Un eclipse solar total ocurre en algún lugar de la Tierra aproximadamente una vez cada 18 meses. Pero debido a que la superficie de la Tierra es mayormente oceánica, la mayoría de los eclipses son visibles sobre la tierra por poco tiempo, si es que lo hay. El eclipse solar total del 21 de agosto de 2017, es diferente: su camino se extiende sobre la tierra durante casi 90 minutos, dando a los científicos una oportunidad sin precedentes para realizar mediciones científicas desde el suelo.
Cuando la Luna se mueva frente al Sol el 21 de agosto, oscurecerá por completo la cara brillante del Sol. Esto sucede debido a una coincidencia celestial, aunque el Sol es aproximadamente 400 veces más ancho que la Luna, la Luna en Agosto21 estará aproximadamente 400 veces más cerca de nosotros, haciendo que su tamaño aparente en el cielo sea casi igual. De hecho, la Luna nos parecerá un poco más grande que el Sol, lo que le permitirá oscurecer totalmente el Sol durante más de dos años y medio.minutos en algunos lugares. Si tuvieran exactamente el mismo tamaño aparente, el eclipse total solo duraría un instante.
El eclipse revelará la atmósfera exterior del Sol, llamada corona, que de otro modo es demasiado tenue para verla al lado del Sol brillante. Aunque estudiamos la corona desde el espacio con instrumentos llamados coronógrafos, que crean eclipses artificiales usando un disco de metalpara bloquear la cara del Sol: todavía hay algunas regiones inferiores de la atmósfera del Sol que solo son visibles durante los eclipses solares totales. Debido a una propiedad de la luz llamada difracción, el disco de un coronógrafo debe bloquear tanto la superficie del Sol comogran parte de la corona para obtener imágenes nítidas, pero debido a que la Luna está muy lejos de la Tierra, a unas 230,000 millas de distancia durante el eclipse, la difracción no es un problema, y los científicos pueden medir la corona inferior enbuen detalle.
La NASA aprovecha el eclipse del 21 de agosto de 2017 al financiar 11 investigaciones científicas en tierra en los Estados Unidos. Seis de ellas se centran en la corona del Sol.
La fuente del clima espacial
Nuestro Sol es una estrella activa que libera constantemente un flujo de partículas cargadas y campos magnéticos conocidos como el viento solar. Este viento solar, junto con discretos eructos de material solar conocidos como eyecciones de masa coronal, puede influir en el campo magnético de la Tierra, enviar partículasllueve en nuestra atmósfera y, cuando es intenso, impacta los satélites. Aunque podemos rastrear estas erupciones solares cuando salen del Sol, la clave para predecir cuándo sucederán podría estar en estudiar sus orígenes en el campo magnético.energía almacenada en la corona inferior.
Un equipo dirigido por Philip Judge, del Observatorio de la Gran Altitud en Boulder, Colorado, utilizará nuevos instrumentos para estudiar la estructura del campo magnético de la corona al obtener imágenes de esta capa atmosférica durante el eclipse. Los instrumentos tomarán imágenes de la corona para ver las huellas dactilares restantespor el campo magnético en longitudes de onda visibles e infrarrojas cercanas desde la cima de una montaña cerca de Casper, Wyoming. Un instrumento, POLARCAM, utiliza nueva tecnología basada en los ojos del camarón mantis para obtener nuevas medidas de polarización, y servirá como prueba deconcepto para usar en futuras misiones espaciales. La investigación mejorará nuestra comprensión de cómo el Sol genera el clima espacial.
"Queremos comparar entre los datos infrarrojos que estamos capturando y los datos ultravioleta registrados por el Observatorio de Dinámica Solar de la NASA y el satélite Hinode de JAXA / NASA", dijo Judge. "Este trabajo confirmará o refutará nuestra comprensión de cómo la luz atraviesa eltodo el espectro se forma en la corona, quizás ayudando a resolver algunos desacuerdos persistentes "
Los resultados de la cámara complementarán los datos de un estudio aerotransportado que toma imágenes de la corona en el infrarrojo, así como otro estudio infrarrojo en tierra dirigido por Paul Bryans en el Observatorio de Altitudes Altas. Bryans y su equipo se sentarán dentro de un remolque en la cimaCasper Mountain en Wyoming, y apunte un instrumento especializado al eclipse. El instrumento es un espectrómetro, que recoge la luz del Sol y separa cada longitud de onda de la luz, midiendo su intensidad. Este espectrómetro particular, llamado interferómetro aerotransportado NCAR, lo hará, porla primera vez, examine la luz infrarroja emitida por la corona solar.
"Estos estudios son complementarios. Tendremos la información espectral, que revela las longitudes de onda componentes de la luz", dijo Bryans. "Y el equipo de Philip Judge tendrá la resolución espacial para determinar de dónde provienen ciertas características".
