En total solformørkelse er et af naturens mest spektakulære fænomener, en sjælden begivenhed hvor Månen fuldstændigt dækker for Solen og afslører dens ydre atmosfære. Men udover at være en betagende oplevelse, er en solformørkelse også en uvurderlig mulighed for videnskabelig forskning. I april 2024 vil millioner af mennesker i USA opleve dette fænomen, og nu inviteres de til at deltage i et banebrydende projekt kaldet SunSketcher, der bruger helt almindelige mobiltelefoner til at afsløre hemmeligheder om Solens sande form.
Hvad er SunSketcher-projektet?
SunSketcher er et ambitiøst citizen science-projekt, finansieret af NASA, der sigter mod at indsamle videnskabelige data under den totale solformørkelse den 8. april 2024. Projektet bygger på styrken i massedeltagelse og håber at rekruttere op mod en million frivillige, der befinder sig inden for totalitetens sti i USA. Ideen er enkel, men genial: Ved at bruge den indbyggede teknologi i moderne smartphones kan almindelige mennesker bidrage med data, der ellers ville kræve avanceret og dyr udrustning spredt over et stort geografisk område.
Hovedmålet med SunSketcher er at studere Solens størrelse, form og indre struktur. Selvom Solen ser perfekt rund ud for det blotte øje, er den ikke en perfekt kugle. Den buler faktisk en smule ud ved ækvator. Forskere mener, at Solens form ændrer sig en lille smule i takt med dens 11-års cyklusser af varierende solaktivitet. Ved præcist at måle disse små variationer i formen kan forskere få en dybere indsigt i de komplekse processer – strømme af gas, plasma og magnetfelter – der foregår dybt inde i Solen, og hvordan de påvirker dens overflade.
Projektleder Gordon Emslie, professor i fysik og astronomi ved Western Kentucky University, understreger projektets tilgængelighed: "Alt, hvad du behøver, er en mobiltelefon. Hvor mange videnskabelige projekter kan du deltage i med det udstyr, du allerede har i lommen?"
Mysteriet om Baily's Perler
Nøglen til SunSketcher-projektets succes ligger i et fænomen kendt som Baily's Perler. Denne effekt opstår i de få sekunder lige før og lige efter den totale fase af en solformørkelse. Når Månen næsten fuldstændigt dækker Solen, passerer de sidste stråler af sollys gennem dale og mellem bjerge på Månens ujævne kant. Fra Jorden ser disse lysglimt ud som en række lysende perler langs Månens silhuet – deraf navnet Baily's Perler.
Baily's Perler er det sidste stykke af Solen, man ser, før totaliteten indtræffer, og det første, der dukker op igen, når totaliteten slutter. Tidsspunktet for, præcist hvornår disse perler dukker op og forsvinder fra forskellige punkter langs Månens kant, afhænger af Månens terræn og Solens tilsyneladende størrelse og form på det pågældende tidspunkt og sted.
Det er den præcise timing af disse lysglimt, der giver forskerne den nødvendige data. Gordon Emslie forklarer: "Det er den præcise timing af, hvornår disse glimt dukker op og forsvinder, der kan fortælle dig, hvor stor Solen er, og hvilken form den har." Ved at indsamle billeder af Baily's Perler fra et stort antal forskellige geografiske positioner langs totalitetens sti kan forskerne triangulere informationen og opnå en meget præcis måling af Solens dimensioner.
Din Smartphone som Videnskabeligt Værktøj
SunSketcher-appen er designet til at gøre det nemt for alle at bidrage. Frivillige skal blot downloade den gratis app, som vil være tilgængelig for både iOS og Android. Kort før totaliteten begynder (cirka fem minutter før), skal appen aktiveres. Appen bruger telefonens GPS-lokation til at beregne præcist, hvornår Baily's Perler forventes at blive synlige fra netop det sted.
