p Quando o eclipse solar total varreu os Estados Unidos em 21 de agosto, 2017, Os satélites da NASA capturaram um conjunto diversificado de imagens do espaço. Mas dias antes do eclipse, alguns satélites da NASA também permitiram aos cientistas prever como seria a corona - a atmosfera externa do Sol - durante o eclipse, a partir do solo. Além de oferecer um estudo de caso para testar nossas habilidades preditivas, as previsões também permitiram que alguns cientistas do eclipse escolhessem seus alvos de estudo com antecedência. p Ciência preditiva, Inc., San Diego, Calif. — uma empresa privada de pesquisa em física computacional apoiada pela NASA, a National Science Foundation e o Air Force Office of Scientific Research - usaram dados do Solar Dynamics Observatory da NASA, ou SDO para desenvolver um modelo numérico aprimorado que simule a aparência da corona durante o eclipse total. Seu modelo usa observações de campos magnéticos na superfície do Sol e requer uma riqueza de recursos de supercomputação para prever como o campo magnético molda a coroa ao longo do tempo.

p À medida que a corona e o material solar se espalham a partir do Sol, eles podem se manifestar como distúrbios no espaço próximo à Terra, conhecido como clima espacial. “Os modelos de clima espacial devem ser capazes de caracterizar a estrutura da coroa para melhorar as previsões da trajetória e dos possíveis impactos desses eventos, "O presidente e cientista da Predictive Science Jon Linker disse.

p Uma ferramenta importante são os modelos de computador que simulam eventos no Sol antes mesmo de acontecerem. Essa comparação de modelos e observações é um aspecto central da heliofísica - o campo da ciência dedicado a compreender o Sol e sua influência dinâmica em todo o sistema solar. Sem a capacidade de medir a corona diretamente, heliofísicos testam suas teorias usando simulações de computador complexas.

p Os eclipses oferecem uma oportunidade única para os cientistas testarem esses modelos. Durante o eclipse total, a Lua obscureceu completamente a face brilhante do Sol, revelando a parte mais interna da corona - a região onde as erupções solares, como ejeções de massa coronal, se originam, mas é difícil de observar em circunstâncias normais. Ao comparar suas previsões com as observações coletadas durante o eclipse em si, os pesquisadores podem avaliar e melhorar o desempenho de seus modelos coronais.

p O modelo que os pesquisadores da Ciência Preditiva usaram para sua previsão final do eclipse de agosto de 2017 foi o mais complexo até então. Além dos mapas do SDO do campo magnético do Sol, também utilizou observações SDO de filamentos - estruturas em serpentina na superfície do Sol compostas de material solar denso.

p Maior complexidade exige mais horas de computação, e cada simulação exigiu milhares de processadores e levou cerca de dois dias em tempo real para ser concluída. O grupo de pesquisa executou seu modelo em vários supercomputadores, incluindo instalações no Texas Advanced Computer Center em Austin, Texas; o San Diego Supercomputer Center, na Califórnia; e o supercomputador Pleiades nas instalações de Supercomputação Avançada da NASA no Ames Research Center da NASA no Vale do Silício, Califórnia.

p "Com base em uma comparação muito preliminar, parece que o modelo se saiu muito bem na captura de recursos da coroa em grande escala, "Linker disse. Em sua maior complexidade, o modelo demonstra que mesmo as estruturas magnéticas finas do Sol estão intimamente relacionadas com a vasta estrutura da coroa.

p Enquanto os cientistas executavam seus modelos, Observatório de Relações Solar e Terrestre da NASA, ou espaçonave STEREO-A, também foi capaz de olhar para o futuro e fornecer pistas sobre como seria a corona no dia do eclipse. Conforme o eclipse se aproximava, devido à posição do STEREO-A atrás do Sol e as taxas de rotação particulares do Sol e da Terra, Visão da STEREO-A da corona em 12 de agosto, 2017, era virtualmente o mesmo que aqueles dentro do caminho da totalidade veriam nove dias depois, em 21 de agosto. Ou seja, O ponto de vista do STEREO-A é cerca de nove dias antes do da Terra.

p Os principais instrumentos da STEREO incluem um par de coronógrafos - telescópios que usam um disco de metal chamado disco ocultador para estudar a corona. Assim como um eclipse total, o disco ocultador bloqueia a luz brilhante do Sol, tornando possível discernir a coroa circundante.

p Imagens do Coronagraph de 12 e 21 de agosto mostram grande similaridade; ambos apresentam uma forma dominante de três streamer. Aqui, a imagem STEREO é comparada a uma imagem do Observatório Solar e Heliosférico da ESA / NASA, ou SOHO, que foi posicionada para compartilhar a visão da coroa da Terra em 21 de agosto. A ligeira diferença na localização das serpentinas se deve ao fato de que STEREO-A e SOHO veem o Sol de ângulos ligeiramente diferentes.

p "A pequena diferença entre as imagens de 12 e 21 de agosto mostram que a atmosfera do Sol evolui muito lentamente, como esperamos, em sua fase de declínio em direção ao mínimo solar, "disse Angelos Vourlidas, membro da equipe de ciências da STEREO e heliofísico do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, Maryland. "O Sol está adormecendo lentamente, mas não silenciosamente, como a recente onda de atividade solar nos lembrou! "

p O mínimo solar é o período de menor atividade solar no ciclo natural do Sol de aproximadamente 11 anos. Em tempos de maior atividade solar, a coroa dinâmica pode ter evoluído muito rapidamente para tornar essa previsão útil. Mas nestes tempos que se aproximam do mínimo solar, tanto a Ciência Preditiva quanto as previsões de eclipse da STEREO ofereceram uma oportunidade para os pesquisadores melhorarem os modelos e nossa compreensão da atividade atual do Sol.