Durante l'imminente eclissi, il percorso della totalità, dove gli osservatori sperimentano la parte più oscura dell'ombra della luna (l'ombra), attraversa il Messico, descrivendo un arco a nord-est attraverso il Texas, il Midwest ed entrando brevemente in Canada prima di terminare nel Maine.

Le eclissi solari totali si verificano circa ogni 18 mesi in alcune località della Terra. L'ultima eclissi solare totale che ha attraversato gli Stati Uniti ha avuto luogo il 21 agosto 2017.

Un team internazionale di scienziati, guidato dall’Università di Aberystwyth, condurrà esperimenti vicino a Dallas, in un luogo lungo il percorso della totalità. Il team è composto da dottorandi. studenti e ricercatori dell'Aberystwyth University, del Nasa Goddard Space Flight Center nel Maryland e del Caltech (California Institute of Technology) a Pasadena.

C’è una scienza preziosa da fare durante le eclissi che è paragonabile o migliore di quella che possiamo ottenere tramite missioni spaziali. I nostri esperimenti potrebbero anche far luce su un enigma di lunga data riguardante la parte più esterna dell'atmosfera solare:la sua corona.

Durante un'eclissi solare totale, l'intensa luce del sole viene bloccata dalla luna. Ciò significa che possiamo osservare la debole corona solare con incredibile chiarezza, da distanze molto vicine al sole, fino a diversi raggi solari. Un raggio è la distanza equivalente alla metà del diametro del sole, circa 696.000 km (432.000 miglia).

Misurare la corona è estremamente difficile senza un’eclissi. Richiede un telescopio speciale chiamato coronografo progettato per bloccare la luce diretta del sole. Ciò consente di risolvere la luce più debole proveniente dalla corona. La chiarezza delle misurazioni delle eclissi supera anche i coronografi basati nello spazio.

Possiamo anche osservare la corona con un budget relativamente piccolo, rispetto, ad esempio, alle missioni dei veicoli spaziali. Un enigma persistente sulla corona è l’osservazione che è molto più calda della fotosfera (la superficie visibile del sole). Quando ci allontaniamo da un oggetto caldo, la temperatura circostante dovrebbe diminuire, non aumentare. Il modo in cui la corona viene riscaldata a temperature così elevate è una questione su cui investigheremo.

Abbiamo due strumenti scientifici principali. Il primo di questi è il Cip (polarimetro per imaging coronale). Cip è anche la parola gallese per "colpo d'occhio" o "sguardo rapido". Lo strumento riprende immagini della corona solare con un polarizzatore.

La luce che vogliamo misurare proveniente dalla corona è altamente polarizzata, il che significa che è composta da onde che vibrano su un unico piano geometrico. Un polarizzatore è un filtro che lascia passare la luce con una particolare polarizzazione, bloccando la luce con altre polarizzazioni.

Le immagini del Cip ci permetteranno di misurare proprietà fondamentali della corona, come la sua densità. Farà luce anche su fenomeni come il vento solare. Si tratta di un flusso di particelle subatomiche sotto forma di plasma – materia surriscaldata – che scorre continuamente verso l’esterno dal sole. Il CIP potrebbe aiutarci a identificare le fonti nell'atmosfera solare di alcuni flussi di vento solare.

Le misurazioni dirette del campo magnetico nell'atmosfera solare sono difficili. Ma i dati dell’eclissi dovrebbero permetterci di studiarne la struttura su scala fine e di tracciare la direzione del campo. Saremo in grado di vedere fino a che punto si estendono dal sole le strutture magnetiche chiamate grandi anelli magnetici "chiusi". Questo a sua volta ci fornirà informazioni sulle condizioni magnetiche su larga scala nella corona.

Il secondo strumento è Chils (spettrometro a linee coronali ad alta risoluzione). Raccoglie spettri ad alta risoluzione, in cui la luce viene separata nei colori che la compongono. Qui stiamo cercando una particolare firma spettrale del ferro emesso dalla corona.

Comprende tre linee spettrali, dove la luce viene emessa o assorbita in una gamma di frequenze ristretta. Ciascuno di essi viene generato a un diverso intervallo di temperature (nell'ordine di milioni di gradi), quindi la loro luminosità relativa ci racconta la temperatura coronale nelle diverse regioni.

La mappatura della temperatura della corona fornisce modelli avanzati basati su computer del suo comportamento. Questi modelli devono includere meccanismi su come il plasma coronale viene riscaldato a temperature così elevate. Tali meccanismi potrebbero includere, ad esempio, la conversione delle onde magnetiche in energia del plasma termico. Se mostriamo che alcune regioni sono più calde di altre, ciò può essere replicato nei modelli.

L'eclissi di quest'anno si verifica anche durante un periodo di intensa attività solare, quindi potremmo osservare un'espulsione di massa coronale (CME). Si tratta di enormi nubi di plasma magnetizzato che vengono espulse dall'atmosfera solare nello spazio. Possono influenzare le infrastrutture vicino alla Terra, causando problemi ai satelliti vitali.

Molti aspetti delle CME sono poco compresi, inclusa la loro prima evoluzione vicino al sole. Le informazioni spettrali sulle CME ci permetteranno di ottenere informazioni sulla loro termodinamica, sulla loro velocità ed espansione vicino al sole.

I nostri strumenti per l'eclissi sono stati recentemente proposti per una missione spaziale chiamata missione di occultazione solare abilitata alla luna (Mesom). Il piano è quello di orbitare attorno alla Luna per ottenere osservazioni di eclissi più frequenti ed estese. È stata pianificata come una missione dell'Agenzia spaziale britannica che coinvolge diversi paesi, ma guidata dall'University College di Londra, dall'Università del Surrey e dall'Università di Aberystwyth.

Avremo anche una telecamera commerciale avanzata a 360 gradi per raccogliere video dell'eclissi dell'8 aprile e del sito di osservazione. Il video è prezioso per eventi di sensibilizzazione del pubblico, in cui mettiamo in evidenza il lavoro che svolgiamo e aiuta a suscitare l'interesse del pubblico per la nostra stella locale, il sole.