Animación que compara la aparición prevista de la corona solar durante el 2 de julio, 2019, eclipse con una foto del evento real. Crédito:Predicción del eclipse (imagen azul):Predictive Science Inc .; Fotografía del eclipse:Williams College / NSF Atmospheric and Geospace Sciences Division / Jay Pasachoff / David Sliski / Alan Sliski / Christian Lockwood / John Inoue / Erin Meadors / Aris Voulgaris / Kevin Reardon
Cuando se acercaba la puesta del sol el 2 de julio, 2019, miles a lo largo de una franja de tierra que se extendía por Chile y Argentina miraban al cielo, esperando que la sombra de la Luna los arroje a una oscuridad momentánea. Sabían que se avecinaba un eclipse solar total, y contó los segundos.
Pero un pequeño grupo de científicos observaba con entusiasmo por una razón diferente. Ya tenían una idea de cómo sería el eclipse en sí:Días antes, utilizando datos de la NASA, predijeron cómo la corona —la atmósfera exterior perlada del Sol— aparecería realmente desde el suelo. Estaban impacientes por ver cómo se mantenía su predicción.
Predecir cuándo y dónde ocurrirá un eclipse total es sencillo. Pero los eclipses también son una oportunidad para probar la capacidad de hacer predicciones mucho más complejas de la estructura en constante cambio de la corona. que envía gases supercalientes, llamados viento solar, a todo el sistema solar. Este flujo constante da forma a las condiciones dinámicas del espacio que llamamos clima espacial. Modelar la corona es una parte crucial para comprender mejor y, eventualmente, predecir el clima espacial. que afecta a los satélites, astronautas y tecnología cotidiana, como radio y GPS.
Al comparar su predicción con fotografías de eclipses desde el suelo, los investigadores podrían evaluar y mejorar el rendimiento de sus modelos. Sus predicciones también permitieron a algunos científicos de eclipses enfocar los objetivos de sus experimentos con anticipación.
Predictive Science Inc., una empresa privada de investigación en física computacional 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. Durante aproximadamente dos días, el grupo ejecutó principalmente el modelo en la supercomputadora Pléyades en la división de Supercomputación Avanzada de la NASA en el Centro de Investigación Ames de la agencia en Silicon Valley, California.
Predictive Science Inc. refinó su modelo numérico para simular la apariencia de la corona durante el 2 de julio, Eclipse solar total de 2019. Crédito:Predictive Science Inc.
Su modelo utiliza las mediciones de SDO de campos magnéticos en la superficie del Sol para predecir cómo el campo magnético da forma a la corona a lo largo del tiempo. La versión de este año fue un refinamiento del complejo modelo numérico que el grupo usó para predecir el eclipse en agosto de 2017.
La predicción de 2019 de los investigadores presenta una corona nebulosa, con dos anchos, serpentinas nebulosas una frente a la otra, y plumas más pequeñas que brotan de los polos magnéticos norte y sur. La falta de definición de la corona simulada es probablemente el resultado del estado actual del campo magnético del Sol, que es característicamente más débil durante su marcha actual hacia el mínimo solar, la calma relativa en su ciclo natural de 11 años, dijo Cooper Downs, investigador de Predictive Science.
Foto tomada el día del eclipse desde Chile, 2 de julio, 2019.Crédito:Williams College / NSF División de Ciencias Atmosféricas y Geoespaciales / Jay Pasachoff / David Sliski / Alan Sliski / Christian Lockwood / John Inoue / Erin Meadors / Aris Voulgaris / Kevin Reardon
"Estoy emocionado, "Downs dijo después del eclipse." El Sol cooperó, y las serpentinas estaban en el lugar correcto. Por supuesto, como científico, Ya estoy viendo los detalles en los que nos equivocamos y dónde podemos mejorar. Pero es fantástico ver que habrá mediciones científicas de calidad con las que podamos comparar en detalle, y mucho que aprender de esa comparación ".
Downs se sintió confiado después de que su equipo publicara su predicción final del eclipse el 25 de junio. una semana antes del eclipse:durante el mínimo solar, el sol evoluciona lentamente, y el equipo se benefició de observaciones sólidas en tiempo real en las que basar sus modelos.
Este año, el equipo se centró en parte en mejorar su modelado del campo magnético polar del Sol, que influye fuertemente en la forma de la corona durante el mínimo solar. Los científicos usan modelos para estimar el campo magnético en los polos del Sol, ya que actualmente no tienen medidas allí.
La predicción resultante lucía finas características similares a las de un jet, disparando desde los polos norte y sur del Sol como pelos finos. El Orbitador Solar de la Agencia Espacial Europea, programado para lanzarse en 2020, tendrá una vista única de los polos, llenando un vacío importante en nuestra comprensión del Sol.
Otra nave espacial ya está atravesando la corona, buscando responder preguntas fundamentales sobre el Sol, como por qué la corona arde mucho, mucho más caliente que la superficie solar de abajo, o lo que impulsa el viento solar a velocidades supersónicas.
La sonda solar Parker de la NASA completó su segundo acercamiento al Sol en abril, y se está preparando para otro en septiembre. Tiempo extraordinario, Parker Solar Probe se acerca más a nuestra estrella, recolectando datos valiosos que funcionan de la mano con los modelos solares. La ciencia predictiva también hace predicciones de lo que ve la nave espacial durante los sobrevuelos solares.
"Cada vez que Parker hace un perihelio, obtenemos medidas del campo magnético, velocidad del viento de plasma y solar, "Dijo Downs. Las buenas observaciones mejoran los modelos y viceversa." Los modelos serán una forma esencial de interpretar esos datos, y estos datos serán esenciales para restringir y refinar los modelos ".