Det eneste, brugeren skal gøre derefter, er at placere telefonen på en stabil overflade – det kunne være en sten, en bog, et kamerastativ eller en særlig telefonholder – med bagkameraet pegende mod Solen. Appen vil automatisk tage en sekvens af billeder på de helt rigtige tidspunkter, når Baily's Perler opstår og forsvinder. Det anbefales at slå 'Forstyr ikke' til i telefonens indstillinger for at forhindre vibrationer fra opkald eller notifikationer, der kunne forstyrre billedsekvensen.
Selvom billederne af Baily's Perler taget med en mobiltelefon vil se ret simple ud – små prikker af lys langs Månens kant – er det netop disse simple data, der er altafgørende for projektet. Appen sørger for den præcise timing og billedoptagelse, så deltagerne kan koncentrere sig om at opleve selve formørkelsen (husk altid korrekt øjenbeskyttelse, undtagen under den korte periode med totalitet).
Hvordan Billederne Bliver til Viden
Når billederne er indsamlet fra tusindvis (eller forhåbentlig en million) af frivillige langs hele formørkelsens sti, begynder det videnskabelige arbejde. SunSketcher-teamet vil sammenlægge billederne fra de forskellige synspunkter for at skabe et samlet, udviklende mønster af Baily's Perler, set fra hele det område, hvor totaliteten opleves.
Dette mønster vil derefter blive sammenlignet med meget præcise 3D-kort over Månens overflade. Disse kort er skabt ved hjælp af data fra NASAs Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), en rumsonde der kredser om Månen og har kortlagt dens overflade ned til mindste detalje, inklusive placeringen og dybden af kratere, bjerge og dale. Ved at matche timingen af Baily's Perler med de kendte højder og dale på Månens kant kan forskerne beregne den præcise vinkel og position af Solens rand på det pågældende tidspunkt.
Ved at kombinere målingerne fra alle de frivillige, der er spredt ud over de omkring 90 minutter, som totalitetens sti strækker sig over i USA, kan forskerne beregne Solens præcise størrelse og især dens form. Gordon Emslie forklarer vigtigheden af den brede dækning: "Det fascinerende ved dette er, at du kun rigtig kan gøre det ved at have observatører spredt ud over hele formørkelsesstien. Ingen enkelt observatør kan overvåge en formørkelse i mere end fire eller fem minutter."
Solens Form: Mere End Bare Rund
Som nævnt er Solens form ikke en perfekt kugle. Den er en roterende kugle af gas og plasma, der har en diameter på omkring 1.39 millioner kilometer (cirka 865.000 miles). Fordi den roterer, buler den en smule ud ved ækvator på grund af centrifugalkraften, ligesom en bold der spinner hurtigt. Denne udposning er dog meget lille sammenlignet med Solens enorme størrelse.
Forskere er interesserede i Solens præcise form, fordi den ikke er konstant. Den menes at ændre sig en lille smule over Solens 11-årige cyklus af solaktivitet. Denne cyklus involverer svingninger i mængden af solpletter, soludbrud og Solens magnetfelt. Disse fænomener er drevet af komplekse indre strømme af materiale, energi og magnetfelter under Solens overflade.
"Alle disse strømme er på en eller anden måde forbundet med overfladen, og derfor bestemmes overfladens form af detaljerne i strømmene," siger Emslie. Ved at måle Solens form meget præcist kan forskere få ledetråde til, hvad der foregår dybt inde i Solen. Hvis vi bedre kan forstå de underjordiske strømme, kan vi bedre forstå Solens indre struktur.
Desuden bestemmer Solens form også dens gravitationsfelt. Dette gravitationsfelt påvirker planeternes bevægelser i solsystemet. Ved at måle Solens præcise form kan forskerne derfor også teste og forfine vores teorier om gravitation – en fundamental kraft i universet.
Sådan Bliver Du en SunSketcher
Det er nemt at blive en del af dette historiske citizen science-projekt. Hvis du befinder dig inden for totalitetens sti i USA den 8. april 2024 (som strækker sig fra Texas til Maine), kan du deltage. Jo flere mennesker der deltager, jo mere værdifuld bliver dataen. Projektteamet "leder bogstaveligt talt efter en million mennesker at spille med," siger Emslie.
Før Formørkelsen:
- Download den gratis app fra din telefons app-butik (tilgængelig på iOS og Android).