Estos nuevos datos ayudarán a los científicos a caracterizar el complejo campo magnético de la corona: información crucial para comprender y eventualmente ayudar a pronosticar eventos del clima espacial. Los científicos aumentarán su estudio analizando sus resultados junto con las observaciones espaciales correspondientes de otros instrumentos a bordo de la NASASolar Dynamics Observatory y el conjunto NASA / JAXA Hinode.
En Madras, Oregón, un equipo de científicos de la NASA dirigido por Nat Gopalswamy en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, apuntará una nueva cámara de polarización especializada a la débil atmósfera exterior del Sol, la corona, tomando exposiciones de varios segundosen cuatro longitudes de onda seleccionadas en poco más de dos minutos. Sus imágenes capturarán datos sobre la temperatura y la velocidad del material solar en la corona. Actualmente, estas mediciones solo pueden obtenerse de observaciones basadas en la Tierra durante un eclipse solar total.
Para estudiar la corona en momentos y lugares fuera de un eclipse total, los científicos usan coronógrafos, que imitan los eclipses al usar discos sólidos para bloquear la cara del Sol de la misma manera que lo hace la sombra de la Luna. Los coronógrafos típicos usan un filtro polarizador en un mecanismo que giraa través de tres ángulos, uno tras otro, para cada filtro de longitud de onda. La nueva cámara está diseñada para eliminar este proceso torpe y lento, incorporando miles de pequeños filtros de polarización para leer la luz polarizada en diferentes direcciones simultáneamente. Probar este instrumento es unpaso crucial hacia la mejora de los coronógrafos y, en última instancia, nuestra comprensión de la corona, la raíz misma de la radiación solar que llena el entorno espacial de la Tierra.
calentamiento coronal inexplicable
La respuesta a otro misterio también radica en la corona inferior: se cree que guarda los secretos de una larga pregunta sobre cómo la atmósfera solar alcanza temperaturas tan inesperadamente altas. La corona del Sol es mucho más caliente que su superficie, lo cual es contraintuitivo,ya que la energía del Sol es generada por la fusión nuclear en su núcleo. Por lo general, las temperaturas bajan constantemente a medida que se aleja de esa fuente de calor, de la misma manera que se enfría a medida que se aleja del fuego, pero no así en el caso dela atmósfera del Sol. Los científicos sospechan que las mediciones detalladas de la forma en que las partículas se mueven en la corona inferior podrían ayudarlos a descubrir el mecanismo que produce este enorme calentamiento.
Padma Yanamandra-Fisher del Instituto de Ciencias Espaciales dirigirá un experimento para tomar imágenes de la corona inferior en luz polarizada. La luz polarizada es cuando todas las ondas de luz están orientadas de la misma manera, y se produce cuando pasa luz ordinaria, no polarizadaa través de un medio, en este caso, los electrones de la corona solar interna.
"Al medir el brillo polarizado de la corona solar interna y usar el modelado numérico, podemos extraer el número de electrones a lo largo de la línea de visión", dijo Yanamandra-Fisher. "Esencialmente, estamos mapeando la distribución de electrones libres enla corona solar interior "
El mapeo de la corona interna en luz polarizada para revelar la densidad de las elecciones es un factor crítico en el modelado de ondas coronales, una posible fuente de calentamiento coronal. Junto con imágenes de luz no polarizadas recolectadas por el proyecto de ciencia ciudadana financiado por la NASA llamado Citizen CATE, querecopilará imágenes de eclipses de todo el país, estas mediciones de luz polarizada podrían ayudar a los científicos a abordar la cuestión de las temperaturas inusualmente altas de la corona solar.
Shadia Habbal del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai en Honolulu dirigirá a un equipo de científicos para obtener imágenes del Sol durante el eclipse solar total. El largo camino del eclipse sobre la tierra le permite al equipo obtener imágenes del Sol desde cinco sitios en cuatro estados diferentes, a unas 600 millas de distancia, lo que les permite seguir los cambios a corto plazo en la corona y aumentar las probabilidades de buen clima.
Usarán espectrómetros, que analizan la luz emitida por diferentes elementos ionizados en la corona. Los científicos también usarán filtros únicos para obtener imágenes selectivas de la corona en ciertos colores, lo que les permite explorar directamente la física de la atmósfera exterior del Sol.
Con estos datos, pueden explorar la composición y la temperatura de la corona y medir la velocidad de las partículas que salen del Sol. Los diferentes colores corresponden a diferentes elementos níquel, hierro y argón que han perdido electrones, osido ionizado, en el calor extremo de la corona, y cada elemento se ioniza a una temperatura específica. Al analizar dicha información juntos, los científicos esperan comprender mejor los procesos que calientan la corona.
Amir Caspi, del Southwest Research Institute en Boulder, Colorado, y su equipo utilizarán dos de los aviones de investigación WB-57F de la NASA para tomar observaciones desde telescopios gemelos montados en las narices de los aviones. Capturarán las imágenes más claras del exterior del Sol.atmósfera la corona hasta la fecha y las primeras imágenes térmicas de Mercurio.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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