太阳极大期：为什么四月的日全食会带来独特的日冕景象 _太阳

北美大日全食。这是100%全食时太阳日冕可见的时刻，巨大的等离子体在太阳表面爆发，这比地球大很多倍，约为2700万华氏度。这张照片显示了2017年接近太阳活动极小期的日全食期间的日冕。(图片来源:约翰·芬尼摄影，来自盖蒂图片社)
据美国太空网（杰米·卡特）：2024年4月8日，北美日全食期间，日食追逐者将会看到“太阳最大值”的壮观景象。
只有那些在125英里(200公里)宽的日全食路径内的人才能在日全食期间用肉眼看到太阳的日冕——它更热的外层大气。只有在全食的精确时刻，当月亮完全遮住太阳时，你才能用肉眼看到。在其他时候，需要采取预防措施。无论太阳活动的水平如何，这都是一个值得一看的景象，但最新的预测表明，太阳将在2024年达到当前周期的顶峰，日冕现在看起来将在全食前达到最大和最尖锐的时刻。自从2012年上一次太阳活动高峰期以来，相机有了很大的改进，独特的图像将成为可能。
记住永远不要直视太阳。为了安全地观看这次日食，你必须一直使用太阳滤镜。只有在全食的精确时刻，当月亮完全遮住太阳时，你才能用肉眼看到。在其他时候，需要采取预防措施。观测者需要戴上日食眼镜，照相机、望远镜和双筒望远镜必须在镜头前安装太阳滤镜。
太阳最大值与太阳最小值
根据NOAA空间天气预测中心(SWPC)太阳物理学家的一份声明，太阳将在2024年1月至10月间达到其当前活动周期的顶峰，比之前的估计早了一年。
太阳大约有11年的周期，在此期间，它在太阳活动极小期和太阳活动极大期之间时隐时现。这是一个由太阳磁场驱动的循环。科学家通过太阳表面黑子的数量来计算出太阳处于周期的哪个阶段。
太阳最大值如何影响日冕

2012年11月14日，在澳大利亚棕榈湾，日食期间可以看到日全食。成千上万的日食观测者聚集在北昆士兰的部分地区欣赏日食，这是澳大利亚十年来首次出现日食。根据太阳周期的不同阶段，日冕看起来会有很大的不同。在这里，它接近2012年的最后一次太阳活动高峰。(图片来源:(图片由伊恩·希区柯克/盖蒂图片社提供)
“日全食提供了一个用肉眼观察太阳大气层——日冕的独特机会，”科罗拉多州博尔德市国家太阳天文台(NSO)的太阳物理学家、《太阳:我们的本地星入门指南》的作者瑞安·弗伦奇博士在给Space的一封电子邮件中说。"但是日冕总是在变化，它的外观取决于太阳活动的水平."
在日全食期间，肉眼可以看到两个极端之间的差异，这是显而易见的。“在太阳活动极小期，当太阳平静时，日冕中的结构局限于赤道，”French说。"长长的、伸展的“飘带”和可见的太阳辐射."然而，在日全食期间，追逐日全食的人可以预期日冕会有一些活动，延伸到赤道以外，直到两极。“如果你在这个活跃期看到日食，太阳的日冕可能看起来像你小时候画的传统‘星星’形状，彩带指向各个方向，”French说。
太阳最大值如何影响日珥
在日全食期间，另一个更明显的现象是月球边缘的日珥。肉眼可见的明亮的粉红色环，日珥是固定在太阳表面的磁性物质的缠结，可以持续几天。然而，在太阳活动高峰期，景色会有所不同。西南研究所的首席科学家阿米尔·卡斯皮说:“通常，你会在太阳赤道沿线发现它们，但在太阳活动高峰期，你可以在任何地方看到这些东西。”他正在领导一项实验，使用美国国家航空航天局的WB-57高空飞机从地球大气层的大部分上空研究日冕。“你将在2024年看到的一件事是，在太阳的南北极区域有更多你在2017年没有看到的东西。”回到2017年，大多数日珥都在赤道地区。这一次，它们不仅更有可能出现，而且可能出现在任何地方。
通过比较专业日食摄影师弗雷德·埃斯佩纳克拍摄的图像，可以最容易地看出日全食期间太阳之间的差异。例如，这张照片拍摄于2019年7月2日智利最后一次太阳活动极小期附近，显示了日冕处于最小状态，或多或少，两极有明确的流光，日珥很少。快进四年到2023年4月20日，日食中的太阳更接近太阳最大值，这一次是从西澳大利亚的一艘游轮上拍摄的，显示日冕更大更清晰，到处都有日珥。
为什么2024年将与2023年不同
虽然最近的日全食有一个放大的日冕，但它更难被肉眼看到，这将是2024年的情况。这是因为这是一次混合日食，月亮刚好够大，刚好遮住太阳，它只遮住了一分多钟。南伊利诺伊大学卡本代尔物理与应用物理学院的专家兼南伊利诺伊2017-2024年日食指导委员会联合主席鲍勃·贝尔告诉Space.com说:“日冕远处很暗，靠近圆盘时很亮。”“我们在澳大利亚再次看到了这一点，在我看来，月亮几乎看起来没有完全覆盖太阳圆盘，所以它在太阳表面非常明亮。”全食时也没有变得特别暗。这些都不会在4月8日发生在北美，那时月亮会离地球更近，看起来比太阳更大。因此，月亮将很容易遮住太阳，全食将持续更长时间——长达4分28秒——天空将显得更暗。日冕会稍微大一点，更容易看到，而且可见的时间会更长。

日全食将在全食路径上的一些地方可见。(图片鸣谢:迈克尔·泽勒/greatamericaneeclipse . com)
如何优化你对日冕的看法
一般来说，在全食期间获得极好的日冕景观的最好方法是使用一副双筒望远镜或一架小型望远镜。然而，对于这次特殊的日全食——日冕预计会很大——最好的观察方式可能是用肉眼观察。只有那时你才能看到它的范围。获得比其他人更好的视野的一个简单方法是在全食之前让你的眼睛适应黑暗，要么在一只眼睛上使用眼罩(然后在全食期间重新制作并闭上另一只眼睛)，要么戴上一副红色焊接护目镜(全食开始时摘下) 。
一旦你观察了日冕并欣赏了它的大小，在天文学中没有比通过任何一副双筒望远镜或小型望远镜观察日冕更好的特写镜头了。前者很容易挂在你的脖子上(但一定不要将任何光学设备对准未被遮挡的太阳——为此你需要太阳能过滤器) 。
不管怎样，4月8日的日食应该会让数百万美国人走上全食之路。那些没有的人将会看到日偏食，完全错过一个非凡的景象。