本文是關於 2024 年美國大日全食特別報道 的一部分，該日全食將於 2024 年 4 月 8 日在美國、墨西哥和加拿大部分地區可見。
今年四月將發生的日全食應該在很多方面都非常壯觀，即使對於那些有幸在 2017 年觀看過太陽表演的人來說也是如此。
日全食大約每 18 個月發生一次，並且許多日全食只能在海洋或同樣難以到達的地區可見，因此在人口稠密地區發生的任何此類日全食都值得慶祝。但是，2024 年在北美洲上空的日全食將發生在太陽接近其活動週期的峰值時。這與上次 美國大日全食（發生在 2017 年 8 月） 形成鮮明對比，當時太陽活動正接近最低點。
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“比較這兩次日全食會很有趣，”科羅拉多州博爾德市國家太陽天文臺的太陽科學家桑傑·戈賽因說。
在 2017 年全食的魔幻時刻，當月球精確地對準太陽可見表面的圓盤時，可以短暫地用肉眼觀看這種匯聚，並捕捉到我們恆星大氣層或日冕的壯麗景象，它在月球的黑色周圍勾勒出淺淺的白色汙跡，並帶有幾根閃亮的光芒。
今年四月，類似的日全食將光臨北美洲的不同區域，包括墨西哥、德克薩斯州、阿肯色州、印第安納州、俄亥俄州、紐約州北部、緬因州等。但是，太陽日冕的難以捉摸的景象將看起來有所不同，因為這次日全食發生在我們的恆星 11 年活動週期的相反一端附近。
圖片來源：凱蒂·皮克；來源：NASA（日食路徑資料）
科羅拉多州博爾德市西南研究所的太陽科學家麗莎·厄普頓說：“我們即將到來的 2024 年日全食將與我們在 2017 年看到的大不相同，因為我們看到的日冕將具有更多的結構。”
太陽的活動（科學家透過恆星表面被稱為太陽黑子的暗斑數量來衡量）受太陽磁場控制，太陽磁場每 11 年就會自行打結和解開。當太陽處於最平靜狀態，幾乎沒有太陽黑子時，它的磁場是強大而有序的，恆星的頂部和底部都有整齊的磁極。當太陽處於最活躍狀態，太陽黑子在太陽表面上翩翩起舞時，它的 磁場處於平靜期，並且恆星的每個極幾乎都沒有磁場。
NASA 太陽科學家馬杜裡卡·古哈塔庫爾塔說，目前大量的太陽黑子和磁極的消失表明，太陽活動極大期要麼已經到來，要麼正在快速逼近。“日冕的形狀隨著太陽週期而發生巨大變化，”古哈塔庫爾塔說。這一次，科學家們預計，與太陽活動較平靜時期的日食相比，日冕將顯得更大，並具有更多的外流和尖狀結構。
瞭解太陽活動所帶來的後果遠比僅僅欣賞各種日冕景象要嚴重得多。太陽活動會在太陽系中向外擴散，並可能干擾繞地球執行的通訊和導航衛星，甚至可能中斷地球表面的電網執行。目前，這些後果幾乎沒有預警，但科學家們正在努力磨練他們預測這種“空間天氣”的能力。
自 2017 年日食以來，幾種專門用於研究太陽日冕和磁場的科學儀器已開始執行。特別是，NASA 派遣帕克太陽探測器深入太陽日冕飛行，歐洲航天局發射了太陽軌道器航天器以觀察太陽兩極，國家太陽天文臺在夏威夷毛伊島開設了丹尼爾·井上太陽望遠鏡。
古哈塔庫爾塔說，日全食仍然是研究太陽的寶貴機會。這是因為沒有任何儀器能夠像日食期間那樣在可見光下如此靠近太陽表面地觀測日冕。而這些正是科學家們需要更好地瞭解恆星的日冕和磁場如何相互作用，以及這些現象的後果如何影響繞地球執行的衛星的觀測結果。這也是為什麼科學家們湧向每一次日全食，無論太陽活動如何，並希望其他人也這樣做。“日全食總是令人興奮的，”古哈塔庫爾塔說。“它會改變你。”