La tenue corona del sol brilla intensamente durante un eclipse solar total.
(Imagen: © Miloslav Druckmüller / Peter Aniol / Vojtech Rušin / Ľubomír Klocok / Karel Martišek / Martin Dietzel)
En América del Sur, millones de ojos se volverán hacia los cielos mientras la luna se mueve frente al sol para presentar un eclipse solar hoy (2 de julio). Mientras que casi todo el continente verá la luna cubrir al menos una parte del sol, los observadores del cielo en partes de Chile y Argentina experimentarán algunos momentos del crepúsculo durante el día mientras la luna borra por completo el sol en un eclipse solar total.
Pero si bien la mayoría de los observadores del cielo se sumergirán en la impresionante vista, algunos volverán una mirada más crítica y científica al evento. El eclipse tendrá lugar sobre el Observatorio Interamericano Cerro Tololo de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) en el norte de Chile, donde cinco equipos de científicos estudiarán la atmósfera del sol y la Tierra durante el eclipse para obtener observaciones difíciles de vislumbrar que solo están disponibles. en los fugaces momentos de la oscuridad del día.
"El 2 de julio, los fondos de NSF permitirán a los científicos aprovechar la preciosa oportunidad de un eclipse solar total para estudiar la corona del sol", dijo el director del programa de NSF, David Boboltz, en un comunicado. El sol permanecerá oculto durante 2 minutos y 6 segundos en el telescopio.
Mientras que la luna se mueve con frecuencia frente a una porción del sol durante eclipses solares parciales, que ocurren algunas veces al año en promedio, el sol está completamente bloqueado durante un eclipse solar total. La diferencia entre un eclipse solar total y un eclipse parcial, incluso cuando el 99% del sol está protegido, es dramática y puede permitir una gama más amplia de experimentos científicos. Cuando el cuerpo del sol está completamente bloqueado, la elusiva corona interna se hace visible.
Compuesta por gases extremadamente calientes, la corona es misteriosamente más caliente que la superficie del sol. A pesar de su alta temperatura, es millones de veces más tenue que el cuerpo visible del sol, debido a su naturaleza tenue. Estudiar la corona puede revelar ideas sobre el clima espacial generado por el sol, que puede tener efectos significativos en la Tierra.
Además de realizar una ciencia valiosa, cada equipo ha esbozado un plan de divulgación de eclipse para involucrar a estudiantes locales chilenos y extranjeros, astrónomos aficionados y el público en general.
Un experimento de décadas
En la década de 1990, el astrónomo estadounidense Jay Pasachoff comenzó un programa de observación que desde entonces ha seguido monitoreando el sol cambiante. Al medir el color, la forma y la temperatura actuales de la corona, los científicos esperan mejorar su comprensión de las erupciones y serpentinas que provienen del sol.
Pasachoff, profesor de astronomía en el Williams College de Massachusetts, es uno de los tres hombres que posee el récord de observación de los eclipses solares más totales. Ha viajado por el mundo para observar 70 eclipses solares, 34 de ellos eclipses solares totales.
"Cada vistazo que tenemos del sol durante un eclipse solar total, solo un par de minutos cada 18 meses más o menos, nos da un conjunto diferente de características para observar", dijo Pasachoff en el comunicado.
Las observaciones de las características del sol pueden ayudar a mejorar nuestra comprensión de las eyecciones de masa coronal (CME), erupciones de material cargado que arrojan desde la superficie solar. A medida que estos grupos viajan hacia el espacio, pueden chocar con planetas como la Tierra e interactuar con sus campos magnéticos. En 1859, una tormenta solar conocida como el evento Carrington causó descargas eléctricas y cortocircuitos a lo largo de los cables del telégrafo, incluso permitiendo que los telégrafos desconectados de su fuente de alimentación funcionen. Un evento similar hoy, en un mundo mucho más electrónico, podría tener repercusiones significativas.
El equipo de Pasachoff también estudiará grandes estructuras coronales conocidas como serpentinas, las regiones puntiagudas que aparecen en la mayoría de las imágenes de la corona. Debido a que el eclipse solar total de 2019 ocurre durante una parte relativamente tranquila del ciclo de actividad de 11 años del sol, proporcionará una vista rara de los penachos solares polares, los mechones de campos magnéticos abiertos producidos en los polos solares norte y sur.
"También espero comparar nuestras observaciones de la corona tomadas durante el eclipse ... con las predicciones que hacen los colegas antes del eclipse en función del campo magnético y las manchas solares del mes anterior", dijo Pasachoff. Las predicciones y observaciones se combinarán en imágenes de computadora una vez que el eclipse haya concluido.
La temperatura del sol también cambia durante el ciclo de 11 años. Al medir el hierro sobrecalentado en la corona, el equipo podrá medir la temperatura general de la corona para estudiar cómo ha variado con el tiempo.
'Sherpas de viento solar'
Un segundo equipo de investigadores conocido como los "Sherpas del viento solar" estudiará la corona del sol desde tres lugares diferentes en América del Sur. Dirigido por la astrónoma Shadia Habbal de la Universidad de Hawai, este grupo estudiará el sol desde Cerro Tololo y otros dos lugares en Argentina. Además de aumentar las posibilidades de poder observar el sol en un clima despejado, tener múltiples sitios también permitirá a los investigadores medir los cambios en la estructura coronal que ocurren en escalas de tiempo muy pequeñas.
