Für die Millionen Menschen in Nordamerika, die am 8. April eine totale Sonnenfinsternis erleben werden, wird es ein spektakuläres Spektakel sein: die Gelegenheit zu sehen, wie der Mond das Gesicht der Sonne völlig verdeckt.
Aber für Wissenschaftler ist es eine seltene Gelegenheit, Erde, Mond und Sonne „auf eine völlig andere Art und Weise zu untersuchen, als wir es normalerweise tun“, sagte die stellvertretende NASA-Administratorin Pam Melroy.
Eine der Hauptprioritäten der Agentur wird die Beobachtung der äußeren Atmosphäre der Sonne, der Korona, sein, die normalerweise nicht sichtbar ist, weil der Stern zu hell ist. Während einer totalen Sonnenfinsternis erscheint die Korona als schwache Wirbel um einen hellen Halo, da der Mond das Licht von der Sonnenoberfläche blockiert.
„Es passieren Dinge mit der Korona, die wir nicht vollständig verstehen, und die Sonnenfinsternis bietet uns eine einzigartige Gelegenheit, Daten zu sammeln, die Einblicke in die Zukunft unseres Sterns geben könnten“, sagte Melroy letzte Woche während einer Pressekonferenz.
Wissenschaftler interessieren sich für die Korona, weil sie eine Schlüsselrolle bei der Übertragung von Wärme und Energie an den Sonnenwind spielt, den konstanten Strom geladener Teilchen, der von der äußeren Sonnenatmosphäre freigesetzt wird. Der Sonnenwind kommt und geht und schleudert gelegentlich leistungsstarke Sonneneruptionen in den Weltraum. Diese können mit elektromagnetischer Strahlung auf die Erde treffen, was zu Funkausfällen und Störungen im Stromnetz führen kann.
Amir Caspi, ein Sonnenastrophysiker am Southwest Research Institute in Boulder, Colorado, hat ein Instrument in der Nase eines WB-57-Flugzeugs installiert, das die Sonnenatmosphäre untersuchen soll, während das Flugzeug der Sonnenfinsternis nachjagt.
Es sei eine einmalige Gelegenheit, sagte er, denn selbst spezielle Teleskope, die das Licht eines Sterns blockieren können, sogenannte Koronographen, hätten ihre Grenzen.
„Eine totale Sonnenfinsternis ist wie der perfekte Koronograph der Natur“, sagte er. „Der Mond steht zwischen uns und der Sonne und hat am Himmel genau die richtige Größe, um die Sonnenscheibe zu verdecken, aber nicht zu groß.“
Caspi wird sich darauf konzentrieren, den Ursprung des Sonnenwinds zu verstehen. Er hofft auch, Hinweise auf ein seit langem bestehendes Rätsel zu finden: Warum die Korona Millionen Grad heißer ist als die Sonnenoberfläche.
Er war der Pionier dieser Methode zur Abbildung der Sonnenkorona im Jahr 2017, während der letzten totalen Sonnenfinsternis, die das amerikanische Festland durchquerte.
„Wir wussten nicht, was wir bekommen würden“, sagte er. „Eine Zeit lang bereitete uns das wirklich Kopfzerbrechen, aber dann bekamen wir erstaunliche Daten. Ich konnte es im Live-Satellitenbild sehen.
Das Flugzeug WB-57 kann in einer Höhe von 60.000 Fuß fliegen, deutlich über allen Wolken und hoch genug, dass die Erdatmosphäre die Beobachtungen nicht so stark beeinträchtigt.
Viele Forscher planen, während der Sonnenfinsternis Daten über die Sonnenatmosphäre von anderen Beobachtungspunkten zu sammeln, auch aus dem Weltraum.
Mehrere Raumsonden, darunter die Parker Solar Probe der NASA, werden während des gesamten Himmelsereignisses die Sonne im Auge behalten. Die Sonde wurde 2018 gestartet und stand daher nicht zur Untersuchung der Sonnenfinsternis 2017 zur Verfügung.
Im Jahr 2021 flog die Parker-Sonde als erste Raumsonde an der Korona vorbei und hat seitdem mehr als ein Dutzend Annäherungen an die Sonne durchgeführt, um sie zu „berühren“. Aufgrund des Zeitpunkts ihrer Umlaufbahn wird die Sonde am 8. April keine Nahbegegnung haben. Laut Nour Raouafi von Parker wird es jedoch nahe genug an der Sonne sein, um den Sonnenwind zu messen und abzubilden, wenn geladene Teilchen vorbeifliegen. Wissenschaftler des Solar Probe-Projekts und Astrophysiker am Johns Hopkins Applied Physics Laboratory.
Darüber hinaus wird eine Raumsonde der Europäischen Weltraumorganisation, bekannt als Solar Orbiter, zum Zeitpunkt der Sonnenfinsternis fast direkt über der Parker Solar Probe kreisen. Gemeinsam werden die Observatorien zusammenarbeiten, um Details der Sonnenatmosphäre und des Sonnenwinds zu erfassen.
„Dies ist einer der seltenen Fälle, in denen diese beiden Raumschiffe so nahe kommen“, sagte Raouafi. „Wir werden also viele Synergien zwischen ihnen haben, zwischen all den Beobachtungen, die wir während der Sonnenfinsternis von der Erde aus machen werden, was völlig beispiellos ist.“
Die Sonne ist während ihres etwa 11-jährigen Aktivitätszyklus, der im Jahr 2025 erwartet wird, ihrem Höhepunkt entgegen aufgegangen. Das bedeutet, dass die Parker Solar Probe einen Platz in der ersten Reihe haben wird, wenn die Sonne aufflackert.
Es gibt keine Garantie dafür, dass es während der Sonnenfinsternis zu solchen Explosionen kommt, aber Raouafi sagte, dass Messungen des Sonnenwinds aus dem Weltraum weiterhin von entscheidender Bedeutung für das Verständnis der Auswirkungen der Sonnenaktivität auf der Erde sein werden.
„Das sind die Treiber des Weltraumwetters, und die Sonde ist wahrscheinlich das beste Werkzeug, das wir haben, die beste Raumschiffmission, die wir haben, um uns zu helfen, das zu verstehen“, sagte er. „Und wie? Hoffen wir, dass die Sonne uns das größte Schauspiel beschert, das sie hervorbringen kann.
Auch für Nicht-Wissenschaftler wird die Dunkelheit, die auf dem sogenannten Weg der Totalität vorübergehend den Nachmittagshimmel erobert, ein außergewöhnliches Erlebnis sein.
„Ich erinnere mich an das erste Mal, als ich erfuhr, dass dies eine sehr seltene Sache ist, dass unser Mond zufällig die richtige Größe und die richtige Entfernung hatte, um diesen Effekt hier auf der Erde zu verursachen“, sagte Melroy. „Es ist wirklich ein Wunder unseres Universums.“
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf NBCNews.com veröffentlicht