格林尼治时间2015年3月20日（周五）上午8时至9时许，欧洲将迎来一次日食奇观。虽然日食每年发生两次，但因为可观测范围极窄，覆盖人口稠密区并不容易——上次欧洲有如此好运还是1999年8月。
本次日食事件里，北非、欧洲、中东以及西亚的部分地区都能见到不同程度的日偏食奇观，由于本次日食全食带起于北大西洋而终于北极圈，在北欧外海划过一道美丽的弧线，因此最佳观测地点位于挪威的斯瓦尔巴特群岛和丹麦的法罗群岛。两个群岛还为此爆发了游客争夺战，斯瓦尔巴特群岛的综合条件较好，还有一处古老的天文台，因此各路天文界英豪一般前往此地；而法罗群岛的招牌是我们这里没有北极熊出没，很安全。
虽然很多游客和天文爱好者会因为日食美景而前往围观，但天文学家看日食可就不仅是为了好看了。1919年5月29日的那一次著名的日全食，就曾帮助研究者验证了爱因斯坦的广义相对论。针对日食的科学观测一般都具有极强的目的性，科学家可以通过日食来研究不同天文现象。当月球阴影快速扫过地球时，包括全食带内的各种空间环境都会随之发生变化，最直观的感受是天空变暗了，热辐射、电磁辐射在不同大气高度上出现不同程度地波动。
比如太阳辐射通量降低时电离层结构与动力学特性受到影响，导致电子浓度降低；地磁活动开始出现扰动，对生物定向作用的影响也非常值得研究。2009年横扫我国的日全食事件中，中科院、国家天文台就联合开展了一次引力异常现象的观测，探讨日全食是否会对重力场产生扰动，确保卫星运行在正确的轨道高度上。
太阳物理学上的最大谜团：日冕高温。
本次发生欧洲方向的日食事件显然也是一次千载难逢的观测时机，从近地面层到日地空间、再到太阳物理都被列入了研究计划。其中对太阳的研究比重可能更大一些，美欧的太阳物理学家们已经在斯瓦尔巴特群岛的天文台架设好设备，试图揭开太阳物理学上的最大谜团：为什么日冕拥有极端异常的高温？日冕是太阳大气的最外层。太阳的热量来自核心的聚变反应，核心温度约1500万摄氏度，到了表面就只有不足6000摄氏度了——这都很正常。
可是，从太阳表面继续向外进入太阳大气，温度却很快又开始上升，到了日冕区域温度已经高达100万摄氏度，局部可飙升到200万摄氏度，比太阳表面反而高出近300倍。这一反常高温从何而来？如果仅从我们熟知的热辐射、热传导等加热过程去探寻日冕高温之谜，明显无法得到真实的答案，隐藏在日冕异常高温背后的供能机制则更加变幻莫测。
日全食期间是观测日冕的绝佳机会。
我们平时看到的太阳光基本上来自太阳的光球层，如果将光球层平均亮度设为1，那么日冕的亮度要低于十万分之一。日冕的光学辐射主要集中在内冕、E/L冕以及F冕上，厚度为2倍左右的太阳半径，由于日冕亮度太低，因此观测日冕需要借助一些特殊的仪器，比如日冕仪才能观测。日冕仪的工作原理其实比较简单，在望远镜前段增加一个挡板正好把太阳主体部分遮挡起来，这项技术可追溯到1930年代。
在此后的半个多世纪内，人们不断改进日冕仪并将观测高度提升，从高海拔地区到探空火箭、高空气球，再到轨道平台，以获得更加“干净”的日冕图像。不过研制日冕仪的技术要求较高，需要对日冕仪的光学系统进行详细设计，遮挡部件形成的衍射光和散射光都是令人头疼的问题，因此利用天然日全食事件研究日冕就成了最省心的途径。当月球把太阳完全遮挡时，就起到了望远镜挡板的作用，这时候只要用普通的观测设备就能对日冕展开研究了。
如果说轨道级的日冕仪是高富帅的装备，比如太阳与日光层观测卫星（SOHO）卫星上造价不菲的LASCO大角度分光日冕仪，那么利用日全食观测日冕估计是既经济又实惠的方法了。
日冕温度是如何飙升至百万摄氏度的？日全食期间对日冕进行观测是太阳物理学家的必修课，除了跟着全食带跑之外，还能在工作之余体验异国风情，何乐而不为呢。
本次最佳观测点斯瓦尔巴特群岛就是一处集冒险与旅游为一体的综合性体验圣地，有冰川、北极熊、抹香鲸以及各种高山植物，还可以看极光，非常让人羡慕。不过看似惬意的北极之旅其实并不轻松，天文学家们个个身负重任，其中一项任务就是揭开日冕超高温之谜，这是世界级的难题。前些年《科学》杂志对现代天文学之谜进行了排队，不用说暗物质、暗能量肯定高居榜首，可日冕超高温之谜也不差，进入了前八行列。
对日冕加热机制的研究在上个世纪40至50年代进入快车道，由于日冕在观测上被考虑为波的行为，而且热辐射与热传导机制又无法解释得清楚，因此当时科学家认为声波可能是日冕高温的作用因素。我们知道声波可在太阳大气中进行传播，当太阳色球层物质发生上下对流时，声波可将能量从底层带到上层，物质对流作用也会引发激波效应，进一步参与能量交换机制。
不过这个理论寿命比较短，太阳周围的强磁场环境是不容忽视的存在，随着观测技术与轨道实验室项目的推进，美国宇航局将极紫外观测仪搬到了“天空实验室”上，距离地面400多公里，于是更加精细的日冕结构图像被拍到，来自太阳磁场作用的环状与泡状结构赫然显现，这说明日冕的加热机制与磁流体动力有关。
当前的主流理论认为日冕物质中含有大量等离子体，因此加热机制不仅涉及到“磁”，还牵涉到“电”，日冕中的能量转化主要集中在电流和磁场耗散如何转变为热能的问题上。磁重联被认为是磁流体动力框架下对日冕加热的重要机制，通俗地说磁重联就是太阳磁场局部“断开”后再“连接”的现象，这时候磁场的拓扑结构会发生变化，并产生新的具有较高弯曲度磁力线，进而对等离子体进行加速，在磁能瞬间释放的同时可转化为动能和热能。
从中可以看出，磁重联确实具备了一定的供能条件，在太阳磁场中存储着大量的能量，要知道太阳耀斑的能量来自于太阳磁场，且磁重联对日冕物质喷发起到决定性的作用，磁场重新连接的过程伴随着物质喷发。当然日冕的高温之谜与各种加热机制是分不开的，并不是单一的加热方式，尤其是在太阳周围百花齐放的磁场背景下，每一种加热机制都对日冕的百万度高温有一定的贡献。
需要注意的是，日冕能量耗散是非常快的，可达到每平方米数百瓦的规模向宇宙空间释放，因此其加热方式也应该由一种来主导，否则不可能一直维持百万度的高温。在本次北极地区日全食的观测中，科学家希望观测到磁流体动力学的微小结构，以便验证何种机制来补充日冕的能量损耗。