В понедельник, 8 апреля, миллионы людей по всей Северной Америке должны стать свидетелями одного из самых редких событий – полного солнечного затмения.
От тихоокеанского прибрежного города Масатлан в Мексике до восточного побережья канадского Ньюфаундленда Луна идеально закроет Солнце и бросит свою тень на Землю, практически превращая день в ночь.
Этого с нетерпением ждут не только обычные зрители, но и ученые, которые готовят ряд экспериментов и исследований, пишет корреспондент ВВС Future Джонатан О’Каллаган.
Полное солнечное затмение на Земле происходит каждые 18 месяцев. Солнце находится в 400 раз дальше от Земли, чем Луна, и оно в 400 раз больше, поэтому диск Луны полностью закрывает солнечный диск, когда он идеально размещается между Землей и Солнцем.
Нынешнее апрельское затмение заслуживает особого внимания из-за того, что его будут иметь возможность наблюдать на очень большой территории около 31 млн человек.
Во время полной фазы затемнения земля погрузится во тьму не более чем на четыре минуты, но этого достаточно, чтобы провести важные наблюдения за атмосферой Солнца, его короной, реакцией дикой природы на небесное событие и даже запустить ракеты для исследования земной атмосферы.
Как затмение влияет на животных
Адам Гартстоун-Роуз из Университета штата Северная Каролина возглавляет проект по изучению того, как на затемнение реагирует дикая природа.
Во время прошлого затмения в США, которое произошло 21 августа 2017 года, команды университета в разных зоопарках наблюдали, как ведут себя животные.
“Больше всего мне понравились жирафы, – говорит Гартстоун-Роуз. – Были сообщения, что дикие жирафы в Африке во время полного затемнения начали скакать. Я был очень скептичен, потому что жирафы довольно пассивные животные. Но, несмотря на мой скептицизм, некоторые из них действительно начали скакать и бегать”.
“Самое безумное поведение”, говорит Гартстоун-Роуз, было у группы галапагосских черепах.
“Мерой приближения фазы полного затмения они становились все более активными, – рассказывает он. – Прямо на пике затмения они начали спариваться, и мы не можем этого объяснить”.
“Возможно, это было однократное событие. В этот раз мы будем наблюдать за большим количеством черепах”, – добавляет исследователь и говорит, что кроме них в этот раз также будут исследовать поведение более 20 видов животных, включая гиббоны, фламинго и орангутанги.
Поведение животных во время затемнения будет изучать и Трей Винтер из Advanced Research in Inclusion and Steam Accessibility (Arisa) Lab в Массачусетсе.
Он будет управлять проектом NASA Eclipse Soundscapes – в его рамках ученые будут использовать небольшие устройства размером с телефон, оснащенные микрофонами, которые называются AudioMoths, чтобы слушать звуки находящихся поблизости животных.
Сотни волонтеров разместят устройства вдоль пути затемнения, что позволит Винтеру и его команде услышать, как разные животные реагируют как на исчезновение света во время полной фазы, так и связанное с этим падение температуры примерно на 5,5C.
Но кроме животных ученые будут также слушать и людей.
“Я с нетерпением жду возможности послушать многих людей, впервые видящих затемнение, и звуки волнения, которые они издают”, – говорит Винтер.
Это тоже интересует и Гартстоун-Роуза.
“Самое странное поведение животных, которое мы наблюдали в 2017 году, было у людей вокруг нас, – говорит он. – Люди начали кричать, выкрикивать и ложиться на бетон”.
Кто и как исследует затмение
Ракеты-зонды будут использоваться для проверки изменений в атмосфере Земли при затемнении.
Однако не каждый изучающий затемнение сможет стать его свидетелем. Когда Луна закроет Солнце, Арох Барджатья из Аэронавигационного университета Эмбри-Риддл во Флориде будет находиться в сотне километров от мест, где будут видны затмения – в комплексе NASA Wallops Flight Facility в Виргинии.
Здесь он будет проводить уникальный эксперимент под названием Atmospheric Perturbations around Eclipse Path (Apep) – запуск трех ракет-зондов высотой 18 метров в атмосферу, чтобы наблюдать за изменениями во время затмения.
“С профессиональной точки зрения я в восторге, – говорит Барджатья. – А с личной – немного расстроен тем, что я пропущу полное затемнение”.
Инструменты на борту ракет будут измерять заряженные частицы и электрические и магнитные поля в ионосфере и их изменения в результате затемнения. Колебания в ионосфере вне затемнения могут влиять на спутниковую связь, поэтому затемнение дает редкую возможность изучить эти изменения более подробно.
В среднем в каждом отдельном месте на Земле затемнение бывает только раз в 375 лет, а это значит, что это затемнение не только будут наблюдать, но и фотографировать много свидетелей этого исторического события.
Лаура Петиколас из Университета Сонома в Калифорнии призывает всех желающих принять участие в ее проекте Eclipse Megamovie, целью которого является соединить сотни изображений в единственный фильм о затемнении.
Петиколас уже делала такой проект в 2017 году, но говорит, что он не оправдал их ожиданий из-за того, что в нем приняло участие мало людей. Поэтому на этот раз они будут надеяться на гораздо большее количество изображений, в том числе профессиональных, чтобы создать более совершенный продукт.
Есть надежда, что мегафильм раскроет особенности солнечной короны, такие как струйные выбросы горячей плазмы, взрывающейся вокруг Луны, поскольку разные люди будут снимать их на пути затемнения.
“Это событие следует особо отметить, поскольку Солнце приближается к пику своей активности, который называется солнечным максимумом, который происходит в 11-летнем цикле – и причины этого до сих пор не вполне понятны”, – говорит она.
