大学生团队观察到日食在地球大气层中传播“重力波”

日食不仅看起来很酷，它还会在地球大气层中产生重力波，就像在池塘里投下一块石头。一个国际学生小组首次测量了这些重力波。重力波是大气中常见的现象。当气团被向上推时，就会引发重力波，然后会自然下沉，但在下沉过程中会获得热量，并开始再次上升。

这就形成了我们熟悉的波浪模式，可以在雷达图像中看到，有时甚至可以从地面上看到，因为云层聚集在波峰上，而晴朗的空气则停留在波谷中。题外话：这些引力波不能与引力波混淆。后者是时空结构本身产生的涟漪，由黑洞碰撞等宇宙灾难产生。

引力波的触发因素可能是山脉、风暴单元，甚至只是昼夜温差。因此，人们早就预测日食也会对大气产生类似的影响。全国日食气球项目（NEBP）就是为了找出答案。

在美国国家航空航天局和美国国家科学基金会的支持下，NEBP 由来自不同大学的学生团队组成，在日食期间将气象气球送入天空。每个气球上都装有一个称为无线电探空仪的仪器包，用于测量温度、位置、湿度、风向和风速。所有这些标记在飞行过程中每秒都会被记录下来，数据会传输给地面上的团队，并最终上传到中央服务器进行分析。

国家天文台在 2019 年和 2020 年的日全食期间首次进行了这些实验，但两次实验都没有得出结论--第一次是因为气球每小时只从一个地点发射，而第二次则是因为大雨。

2024 年 4 月 8 日日食期间，学生从印第安纳州某地发射气象气球

因此，对于 2023 年和 2024 年的日食，该项目做了更充分的准备。在这两次日食中，34 个团队在日食前一天从全食路径上的不同地点每隔 15 分钟发射一次气球。所选地点的条件通常不会产生重力波，因此天气系统平静，附近也没有山脉。

在这些发现中，印第安纳州韦恩堡的一个小组看到他们的气球在日食期间从 85000 英尺（25900 米）下降到 65000 英尺（19800 米）。但这些大量数据也揭示了大气重力波的明显特征。

研究的共同研究员龚杰说："我们把所有数据按照时间排列在一起，当我们绘制出时间序列时，我已经可以看到信号中的条纹。我轰炸了所有人的电子邮箱，我们当时都相当兴奋"。

初步结果已在美国天文学会夏季会议上公布，可在线查阅。下面是一个气球上的摄像机在日食期间拍摄的 360 度视频。

NEBP 日环食体验视频