Los investigadores utilizarán cámaras instaladas en dos de los aviones de investigación WB-57 de la NASA para hacer observaciones en movimiento de alta resolución de la corona del sol, las etéreas serpentinas de gas brillante en la atmósfera más externa del sol que solo se hacen visibles durante un eclipse solar.
Mientras que los observadores en el terreno experimentarán hasta dos minutos y medio de totalidad (cuando la luna oscurece por completo el sol), el equipo financiado por la NASA dirigido por Amir Caspi, un astrofísico solar en el Instituto de Investigación del Suroeste en Boulder, Colorado utilizará los chorros para estirar el período de totalidad a más de 7 minutos, lo que permite observaciones sin precedentes de la corona solar.
Incluso ser un pasajero en los aviones de la NASA requiere un entrenamiento especial, por lo que los astrofísicos no podrán volar con los instrumentos. Sin embargo, seguirán su experimento a través de una transmisión satelital en vivo de las imágenes mientras los chorros persiguen la sombra de la luna sobre Missouri, Illinois y Tennessee a la altura del eclipse solar total. La transmisión en vivo también estará disponible para el público en línea.
La sombra de la luna se mueve demasiado rápido incluso para que los chorros se mantengan al día, por lo que los pilotos volarán en una formación cuidadosamente calculada que maximizará el tiempo de la totalidad, con el segundo avión retomando la persecución unos segundos antes de la totalidad para el primer avión. llega a su fin, según los investigadores.
"Aunque están a 100 kilómetros de distancia y vuelan a unos 750 kilómetros por hora, tendrán que cronometrar su vuelo lo suficientemente bien como para estar a unos 10 segundos de la posición que necesitan estar", dijo Caspi a Live Science.
Mas caliente que el sol
Las imágenes de alta resolución capturadas por los jets durante el eclipse brindarán a los investigadores una vista única y en movimiento de la corona del sol. Esperan que arroje luz sobre el misterio principal de la corona: ¿por qué es mucho más caliente que la superficie del sol mismo?
"La corona solar está a una temperatura de millones de grados, y la superficie visible del sol, la fotosfera, es de solo unos pocos miles de grados", dijo Caspi. "Este tipo de inversión de temperatura es inusual. Si la termodinámica funcionara en el sentido clásico al que estamos acostumbrados, entonces no obtendrías este tipo de inversión y la temperatura bajaría a medida que subes".
Caspi y sus colegas esperan que sus observaciones revelen características dinámicas muy finas en la corona solar, tal vez en forma de ondas u ondas, que podrían revelar procesos en el campo magnético del sol que se cree que mantienen la delgada corona mucho más caliente que la solar. superficie.
Un segundo objetivo importante es buscar una explicación para las grandes estructuras visibles en la corona, dijo Caspi.
"Cuando miras la corona, ves estos bucles, arcadas, ventiladores y serpentinas muy bien estructurados", dijo. "La cuestión es que son muy suaves y bien organizados, y se ve como una cabellera recién peinada".
Pero los campos magnéticos que dan forma a la corona se originan en la superficie muy caótica del sol, que se espera que tuerza las estructuras lisas de la corona en una estera enredada, dijo Caspi.
Pero "todas estas estructuras se mantienen estables y muy bien organizadas, por lo que la corona libera constantemente pequeños trozos de complejidad para mantenerse tan bien organizado", dijo, "y tampoco entendemos cómo ocurre ese proceso". "
Vista a gran altitud
Caspi explicó que observar un eclipse solar desde una altitud de 50,000 pies (15,200 m) tiene muchas ventajas sobre las observaciones desde el suelo.
Los aviones de la NASA volarán muy por encima de cualquier nube y la mayor parte de la atmósfera que envuelve la tierra, garantizando un clima perfecto en una época del año en que los observadores de eclipses en el suelo pueden esperar alrededor del 50 por ciento de la cubierta de nubes, dijo.