- Start appen cirka fem minutter før totaliteten. Der kræves ingen internetforbindelse under selve formørkelsen.
- Hvis muligt, slå "Forstyr ikke" til i din telefons indstillinger for at undgå vibrationer, der kan forstyrre billedsekvensen.
- Støt telefonen mod en stabil overflade (f.eks. en sten, bog, telefonholder eller stativ) med bagkameraet pegende mod Solen.
- Lad den være! Appen vil automatisk tage billeder af Baily's Perler på de korrekte tidspunkter.
- Nyd formørkelsen! Husk altid at bruge specialiseret øjenbeskyttelse til solvisning, undtagen under den korte totale fase af en total solformørkelse, når Månen fuldstændigt blokerer for Solen.
Efter Formørkelsen:
- Appen vil vise en mappe med de billeder, der er taget, og vil bede om brugerens tilladelse til at dele dem. Kun tids- og lokationsdata vil blive gemt sammen med billederne. Ingen personligt identificerbare eller private oplysninger vil blive indsamlet.
- Når der er oprettet internetforbindelse, vil billederne automatisk blive uploadet til en central server, og en skærm med en takkebesked vil dukke op.
Ofte Stillede Spørgsmål om SunSketcher
Her er svar på nogle almindelige spørgsmål vedrørende SunSketcher-projektet:
Hvad er formålet med SunSketcher?
Formålet er at indsamle billeder af Baily's Perler under en total solformørkelse for at bestemme Solens præcise størrelse og form, hvilket kan give indsigt i dens indre struktur og gravitationelle felt.
Hvad er Baily's Perler?
Baily's Perler er lysglimt fra Solen, der passerer gennem dale og mellem bjerge på Månens kant lige før og efter totaliteten under en solformørkelse.
Hvorfor er Baily's Perler vigtige for forskningen?
Den præcise timing af, hvornår disse perler dukker op og forsvinder, set fra forskellige steder, giver data, der kan bruges til at beregne Solens tilsyneladende diameter og form meget nøjagtigt.
Hvem kan deltage?
Alle, der befinder sig inden for totalitetens sti under solformørkelsen den 8. april 2024 i USA, kan deltage ved at downloade den gratis app.
Hvad skal jeg bruge for at deltage?
Du skal bruge en smartphone (iOS eller Android) med bagkamera og den gratis SunSketcher-app. En stabil overflade at placere telefonen på er også nødvendig.
Er mine personlige data sikre?
Ja. Appen indsamler kun tids- og lokationsdata sammen med billederne. Ingen personligt identificerbare eller private oplysninger gemmes eller deles.
Hvorfor er det vigtigt med mange frivillige?
Fordi en enkelt observatør kun oplever totalitet i få minutter, er det nødvendigt at indsamle data fra mange punkter langs hele den lange sti, hvor totaliteten bevæger sig, for at få et dækkende datasæt over de cirka 90 minutter, formørkelsen varer over USA.
Hvorfor studerer forskere Solens form?
Studiet af Solens form kan give indsigt i de indre strømme og magnetfelter, der former Solen, og kan også bruges til at teste teorier om gravitation.
Konklusion
SunSketcher-projektet er et fremragende eksempel på, hvordan citizen science kan bidrage væsentligt til videnskabelig forskning. Ved at mobilisere tusindvis af almindelige mennesker med deres smartphones under den kommende totale solformørkelse, kan forskere indsamle data af en skala og præcision, der ellers ville være umulig. Din deltagelse, uanset hvor lille den måtte virke, kan hjælpe med at afsløre nye detaljer om vores stjerne, Solen, dens mystiske indre, og endda bidrage til vores forståelse af universets grundlæggende love. Hvis du befinder dig på det rigtige sted den 8. april, er dette din chance for at blive en del af et globalt videnskabeligt eventyr og bidrage til at løse nogle af Solens ældgamle mysterier.
Hvis du vil læse andre artikler, der ligner Fang Solens Form: Din mobil hjælper forskning, kan du besøge kategorien Fotografi.