Il nostro sole, come molte stelle, è adornato da una corona. Si chiama corona (dal latino "corona" o "ghirlanda") ed è costituita da lunghi filamenti filiformi di plasma che fuoriescono dalla superficie del sole. Il potente campo magnetico del sole definisce questi filamenti, facendoli increspare e facendo evolvere costantemente le loro strutture. Tuttavia, i filamenti sono deboli, quindi l'unico modo per osservare la corona a occhio nudo è durante un'eclissi solare totale.
In previsione dell'eclissi solare dell'8 aprile 2024, gli scienziati di Predictive Science stanno utilizzando i dati del Solar Dynamics Observatory (SDO) della NASA per prevedere come potrebbe apparire la corona del nostro sole in quel giorno. Inoltre, il loro modello utilizza gli sforzi computazionali del supercomputer Pleiades della NASA per aggiornare le sue previsioni quasi in tempo reale. Ciò significa che il modello aggiorna continuamente le sue previsioni mentre inserisce i dati trasmessi da SDO, fornendo informazioni il più vicino possibile al tempo reale.
La corona solare è l'atmosfera esterna della nostra stella. "Si estende nello spazio interplanetario come il vento solare", ha affermato il presidente di Predictive Science Jon Linker. Spinto dal calore e dalla turbolenza magnetica del sole, questo vento soffia fino ai confini del sistema solare.
"Avvolge i pianeti", ha detto Linker, "compresa la Terra."
Mentre la Terra e gli altri pianeti si bagnano nel deflusso coronale, le loro atmosfere reagiscono alle particelle energetiche e ai campi magnetici presenti nel vento solare. Questa reazione, chiamata meteorologia spaziale, può variare da lieve a grave, proprio come il clima terrestre. Eventi meteorologici spaziali estremi, come le grandi eruzioni solari chiamate espulsioni di massa coronale, possono interrompere importanti tecnologie di comunicazione, influenzare gli astronauti in orbita o persino danneggiare le reti elettriche su cui tutti facciamo affidamento.
La meteorologia spaziale è uno degli effetti più tangibili della dinamica esterna del sole e la creazione di previsioni accurate è qualcosa a cui gli scienziati stanno lavorando. Secondo Linker, il perfezionamento di questi modelli solari aiuta a gettare le basi per le previsioni.
"Se si intende prevedere il percorso di un'espulsione di massa coronale, proprio come nel caso di un uragano, avere uno sfondo più accurato è davvero importante", ha affermato.
L'SDO e altri osservatori solari forniscono informazioni dettagliate sulla corona, ma agli scienziati mancano ancora alcune informazioni vitali sulle forze che guidano la sua attività, necessarie per prevedere con precisione l'aspetto della corona. "Non abbiamo un modo per misurare accuratamente il campo magnetico nella corona", ha affermato Emily Mason, ricercatrice presso Predictive Science. "Questa è una delle cose che rendono tutto questo così impegnativo."
Per costruire il loro modello, i ricercatori di Predictive Science utilizzano misurazioni del campo magnetico mutevole del sole sulla superficie solare per guidare il loro modello quasi in tempo reale. Una chiave di questa innovazione è stata la creazione di un processo automatizzato che converte i dati grezzi provenienti dall’SDO per mostrare come il flusso magnetico e l’energia vengono iniettati nella corona nel tempo. L'aggiunta di questa dinamica al modello consente alla corona di evolversi nel tempo, portando a eruzioni solari.
"Abbiamo sviluppato una pipeline software che ha preso in considerazione le mappe del campo magnetico, ha selezionato tutte le aree che dovrebbero essere energizzate e quindi ha messo a punto la quantità di energia da aggiungere a quelle aree", ha detto Mason. Costruire questa pipeline automatica è stato un enorme passo avanti per il team. Nelle previsioni passate, il modello utilizzava un'istantanea statica del campo magnetico superficiale, non ideale per tenere il passo con il sole in continua evoluzione, soprattutto durante il nostro attuale periodo di maggiore attività solare.
Allo stesso modo, nelle iterazioni del 2017 e del 2021, Mason ha spiegato che un compagno di squadra era solito “disegnare letteralmente a mano quali aree del sole dovevano essere energizzate” analizzando l’attività ultravioletta estrema in alcune regioni. L'aggiornamento continuo del campo magnetico è fondamentale per tutte le modifiche apportate al modello di quest'anno e il team nutre grandi speranze per i risultati.
La ricorrenza delle eclissi solari totali offre l’opportunità di testare l’accuratezza dei loro modelli rispetto alle condizioni della vita reale e aggiornarli di conseguenza. "Abbiamo utilizzato le previsioni dell'eclissi ogni volta per fare qualcosa di nuovo con il modello", ha affermato Cooper Downs, ricercatore presso Predictive Science che ha orchestrato la pipeline di modellazione automatizzata. "Sono davvero entusiasta di vedere nelle prossime due settimane come questa previsione continuerà a migliorare. Penso che sarà una differenza davvero drastica rispetto a ciò che eravamo in grado di fare in passato."
Mason condivide il suo entusiasmo.
"L'eclissi è semplicemente un'occasione fantastica per dire:'Guarda questo. Questo è come pensiamo che sarà! Non vuoi saperne di più a riguardo?'", Ha detto con un sorriso. "È un'opportunità davvero entusiasmante per noi di condividere con tutti gli altri le cose che ci entusiasmano tutto l'anno."
Fornito dalla NASA