La delgada atmósfera y la posición del sol y la luna casi directamente sobre la cabeza reducirán la distorsión al mínimo, lo que permitirá que los telescopios y las cámaras a bordo del avión registren detalles muy finos en la estructura de la corona del sol, dijo.
"Básicamente tenemos una mejor sensibilidad en todos los aspectos", dijo Caspi. "Obtenemos una mejor calidad de imagen, alargamos el tiempo de observación, obtenemos menos luz dispersa, por lo que tenemos una mayor sensibilidad a todas las cosas que estamos tratando de ver de muchas maneras diferentes".
Los aviones de investigación WB-57 de la NASA comenzaron en la década de 1960 como bombarderos B-57 Canberra. Los aviones fueron adaptados por la Fuerza Aérea de los EE. UU. Para el monitoreo del clima y se usaron para recolectar muestras de aire de alta atmósfera después de pruebas nucleares sospechosas, según la NASA.
Desde entonces, los aviones se han reconstruido y modernizado con un conjunto de sofisticados instrumentos y sensores, incluidas cámaras estabilizadas de alta resolución en la parte delantera de la aeronave que pueden grabar la luz visible y la luz infrarroja a 30 cuadros por segundo.
Caspi dijo que el sistema de cámara fue desarrollado por la NASA para monitorear los transbordadores espaciales durante el reingreso a la atmósfera, como precaución tras el desastre del transbordador espacial Colombia en 1986.
El eclipse solar total del 21 de agosto será la primera vez que los aviones de la NASA y sus cámaras se hayan utilizado para la astronomía, dijo Caspi.
"Entonces, además de ser una pieza científica realmente sorprendente, esperamos que este experimento muestre el rendimiento y el potencial de esta plataforma para futuras observaciones astronómicas", agregó.
Estrella más cercana
Caspi dijo que las próximas observaciones tienen el potencial de arrojar luz sobre algunos de los misterios persistentes sobre nuestra estrella más cercana, y dar a los astrofísicos una mejor comprensión de cómo se formó nuestro sistema solar. La investigación podría incluso ofrecer a los científicos una idea de cómo se forman otros sistemas de planetas alrededor de estrellas distantes.
"La evolución del sistema solar está impulsada en parte por estos vientos que salen de la estrella, y expulsan gran parte del polvo del sistema solar interno, por lo que esa es una de las razones por las cuales los planetas rocosos se forman cerca y los gigantes gaseosos tienden a formar más lejos ", dijo Caspi.
Los vuelos del eclipse también brindarán una rara oportunidad para que los investigadores observen el planeta Mercurio con los telescopios y las cámaras en los aviones, dijo Caspi. También tendrán la oportunidad de buscar los esquivos asteroides vulcanoides que se teoriza que existen entre Mercurio y el sol.
Caspi explicó que las cámaras de reacción estarían destinadas a observar el planeta más interno de nuestro sistema solar, que se hará visible en el cielo oscuro durante el eclipse, durante aproximadamente media hora antes y media hora después de la totalidad.
Las imágenes de alta resolución de Mercurio tomadas bajo luz infrarroja permitirían a los científicos planetarios estudiar la superficie del planeta alrededor del terminador del amanecer, donde la noche helada de Mercurio da paso a su día abrasador para aprender más sobre el material que compone el superficie.
"El lado del día de Mercurio se calienta a 750 grados F (400 grados C), y el lado de la noche es muy frío a menos 250 grados F (menos 156 grados C), pero lo que no sabemos es cuánto tiempo se necesita pasar del calor al frío ".
Mediante el uso de luz infrarroja, los científicos podrán medir las propiedades del suelo del planeta, no solo en la superficie, sino incluso unos pocos centímetros debajo de la superficie, lo que podría ayudar a los investigadores a descubrir de qué está hecho y qué tan denso es. , agregó.
"Estas observaciones son las primeras de su tipo que conocemos, para tratar de hacer un mapa de calor infrarrojo de Mercurio", dijo Caspi.
