中外天文学家将上演现代版“夸父追日”

　　7月22日，本世纪最长的一次日全食将在亚洲大陆发生，全食带从滇藏高原开始，横贯人口稠密的长江流域，直到东海。本次日全食将为我国天文学家开展科学研究创造历史性机遇。

　　横跨2500公里接力捕捉世界首张高分辨率内冕像

　　沿着日食中心线，在西起云南、东至洋山港总共2500公里的区域内，从9∶03到9∶43，每隔2分钟日食路程设一观测点，一共设约至少17个观测点，以获得日全食期间连续40分钟的日冕特别是内冕的白光像数字资料。在紫金山天文台日全食观测项目首席科学家季海生心目中，这更像是一出现代版的“夸父追日”。不过，“浪漫的气氛”必不可少，“如果天气条件完美，这将是世界首次获得日食期间长达40分钟的高时空分辨率的难得一见的内冕像”。


　　季海生把他参与的这项计划称为“白光日冕17点观测”项目——来自中科院紫金山天文台，南京大学天文系，中国科技大学地球和空间科学学院的专家们将紧密合作完成这一历史使命。

　　日全食时，黑暗的太阳外围是银白色的光芒，像帽子似地扣在太阳上，叫做“日冕”。“它的光芒实际上来自太阳的大气层，其亮度只有太阳本身的百万分之一，因此只有在发生日食时才能看到。”季海生解释道。

　　据季海生透露，目前观测点候选位置也已经确定：德钦、盐井、泸定、资中县、重庆合川区、万州、乐山、天门、宜昌、武汉、怀宁、恩施、南陵或泾县、安吉、苏州、洋山港、舟山。其中，苏州是这17个点的协调中心。

　　为抓住难得的观测机会，天文学家们在器材准备上也费尽心思。季海生说，这次观测把太阳的网格分得非常细，基本上在每一度的范围内要放1800个格，“打个比方，原来我们只能看到人的脸，现在通过高清晰的器材，能看清楚脸上的雀斑和毛孔”。

　　季海生介绍，只有在这样高时空分辨率的内冕像下，日冕的谜团才能一一被揭开。比如研究“冕羽”的“羽毛根部”究竟在哪儿，它发生的物理机制是什么；在不同地点的观测，也可以有效地观测到日冕中有没有低频震荡，日冕的温度为什么会不断地增加，找到加热的“点火点”，这对于解决日冕加热这样重大的太阳物理课题有望是一个有力的推动。除此之外，如果观测到日冕物质抛射等活动现象，结合全队4颗对太阳观测的卫星，天文专家们将有可能深入探讨日冕物质抛射产生的物理机制，并在此方面取得重要科学突破。

　　中外科学家同解时空倒转的震撼方程

　　大多数人着迷于日全食，只在于那一刹那的时空倒转带来的震撼体验，而对于天文学家来说，更看重的是探索日全食背后的科学奥秘。在这次天文科学盛宴上演之际，多国科学家已提前在中国选定观测点。比如美国的Pachoff博士，将在浙江安吉天荒坪进行科学观测活动，所从事的项目是对日冕进行高时间分辨率成像观测，寻找1—10赫兹的日冕震荡，以解决日冕加热问题。而印度科学家则与紫金山天文台紧密合作，运用空运来的仪器，进行色球闪光谱，日冕高时间分辨率成像、日冕谱线和日冕偏振方面的观测。


日全食

　　国内天文机构提供的合作研究信息表明，在华观测日全食的还有俄罗斯、乌克兰、波兰、法国和韩国等国科学家。

　　据中科院南京紫金山天文台介绍，国内的天文台均有项目参与了此次日全食科学观测活动，项目有闪光谱、日冕光谱、白光日冕17点观测、水内小行星多点观测、射电流量观测、闪光谱偏振、日冕精细结构、电离层、重力异常等。其中，色球闪光谱和日冕光谱观测是苏州上方山公园规模最大和最复杂的观测项目。项目用两片30厘米的定天镜跟踪太阳，太阳光经过成像镜、狭缝、准直镜、光栅和光谱成像镜，最后的光谱由三个连接到电脑的CCD记录下来。

　　而射电流量观测则是在日全食过程中，通过月亮对太阳的“切割”过程的高时间分辨率观测，能够有效观测到色球甚至太阳黑子的精细结构。而平时对太阳的单天线射电天线观测只是将太阳作为一个点源，得不到太阳的空间信息。专家还告诉记者，利用本次日全食的机会，有关方面将对仍旧处于研发阶段的射电日冕仪展开试验，以探索射电日冕仪的研发可能性。

　　日全食并非特别罕见的天象，为何这一次在全球的反响如此强烈？专家介绍，由于日食带绝大部分时候穿越大海、荒无人烟的高山和沙漠地带，加上天气的影响，真正能够被成功科学观测的日全食是很少的。而此次日全食在中国的东部地区的见食时间长达6分多钟，为天文学家提供了千载难逢的好机会。

　　寻找“传说中”的水内小行星

　　月球、地球、太阳连成一线，月亮渐渐遮住太阳，太阳慢慢被食，天空一点一点变黑……在本世纪最壮观、持续时间最长的日全食将要到来之际，中科院南京紫金山天文台的科学家兴奋不已，将借助这个天赐良机寻找“传说中”的水内小行星。

　　所谓水内小行星，是指科学家假设水星轨道内也有一个小行星带，可是至今为止，这个猜测未能被证实,原因是预测它的直径非常小，而且搜寻受到太阳强光的影响。

　　水内小行星是离开太阳最近的天体，可以在太阳系的年龄尺度上稳定存在。对它们的搜索和研究可以提供内层太阳系动力学演化史，也可以研究内层太阳星云的成分和演化物理条件。

　　专家告诉记者，日全食发生时，白昼变黑夜，人们将可以看到平时难得一见的水星。而水内小行星的搜寻就成为日全食观测中一个重要的科研项目。季海生介绍说，在平时，别说是搜寻水内行星，就是观测水星也不容易，原因是水星的光芒被淹没在太阳的光辉里，而在日全食发生的那一刻，水星的真容将全面展露。

　　目前，根据SOHO卫星的搜索表明，只可能存在8等（约为直径20—60km）以暗的水内小行星，本次日全食该项目计划利用多站观测探测极限星等为13等（约为直径2—6km）的水内小行星。科学家将在武汉、嘉兴、苏州专门设置3个观测点，用于水内小行星的搜寻。