Для многих людей решающую роль в том, смогут ли они увидеть полное затмение, может сыграть погода – поскольку облака всегда угрожают испортить вид на солнце.
Один из способов избежать этого – подняться в небо. И именно это собираются совершить пилоты NASA на двух самолетах WB-57. Их оснастят инструментами для изучения Солнца. Они поднимутся на высоту 15 км, будут следовать по маршруту затемнения от побережья Мексики – и проведут в темноте около семи минут.
Руководителем одного из этих экспериментов является Амир Каспи из Юго-Западного научно-исследовательского института в Колорадо. Его команда будет использовать инфракрасную камеру на борту одного из самолетов для изучения солнечной короны. Одной из ключевых тайн короны является то, что она достигает температуры миллионов градусов по сравнению с лишь 5000C на Солнце – и причины этого до сих пор не могут полностью объяснить.
Каспи считает, что может существовать связь между выбросами плазмы с Солнца, которые называются протуберанцами, и самой короной. Эти протуберанцы имеют температуру до 30 000C – гораздо меньшую, чем корона – но могут быть так же яркими в инфракрасном диапазоне.
“Мы пытаемся ответить на вопрос, способствующий этим выбросам”, – говорит Каспи.
Тем временем Анджела Дез Жардинс из Университета штата Монтана организовала 53 команды студентов по всей территории США, которые выпустят в атмосферу около 600 воздушных шаров – в рамках общенационального проекта Nationwide Eclipse Balloon Project.
Они поднимутся на высоту 35 км и будут оснащены специальными инструментами, чтобы увидеть, как атмосфера Земли и погода реагируют на изменение условий во время затмения.
“Мы ожидаем, что в результате собранных данных будет опубликовано по меньшей мере десяток статей”, – Дез Жардинс. На борту даже будет несколько камер, транслирующих затемнение на землю.
Как затмение влияет на нашу психику
Однако затемнение влияет не только на окружающий нас мир, но и на нас самих.
Последние исследования свидетельствуют о том, что полное солнечное затмение может оказать мощное влияние на нашу психику, вызывая благоговение.
Есть немного событий, заставляющих нас испытывать эту эмоцию так сильно, как полное солнечное затмение, пишет научный писатель Дэвид Робсон. Согласно исследованиям, наблюдение за таким удивительным событием может заставить нас почувствовать смирение и заботу о других.
“Люди могут быть более дружественными – им может задаться, что у них более тесные социальные связи с другими – и чувствуют себя более связанными со своим сообществом”, – говорит Шон Голди, психолог из Университета Джона Гопкинса, исследовавший психологические последствия затмения 2017 год.
В последние два десятилетия благоговение, которым наука долго пренебрегала, стало популярной сферой научных исследований. Его определяют как удивление и очарование, вызванные ощущением огромности, что заставляет нас чувствовать себя меньше и скромнее.
“Это эмоция, которую вы испытываете, когда воспринимаете что-то огромное, что бросает вызов вашему взору на мир, – говорит Дженнифер Стеллар, психологиня из Университета Торонто. – Это то, что вы испытываете к объекту или человеку, который настолько необычен, что это трудно постичь”.
Как пишет Дачер Келтнер, психолог из Университета Беркли, в своей книге “Благоговение” (Awe), это ощущение может успокоить “назойливый, самокритичный, властный голос нашего “я”, или эго”, и побуждает нас “сотрудничать, открывать свой ум для чудес и глубинные закономерности жизни”.
В подтверждение этого тезиса Келтнер с коллегами накопили множество доказательств, которые они получили в ходе исследований.
Какими бы интригующими ни были научные эксперименты, они не обязательно отражают спонтанную реакцию людей на природные явления за пределами лаборатории – это волновало Шона Голди, когда он принимался за свою докторскую работу.
“Я хотел исследовать людей, переживших что-то действительно монументальное”, – говорит он.
И в этом ему помогло затемнение в 2017 году. Это редкое событие с высокой вероятностью должно было вызвать у людей чувство благоговения. Более того, она должна была вдохновить их на публикации в соцсетях, которые могли дать прекрасную возможность оценить их немедленную реакцию на событие.
Чтобы собрать эти данные, Голди обратился к соцсети, которая к тому времени называлась Twitter, а теперь называется Х.
Благодаря данным геолокации из пользователей, Голди смог предсказать, кто из них будет свидетелем полного затемнения, а кто пропустит это зрелище. Затем он провел лингвистический анализ текста самих сообщений.
Такие слова, как “удивительный” или “потрясающий”, считались, например, символом благоговения, тогда как слова осторожности, такие как “возможно” и “вероятно”, – символизировали смирение. Социальность тем временем была закодирована в словах типа “попечительство” или “добровольная”, а также в словах благодарности и любви.
Результаты оказались прогнозируемыми. Люди на пути затемнения примерно вдвое чаще выражали благоговение в своих твитах. Как и предполагали исследователи, это было связано с большей скромностью и социальной ориентированностью. Эффект можно было также заметить в местоимениях людей: те, кто были свидетелями затемнения, чаще использовали первое лицо множественного числа – “мы” или “нас” – отражающее коллективный опыт по сравнению с теми, кто не видел затемнения.
Голди отмечает, что последствия были относительно кратковременными: “Это происходило только в течение 24 часов”.
Но даже короткие мгновения единения могут дать нам желаемое облегчение от напряжения в обыденных взаимодействиях с другими людьми. В эпоху поляризации и социального раскола мы можем по крайней мере найти общий язык в своем очаровании Вселенной, пишет Дэвид Робсон.
И в первую очередь этим следует воспользоваться тем, кто сможет стать свидетелем зрелища полного солнечного затмения 8 апреля.
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.