當月球的陰影在8月21日橫掃美國大陸時，研究人員將會在飛機上、山頂上以及其他沿大約110公里寬的全食路徑精心選擇的有利位置等待著。由於觀測者數量眾多，太陽物理學家希望從這次最新的日全食中瞭解到的東西比以往任何一次此類事件都多，並利用這些知識來為下一次開發工具。
夏威夷大學馬諾阿分校（位於檀香山）的太陽物理學家和長期追逐日食的沙迪婭·哈巴爾說：“日食的美妙之處在於，每次你都會發現一些東西，然後在下一次你嘗試尋找其他東西來加強你的科學研究。”
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日全食大約每18個月發生一次，它提供了研究太陽日冕的最佳機會——通常被太陽表面的眩光所遮擋的超熱等離子體的縹緲細絲（請參閱“公民科學”）。太陽研究人員通常使用稱為日冕儀的儀器，這些儀器會物理阻擋太陽圓盤並顯示周圍的日冕。但是，安裝在衛星和地面望遠鏡上的日冕儀並不理想；為了保護其他儀器免受雜散陽光造成的潛在損壞，它們會遮擋一個略大於太陽圓盤的區域，從而遮蓋掉一部分日冕。
在日全食期間，月球會完美地遮擋太陽，從而比使用日冕儀時更好地觀察日冕。幾個世紀以來，天文學家利用日食取得了基礎性進展，例如發現了氦並證實了阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論（J. M. Pasachoff Nature Astron.1, 0190; 2017）。
在即將到來的日食期間，一項主要工作將使用美國國家科學基金會的一架灣流V型飛機來探測太陽日冕中的磁流，這些磁流在紅外波長下難以從地面測量（請參閱“黑暗之日”）。過去，研究人員一直專注於從太空研究日冕的紫外波長，以及從地面研究可見波長。但是，現在，紅外探測器已經足夠靈敏，可以開始開啟研究日冕的新視窗，馬薩諸塞州劍橋市哈佛-史密森天體物理中心（CfA）的研究生詹娜·薩姆拉說，她幫助領導了該專案。
紅外研究揭示了更多關於日冕磁場的資訊，在日冕磁場中，能量從太陽表面以強大的電流形式釋放到大氣中。CfA的專案博士後研究員查德·馬德森說：“我們一直遺漏了這塊拼圖。”飛機上的紅外儀器將在太陽日冕周圍的幾個位置收集詳細的光譜資訊。光譜中某些線條之間的距離揭示了該位置的磁場強度——否則無法直接測量的資訊。
飛行員將駕駛飛機飛到約15公里高的高度，以躲避任何雲層，並將在其穿越密蘇里州、肯塔基州和田納西州的過程中捕獲約4分鐘的全食。國家大氣研究中心的高海拔天文臺主任斯科特·麥金託什說，測試飛機上的紅外光譜儀等裝置將使科學家能夠開發下一代技術，這些技術可以被送入太空，以低廉且快速的方式收集資料，用於各種科學應用。
同樣，美國宇航局正在派遣兩架曾經用於監測航天飛機發射的噴氣式飛機來追逐全食。它們將攜帶高速攝像機來捕捉日冕飄渺細絲的運動。位於博爾德市的西南研究所的天文學家阿米爾·卡斯皮領導這項工作，他說：“理想情況下，我們將發現某種機制，該機制會將足夠的能量帶入日冕以加熱日冕。” “到目前為止，這仍然非常難以捉摸。”
這兩架噴氣式飛機將一前一後飛行，並且總共將收集七分多鐘的全食資料。除了進行紅外測量外，它們還將建立有史以來第一張水星行星的熱圖，並尋找類火山天體——可能位於水星和太陽之間的小行星。
與此同時，研究人員將分散在地面上進行其他研究——例如哈巴爾長期以來繪製太陽日冕溫度圖的工作。今年，她將在美國西部的5個地點安排30人，使用增強的探測器來尋找來自超熱元素（如鐵和氬）的光譜線。“這告訴我們關於日冕的化學成分，”她說，這些資料很難收集到。
巴黎天體物理研究所的天文學家謝爾蓋·庫奇米說，在愛達荷州的一個山谷中，一個法國團隊將分析日冕中的光譜線，部分是為了支援CfA團隊的紅外工作。該小組還將使用新的光檢測儀器來繼續進行測量太陽半徑的專案——透過研究恆星的光在月球滑入和滑出其表面時如何下降（P. Lamy et al. Solar Phys.290, 2617–2648; 2015）來測量太陽半徑，該半徑並不精確已知。
根據情況，8月21日的日食可能會產生新一代的日食科學家。卡斯皮說：“到目前為止，我一直不是日食追逐者，但這無疑正在激發我的興趣。” “我非常期待再次嘗試做這件事。”
本文經許可轉載，並於2017年8月9日首次發表。