当月球的阴影在8月21日横扫美国大陆时，研究人员将会在飞机上、山顶上以及其他沿大约110公里宽的全食路径精心选择的有利位置等待着。由于观测者数量众多，太阳物理学家希望从这次最新的日全食中了解到的东西比以往任何一次此类事件都多，并利用这些知识来为下一次开发工具。
夏威夷大学马诺阿分校（位于檀香山）的太阳物理学家和长期追逐日食的沙迪娅·哈巴尔说：“日食的美妙之处在于，每次你都会发现一些东西，然后在下一次你尝试寻找其他东西来加强你的科学研究。”
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日全食大约每18个月发生一次，它提供了研究太阳日冕的最佳机会——通常被太阳表面的眩光所遮挡的超热等离子体的缥缈细丝（请参阅“公民科学”）。太阳研究人员通常使用称为日冕仪的仪器，这些仪器会物理阻挡太阳圆盘并显示周围的日冕。但是，安装在卫星和地面望远镜上的日冕仪并不理想；为了保护其他仪器免受杂散阳光造成的潜在损坏，它们会遮挡一个略大于太阳圆盘的区域，从而遮盖掉一部分日冕。
在日全食期间，月球会完美地遮挡太阳，从而比使用日冕仪时更好地观察日冕。几个世纪以来，天文学家利用日食取得了基础性进展，例如发现了氦并证实了阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论（J. M. Pasachoff Nature Astron.1, 0190; 2017）。
在即将到来的日食期间，一项主要工作将使用美国国家科学基金会的一架湾流V型飞机来探测太阳日冕中的磁流，这些磁流在红外波长下难以从地面测量（请参阅“黑暗之日”）。过去，研究人员一直专注于从太空研究日冕的紫外波长，以及从地面研究可见波长。但是，现在，红外探测器已经足够灵敏，可以开始打开研究日冕的新窗口，马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理中心（CfA）的研究生詹娜·萨姆拉说，她帮助领导了该项目。
红外研究揭示了更多关于日冕磁场的信息，在日冕磁场中，能量从太阳表面以强大的电流形式释放到大气中。CfA的项目博士后研究员查德·马德森说：“我们一直遗漏了这块拼图。”飞机上的红外仪器将在太阳日冕周围的几个位置收集详细的光谱信息。光谱中某些线条之间的距离揭示了该位置的磁场强度——否则无法直接测量的信息。
飞行员将驾驶飞机飞到约15公里高的高度，以躲避任何云层，并将在其穿越密苏里州、肯塔基州和田纳西州的过程中捕获约4分钟的全食。国家大气研究中心的高海拔天文台主任斯科特·麦金托什说，测试飞机上的红外光谱仪等设备将使科学家能够开发下一代技术，这些技术可以被送入太空，以低廉且快速的方式收集数据，用于各种科学应用。
同样，美国宇航局正在派遣两架曾经用于监测航天飞机发射的喷气式飞机来追逐全食。它们将携带高速摄像机来捕捉日冕飘渺细丝的运动。位于博尔德市的西南研究所的天文学家阿米尔·卡斯皮领导这项工作，他说：“理想情况下，我们将发现某种机制，该机制会将足够的能量带入日冕以加热日冕。” “到目前为止，这仍然非常难以捉摸。”
这两架喷气式飞机将一前一后飞行，并且总共将收集七分多钟的全食数据。除了进行红外测量外，它们还将创建有史以来第一张水星行星的热图，并寻找类火山天体——可能位于水星和太阳之间的小行星。
与此同时，研究人员将分散在地面上进行其他研究——例如哈巴尔长期以来绘制太阳日冕温度图的工作。今年，她将在美国西部的5个地点安排30人，使用增强的探测器来寻找来自超热元素（如铁和氩）的光谱线。“这告诉我们关于日冕的化学成分，”她说，这些数据很难收集到。
巴黎天体物理研究所的天文学家谢尔盖·库奇米说，在爱达荷州的一个山谷中，一个法国团队将分析日冕中的光谱线，部分是为了支持CfA团队的红外工作。该小组还将使用新的光检测仪器来继续进行测量太阳半径的项目——通过研究恒星的光在月球滑入和滑出其表面时如何下降（P. Lamy et al. Solar Phys.290, 2617–2648; 2015）来测量太阳半径，该半径并不精确已知。
根据情况，8月21日的日食可能会产生新一代的日食科学家。卡斯皮说：“到目前为止，我一直不是日食追逐者，但这无疑正在激发我的兴趣。” “我非常期待再次尝试做这件事。”
本文经许可转载，并于2017年8月9日首次发表。