Quando il 2 luglio si avvicinava il tramonto, 2019, migliaia lungo un nastro di terra che si estende tra Cile e Argentina guardavano il cielo, aspettando che l'ombra della Luna li getti nell'oscurità momentanea. Sapevano che stava arrivando un'eclissi solare totale, e ho contato i secondi.

Ma un piccolo gruppo di scienziati stava guardando con impazienza per un motivo diverso. Avevano già un'idea di come sarebbe stata l'eclissi stessa:giorni prima, utilizzando i dati della NASA, hanno predetto come la corona, l'atmosfera perlacea esterna del Sole, sarebbe effettivamente apparsa dal suolo. Erano impazienti di vedere come reggeva la loro previsione.

Prevedere quando e dove accadrà un'eclissi totale è semplice. Ma le eclissi sono anche un'opportunità per testare la capacità di fare previsioni molto più complesse della struttura in continua evoluzione della corona, che invia gas incandescenti, chiamati vento solare, a raffiche in tutto il sistema solare. Questo flusso costante modella le condizioni spaziali dinamiche che chiamiamo tempo spaziale. La modellazione della corona è una parte cruciale per una migliore comprensione e alla fine per prevedere il tempo spaziale, che colpisce i satelliti, astronauti, e la tecnologia di tutti i giorni, come radio e GPS.

Confrontando la loro previsione con fotografie di eclissi dal suolo, i ricercatori potrebbero valutare e migliorare le prestazioni dei loro modelli. Le loro previsioni hanno anche permesso ad alcuni scienziati dell'eclissi di focalizzare in anticipo gli obiettivi dei loro esperimenti.

Predictive Science Inc.—una società privata di ricerca sulla fisica computazionale con sede a San Diego, California, e supportato dalla NASA, la National Science Foundation e l'Air Force Office of Scientific Research, hanno utilizzato i dati del Solar Dynamics Observatory della NASA, o SDO, per sviluppare la loro previsione. In circa due giorni, il gruppo ha principalmente eseguito il modello sul supercomputer Pleiades presso la divisione Advanced Supercomputing della NASA presso l'Ames Research Center dell'agenzia nella Silicon Valley, California.

Il loro modello utilizza le misurazioni SDO dei campi magnetici sulla superficie del Sole per prevedere come il campo magnetico modella la corona nel tempo. La versione di quest'anno è stata un perfezionamento del complesso modello numerico utilizzato dal gruppo per prevedere l'eclissi nell'agosto 2017.

La previsione del 2019 dei ricercatori presenta una corona nebulosa, con due larghe, nebulose stelle filanti l'una di fronte all'altra, e pennacchi più piccoli che spuntano dai poli magnetici nord e sud. La mancanza di definizione della corona simulata è probabilmente il risultato dello stato attuale del campo magnetico del Sole, che è caratteristicamente più debole durante la sua attuale marcia verso il minimo solare, la relativa pausa nel suo ciclo naturale di 11 anni, ha detto il ricercatore di Predictive Science Cooper Downs.

"Sono emozionato, " Downs ha detto dopo l'eclissi. "Il Sole ha collaborato, e le stelle filanti erano nel posto giusto. Certo, come scienziato, Sto già guardando i dettagli che abbiamo sbagliato e dove possiamo migliorare. Ma è fantastico vedere che ci saranno misurazioni scientifiche di qualità che possiamo confrontare in dettaglio con, e molto da imparare da quel confronto."

Downs si sentiva fiducioso dopo che la sua squadra aveva pubblicato la previsione finale dell'eclissi il 25 giugno, una settimana prima dell'eclissi:durante il minimo solare, il Sole si evolve lentamente, e il team ha avuto il vantaggio di solide osservazioni in tempo reale su cui basare i propri modelli.

Quest'anno, il team si è in parte concentrato sul miglioramento della modellazione del campo magnetico polare del Sole, che influenza fortemente la forma della corona durante il minimo solare. Gli scienziati usano modelli per stimare il campo magnetico ai poli del Sole, poiché attualmente non hanno misurazioni lì.

La previsione risultante mostrava caratteristiche simili a jet, che spuntano dai poli nord e sud del Sole come ciuffi di peli. Il Solar Orbiter dell'Agenzia Spaziale Europea, previsto per il lancio nel 2020, avrà una vista unica dei pali, colmare un'importante lacuna nella nostra comprensione del Sole.

Un'altra navicella spaziale sta già piombando attraverso la corona, cercando di rispondere a domande fondamentali sul Sole, ad esempio perché la corona divampa molto, molto più caldo della superficie solare sottostante, o cosa alimenta il vento solare a velocità supersoniche.

La sonda solare Parker della NASA ha completato il suo secondo approccio ravvicinato al Sole ad aprile, e si sta preparando per un altro a settembre. Col tempo, Parker Solar Probe pollici più vicino alla nostra stella, raccogliere dati preziosi che funzionano di pari passo con i modelli solari. Predictive Science fa anche previsioni su ciò che vede la navicella spaziale durante i sorvoli solari.

"Ogni volta che Parker fa un perielio, otteniamo misurazioni del campo magnetico, plasma e velocità del vento solare, " Downs ha detto. Le buone osservazioni migliorano i modelli e viceversa. "I modelli saranno un modo essenziale di interpretare quei dati, e questi dati saranno essenziali per vincolare e perfezionare i modelli".