相机)
长焦镜头或变焦镜头:焦距至少 300 毫米
稳定且水平的三脚架
能够精确到秒地识别照片的 GPS 坐标和时间
Alexei V. Filippenko 是加州大学伯克利分校的天文学教授,Hugh Hudson 是加州大学伯克利分校空间科学实验室的研究物理学家。 想了解更多公民科学?请查看 SciStarter 的项目查找器!拥有 1100 多个公民科学项目,涵盖所有研究领域、任务和年龄段,总有一款适合您!