El plan no es nuevo. El equipo de Habbai utilizó una estrategia similar durante el eclipse solar total del 21 de agosto de 2017 en los Estados Unidos. Su objetivo es aumentar el conjunto de instrumentos utilizados en las observaciones y estudiar diferentes longitudes de onda que aún no se han estudiado.
Los astrónomos planean usar imágenes de múltiples longitudes de onda y mediciones espectroscópicas, que dividen la luz en sus longitudes de onda componentes, para detectar la composición química, temperatura, densidad, movimiento no relacionado con el calor y salidas de diferentes partes de la corona. Cada atributo se estudiará cerca de la superficie solar, donde se produce el mayor cambio en el campo magnético solar y donde el viento solar y las eyecciones de masa coronal nacen y se arrojan del sol.
Habbal dijo que el eclipse es único "porque ocurre a última hora de la tarde y el sol estará a muy baja altitud. Además, el sol está cerca del mínimo solar, por lo que la distribución de estructuras en la corona solar será diferente a la de hace dos años ".
'Un gran logro para la ciencia ciudadana'
Los astrónomos del Observatorio Astronómico Nacional de Japón también establecerán múltiples estaciones para estudiar el eclipse. El equipo de Yoichiro Hanaoka realizará observaciones de la corona cerca de la superficie, una región no visible para observatorios espaciales como el Observatorio Solar y Heliosférico de la NASA (SOHO) y el Observatorio de Relaciones Terrestres Solares (STEREO). Al combinar las imágenes terrestres con las obtenidas del espacio, Hanaoka y sus colegas podrán construir una imagen completa de la corona.
El equipo de Hanaoka no estará completamente compuesto por profesionales.
"Vamos a colaborar con observadores aficionados, ampliamente distribuidos a lo largo del camino del eclipse total en Chile y Argentina, para organizar observaciones en varios sitios", dijo. La combinación de todas estas observaciones proporcionará una idea de cómo cambia la corona con el tiempo. "Será un gran logro para la ciencia ciudadana", dijo Hanaoka.
Un proyecto polarizador
El campo magnético de la corona y las estructuras dentro de ella juegan un papel fundamental en el clima espacial. La medición de la orientación del campo magnético solar puede ayudar con las predicciones sobre lo que impulsa los eventos del clima espacial como las CME. Pero las mediciones confiables del campo magnético siguen siendo un desafío.
Para medir el campo magnético del sol, los científicos tienen que medir la polarización de la luz que proviene del sol. Al igual que las gafas de sol polarizadas, los polarizadores de los telescopios solares filtran la luz que no coincide con su orientación.
"Al rotar estos polarizadores, podemos reconstruir la forma del campo magnético en el sol", dice Paul Bryans, investigador de la Corporación Universitaria de Investigación Atmosférica que liderará el proyecto para estudiar el campo magnético del sol. "Esto nos ayudará a comprender qué tipos de configuraciones de campo magnético pueden conducir a eventos eruptivos", dijo.
De vuelta en la tierra
Mientras que los primeros cuatro equipos de la NSF mirarán al sol, el quinto mantendrá la vista firmemente en la Tierra. Dirigido por Miquel Serra-Ricart, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) en España, el equipo investigará los cambios en la temperatura de la atmósfera de la Tierra, particularmente la ionosfera, la capa superior que se encuentra entre 50 y 600 millas ( 80 a 1,000 kilómetros) sobre la superficie de la Tierra, a medida que la sombra de la luna viaja sobre el observatorio.
"Un eclipse solar total produce un área amplia y redonda de oscuridad y una luz solar muy reducida que viaja a través de la atmósfera de la Tierra en un camino relativamente estrecho durante el día", dijo Serra-Ricart. "Su efecto sobre la intensidad de la radiación solar es notablemente similar a lo que sucede al amanecer y al atardecer y crea cambios en la atmósfera de la Tierra que queremos medir".
El equipo hará un seguimiento de cuánto y qué tan rápido cae la temperatura en la sombra cuando la Tierra está completamente cubierta por el sol. También seguirán los cambios en la ionosfera para comprender mejor cómo impacta la recepción de radio de larga distancia nocturna.
Aunque la sombra de la luna producirá una breve ionosfera nocturna, diferirá de la atmósfera nocturna normal.
"La sombra de la luna es relativamente pequeña en la Tierra y viaja a velocidades supersónicas. Probablemente producirá algunos efectos interesantes que podrían detectarse en radios comunes o receptores pequeños", dijo Serra-Ricart.
Esta no será la primera vez que se estudia la ionosfera durante un eclipse. Durante el eclipse de 1999 en el Reino Unido, los científicos alentaron a las personas a usar una radio para rastrear los cambios en la atmósfera superior. Los científicos ciudadanos sintonizaron una estación de radio en España detectable en el Reino Unido para determinar cuánto más lejos viajaron las ondas de radio durante el eclipse.
"Aunque los efectos ionosféricos de los eclipses solares se han estudiado durante más de 50 años, quedan muchas preguntas sin respuesta. Sabemos aproximadamente cómo sucede esto, pero no con precisión. El eclipse dará a los investigadores la oportunidad de examinar el proceso de carga y descarga en casi tiempo real". "
Nota del editor: Si tomas una foto increíble de la 2 de julio de 2019 eclipse solar total y me gustaría compartirlo con los lectores de Space.com, enviar sus fotos, comentarios y su nombre y ubicación a [email protected].
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