El 14 de diciembre 2020, la sombra de la Luna recorrió Chile y Argentina, lanzando una delgada franja de tierra en breve, oscuridad del mediodía.

Aquellos en el camino de este eclipse solar total vislumbraron el sistema solar en movimiento. Durante un eclipse solar, la luna cruza entre el sol y la tierra, cubriendo el rostro brillante del sol. El tiempo lo permite, un eclipse total revela que el Sol está oculto de otra manera, halo blanco perla de una atmósfera, llamado la corona.

Una semana antes, un grupo de científicos predijo cómo se vería la corona durante este eclipse en particular. La corona cambia en respuesta al campo magnético en evolución del Sol. Los gases supercalientes, conocidos como viento solar, salen de la corona y atraviesan el sistema solar. Este flujo da forma a las condiciones en el espacio conocidas como clima espacial. Modelar la corona es una parte clave para comprender y eventualmente predecir el clima espacial, que afecta a los astronautas, satélites y tecnología cotidiana, como radio y GPS.

Es fácil predecir cuándo y dónde ocurrirá un eclipse solar total. Pero predecir la aparición de la corona es mucho más difícil, ya que el campo magnético del Sol es tan vasto y complicado. Al comparar las predicciones de la corona con las fotografías de eclipses desde el suelo, los investigadores pueden probar sus modelos e identificar dónde podrían mejorarse.

Predictive Science Inc., una empresa de investigación privada con sede en San Diego, California, y con el apoyo de la NASA, la Fundación Nacional de Ciencias, y la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea:utilizaron datos del Observatorio de Dinámica Solar de la NASA, o SDO, para desarrollar su predicción. La División de Supercomputación Avanzada (NAS) de la NASA en el Centro de Investigación Ames de la agencia en Silicon Valley, California, apoyó los cálculos, además de la National Science Foundation.

El sol está hirviendo constantemente. La energía y los campos magnéticos atraviesan la estrella. Saber adónde van es clave para predecir el comportamiento del Sol, pero es una pregunta difícil, como preguntar dónde subirá y bajará un grano de arroz en una olla burbujeante. Por ahora, El modelo de los investigadores se basa en los mapas magnéticos de la superficie del Sol de SDO para capturar cómo el campo magnético da forma a la corona a lo largo del tiempo.

En la actualidad, el sol se vuelve más activo, lo que complica la tarea. Cuando el sol está activo, la apariencia de la corona puede cambiar en solo unos días. La actividad del Sol sube y baja en el transcurso de su ciclo natural de aproximadamente 11 años. El Sol superó el mínimo solar en diciembre de 2019, marcando la transición a un nuevo ciclo solar.

Cuando llegó el eclipse del 14 de diciembre, la corona era más turbia y tranquila de lo previsto. La predicción mostró estructuras definidas, cuales, mientras se encuentra aproximadamente en el lugar correcto, estaban más definidos de lo que aparecía en la realidad.

"Con la actividad del sol aumentando, fue interesante ver cuánto cambió el día del eclipse, "Dijo el investigador de ciencia predictiva Cooper Downs.

El muestreo de datos podría explicar en parte las diferencias. Los datos del equipo incluyeron un fuerte punto caliente de actividad magnética. Dos semanas antes del eclipse una llamarada solar y una erupción similar a una anémona estallaron desde este lugar. Más tarde, la región debilitada, lo suficiente para que esa parte de la corona se afloje el día del eclipse. Pero los datos del equipo no incluyeron el deterioro que siguió, por lo que la predicción resultante tenía un campo magnético más fuerte y una corona más definida en ese lado.

Una burbuja de una erupción solar llamada eyección de masa coronal, también es visible en la parte inferior izquierda de la corona, otra señal de la actividad de salida del Sol. La erupción parece haber surgido del Sol unas horas antes del eclipse.

Las observaciones de Solar Orbiter podrían ayudar a mejorar estos modelos. En la actualidad, Los investigadores se limitan a realizar mediciones desde la perspectiva de la Tierra en el plano de la eclíptica:el cinturón del espacio, aproximadamente alineado con el ecuador del Sol, por el que orbitan todos los planetas. Cuando Solar Orbiter, que se lanzó en febrero de 2020, obtiene medidas del campo magnético en otros lugares, y eventualmente, en los polos norte y sur del Sol, los investigadores tendrán una visión más completa de nuestra estrella.

El grupo de investigación ha elaborado una predicción para cada eclipse en los últimos años, haciendo ajustes y mejoras cada vez. En 2017, También utilizaron datos de la NASA y la supercomputadora Pléyades en Ames para predecir la aparición de la corona durante el 21 de agosto. Eclipse de 2017 en Estados Unidos. Las observaciones de SDO de filamentos (estructuras con forma de serpiente en la superficie del Sol) ayudaron a perfeccionar el modelo. Para un eclipse de 2019, los investigadores mejoraron su modelado del campo magnético del Sol en los polos, que influye fuertemente en la forma de la corona durante el mínimo solar.

Un cambio que hicieron este año es un modelo más preciso de las temperaturas en la corona. En lugar de hacer que el material solar cargado eléctricamente en su simulación tenga una sola temperatura uniforme, permiten temperaturas separadas para diferentes tipos de partículas. Después del eclipse el grupo comparará su modelo con la realidad y continuará ajustando la simulación.

"Nos pusimos a trabajar para hacer avanzar el modelo, ", Dijo Downs. Las discrepancias entre la predicción y la realidad demuestran lo importantes que son los eclipses para los modeladores, él dijo. "Si no le queda bien, eso solo te dice cuánto más nos queda por recorrer ".