科技日?qǐng)?bào)記者?劉霞

北京時(shí)間4月9日，由太陽(yáng)和月球聯(lián)袂出演的日全食“大片”將在北美洲上映。據(jù)悉，此次日全食帶將跨越墨西哥、美國(guó)、加拿大境內(nèi)的大片陸地區(qū)域，當(dāng)?shù)厝嘶蚰苡^看到最長(zhǎng)4分28秒的日全食過(guò)程。

圖片來(lái)源：物理學(xué)家組織網(wǎng)

日全食是一種罕見(jiàn)而壯觀的天文現(xiàn)象，當(dāng)月球經(jīng)過(guò)太陽(yáng)正前方時(shí)，地球上的觀察者能夠看到太陽(yáng)被完全遮蓋的景象。

這場(chǎng)“天文秀”為科學(xué)家提供了一場(chǎng)難得的科學(xué)盛宴。美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）副局長(zhǎng)帕姆·梅爾羅伊在近日關(guān)于日全食的新聞發(fā)布會(huì)上表示，日全食提供了“難以置信的科學(xué)機(jī)會(huì)”。美國(guó)要到2045年才能再次看到如此規(guī)模的日全食，因此NASA和很多科學(xué)家都在全力以赴。

物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，當(dāng)罕見(jiàn)日全食在北美開(kāi)場(chǎng)時(shí)，科學(xué)家將對(duì)日冕、地球電離層等開(kāi)展深入研究，也將研究日全食對(duì)動(dòng)物和人類(lèi)行為的影響。

圖為位于NASA沃洛普斯飛行設(shè)施內(nèi)的3枚火箭。日全食期間，火箭將與科學(xué)儀器一起發(fā)射，研究地球電離層。
圖片來(lái)源：NASA官網(wǎng)

研究日冕和太陽(yáng)活動(dòng)

太陽(yáng)大氣層包括光球?qū)?、色球?qū)雍腿彰?，日冕是太?yáng)大氣層的最外層。

梅爾羅伊表示，日冕通常不可見(jiàn)，但當(dāng)月球從太陽(yáng)正前方經(jīng)過(guò)并遮擋它時(shí)，日冕將“以一種非常特殊的方式”可見(jiàn)。日冕正在發(fā)生一些科學(xué)家還不完全了解的事情。

日冕異常的高溫迄今仍是科學(xué)界一大謎團(tuán)。光球?qū)訙囟瓤蛇_(dá)5500℃；色球?qū)訙囟葟?000℃降至4000℃；而日冕溫度卻高達(dá)1000000℃—2000000℃。NASA退休天體物理學(xué)家弗雷德·埃斯佩納克指出，科學(xué)家仍無(wú)法解釋日冕如何被加熱到如此極端的高溫。

密歇根州立大學(xué)艾布拉姆斯天文館館長(zhǎng)香農(nóng)·斯莫爾指出，日冕最底部大部分地區(qū)是很多太陽(yáng)活動(dòng)發(fā)生的地方，在日食期間，比使用專(zhuān)用儀器遮擋太陽(yáng)中心時(shí)更清晰可見(jiàn)，為研究日冕和太陽(yáng)活動(dòng)提供了黃金機(jī)會(huì)。

NASA的高空噴氣式飛機(jī)將再次升空，用更精良的望遠(yuǎn)鏡追蹤月球的陰影，以研究日冕及周?chē)鷫m埃。這些塵埃是太陽(yáng)系形成時(shí)遺留下來(lái)的殘留物。

在此輪日全食期間，太陽(yáng)活動(dòng)更多，甚至可能發(fā)生日冕物質(zhì)拋射。NASA的帕克太陽(yáng)探測(cè)器和歐洲空間局的太陽(yáng)軌道飛行器將對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)開(kāi)展觀測(cè)，以揭示更多太陽(yáng)的秘密。

調(diào)查地球大氣層變化

日全食還將為科學(xué)家提供研究地球上層大氣，即電離層變化的機(jī)會(huì)。NASA日食項(xiàng)目經(jīng)理凱利·科瑞克表示，這項(xiàng)研究很重要，電離層中的干擾可能會(huì)導(dǎo)致GPS和通信出現(xiàn)問(wèn)題。

電離層是地球大氣層與太空相接的地方，它受到太陽(yáng)的影響，太陽(yáng)白天會(huì)給那里的粒子“充電”。NASA的3枚探空火箭將在日食前、日食期間和之后從弗吉尼亞州發(fā)射，以測(cè)量電離層中出現(xiàn)的變化。

此外，日食會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)光大幅減少，有助科學(xué)家更多地了解太陽(yáng)光對(duì)電離層的影響，從而更好地預(yù)測(cè)潛在的問(wèn)題。

探索對(duì)人類(lèi)和動(dòng)物影響

日食期間，人們注意到地球動(dòng)物曾出現(xiàn)過(guò)一些令人震驚的行為：長(zhǎng)頸鹿開(kāi)始奔跑，雞和蟋蟀突然開(kāi)始鳴叫。此外，動(dòng)物對(duì)溫度和風(fēng)的敏感性也會(huì)在日食期間顯著下降。

美國(guó)康奈爾大學(xué)鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)研究員安德魯·法恩斯沃斯計(jì)劃利用天氣監(jiān)測(cè)雷達(dá)探測(cè)飛行中的鳥(niǎo)類(lèi)，研究日食對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)的影響。他表示，在2017年8月美國(guó)上次日全食期間，科學(xué)家觀察到“四處飛行的動(dòng)物數(shù)量下降”。2017年的日全食擾亂了昆蟲(chóng)和鳥(niǎo)類(lèi)的日?；顒?dòng)，但沒(méi)有引發(fā)常見(jiàn)的動(dòng)物夜間行為，如鳥(niǎo)類(lèi)遷徙或蝙蝠亂飛。這一次，鑒于日全食發(fā)生在4月，鳥(niǎo)類(lèi)可能更容易在此期間遷徙。這些模式對(duì)理解動(dòng)物如何感知世界非常重要。

加州大學(xué)歐文分校心理學(xué)教授保羅·皮夫表示，日全食似乎能將人類(lèi)與比自己更大的實(shí)體聯(lián)系起來(lái)。至于日全食對(duì)人類(lèi)行為的影響，加拿大多倫多大學(xué)醫(yī)學(xué)教授唐納德·雷德?tīng)栠~耶3月25日在《美國(guó)醫(yī)學(xué)會(huì)雜志·內(nèi)科學(xué)卷》雙周刊上發(fā)表研究報(bào)告稱(chēng)，在北美上一次日全食期間，美國(guó)致命車(chē)禍的數(shù)量明顯增加。

此外，還有40個(gè)公民科學(xué)項(xiàng)目將圍繞日全食開(kāi)展。從使用手機(jī)應(yīng)用程序記錄溫度和云量，到記錄日食期間的環(huán)境噪音，整個(gè)日全食期間，人們將從各個(gè)層次不同角度充分享用這場(chǎng)“盛宴”。