Assistere a un'eclissi solare totale, quella che ha attraversato gli Stati Uniti continentali nel 2017, non è stata abbastanza per Jaxen Godfrey, senior della Montana State University. Ma quando è volata in Cile a luglio per sperimentarne un'altra, non era solo per il brivido. Doveva continuare a studiare un fenomeno atmosferico sfuggente.
Goffredo, un nativo di Great Falls laureandosi in fisica presso il Dipartimento di Fisica del College of Letters and Science della MSU, faceva parte di un team del Montana Space Grant Consortium che ha utilizzato il raro evento celeste per condurre un esperimento sulle onde gravitazionali disturbi nell'involucro terrestre di gas che guidano i modelli meteorologici e influenzano il comportamento degli incendi e le prestazioni delle turbine eoliche, tra l'altro.
"Le onde di gravità sono fondamentalmente come le onde sull'acqua, " spiegò Godfrey. Le onde, che si verificano tra gli strati dell'alta atmosfera, sono relativamente comuni e possono essere causati quando i venti fluiscono su una catena montuosa, ma rimangono poco compresi. Un'eclissi rappresenta un'opportunità speciale per studiare il fenomeno perché l'improvviso blocco della luce solare crea bruschi cambiamenti termici. L'ombra della luna "è come una barca che si muove nell'acqua, " disse Goffredo.
Durante l'eclissi del 2017, Goffredo, insieme agli studenti della MSU, l'Università del Montana e il Chief Dull Knife College, ha lanciato 19 palloni meteorologici pieni di elio da siti nel Wyoming come parte del progetto Eclipse Ballooning del Montana Space Grant Consortium. I palloni trasportavano sensori chiamati radiosondes ad altitudini di 80, 000 piedi o più. I dispositivi palmari misuravano la temperatura, pressione e altre variabili nel tentativo di rilevare per la prima volta le onde gravitazionali durante un'eclissi.
Secondo Jen Fowler, assistente alla regia del Montana Space Grant Consortium, i risultati hanno suggerito la presenza delle onde, ma non sono stati in grado di misurarle direttamente. "Pensavamo che fosse perché non avevamo preso di mira le quote adeguate, " lei disse.
Questa volta, la squadra di sei ha lanciato palloni leggermente più grandi in grado di salire a quote maggiori. Dal loro sito di lancio presso l'Osservatorio Collowara nelle montagne a nord di Santiago, hanno lanciato più palloncini rispetto al 2017, e li ha lanciati ogni ora durante un periodo di 24 ore prima dell'eclissi.
Quando l'ombra della luna ricoprì l'osservatorio, Godfrey si è preso una pausa dal lancio di palloncini e dal download di dati per vivere lo stesso inquietante, oscurità di mezzogiorno che ha fatto due anni fa. "Ma questa volta avevo la mia macchina fotografica, " lei disse.
Da luglio, Godfrey ha lavorato con Fowler e Thomas Colligan, studente di master presso il Dipartimento di Informatica presso UM, per analizzare i dati. "Abbiamo uno o due forti candidati per le onde gravitazionali causate dall'eclissi, ma dobbiamo guardare i dati più da vicino, " disse Godfrey, il cui coinvolgimento con il progetto di quest'anno e quello del 2017 è stato supportato da uno stage con il programma di voli in mongolfiera ad alta quota del Montana Space Grant Consortium chiamato BOREALIS. Il Montana Space Grant Consortium, che comprende 23 college e università del Montana, fa parte di una rete nazionale sponsorizzata dalla NASA che lavora per rafforzare la ricerca e l'istruzione aerospaziale.
Secondo Fowler, le misurazioni del team costituiscono un prezioso set di dati che potrebbe aiutare gli scienziati dell'atmosfera a prevedere in modo più accurato quando e dove si verificheranno le onde gravitazionali. E lo studio triennale ha fornito un'opportunità unica per studenti universitari come Godfrey di essere coinvolti in un progetto scientifico a lungo termine.
Goffredo, chi sta progettando di andare alla scuola di specializzazione per la fisica, presenterà i risultati del team a una conferenza dell'American Geophysical Union a San Francisco a dicembre. "È stata una grande esperienza di ricerca, " lei disse.
