O eclipse solar total de 8 de abril de 2024 produzirá vistas deslumbrantes de toda a América do Norte. Embora qualquer pessoa ao longo do caminho do eclipse com céu limpo verá o evento espetacular, a melhor vista pode ser a 15.000 metros de altura, a bordo dos aviões a jato WB-57 da NASA. É para lá que um trio de equipes financiadas pela NASA está enviando seus instrumentos científicos para fazer medições do eclipse.

Duas equipes irão obter imagens da atmosfera externa do Sol – a coroa – e uma terceira irá medir a ionosfera, a camada superior eletricamente carregada da atmosfera da Terra. Esta informação ajudará os cientistas a compreender melhor a estrutura e a temperatura da coroa, os efeitos do Sol na atmosfera da Terra e até mesmo a ajudar na busca de asteróides que possam orbitar perto do Sol.

Durante um eclipse solar total, a Lua bloqueia perfeitamente a face brilhante do Sol, lançando uma pequena faixa da Terra na escuridão. Com a luz principal do Sol mascarada, a coroa solar, muito mais fraca, torna-se visível a olho nu. Isto proporciona aos cientistas uma oportunidade única de estudar esta misteriosa região do sol. O breve bloqueio da luz solar também permite aos cientistas estudar como a luz solar afeta a atmosfera da Terra.

No passado, os eclipses solares impulsionaram inúmeras descobertas científicas. Para este eclipse solar, a NASA está a financiar várias experiências científicas – incluindo as três que utilizam os WB-57 – para fazer medições durante o eclipse. Os WB-57 da NASA voam muito mais alto do que aeronaves comerciais. Esta altitude permite que os jatos voem acima das nuvens – o que significa que não há chance de perder o eclipse devido ao mau tempo.

Além disso, a altura coloca os jatos acima da maior parte da atmosfera da Terra, o que permite que as câmeras tirem imagens mais nítidas e capturem comprimentos de onda, como a luz infravermelha, que não chegam ao solo. Como os aviões podem viajar a 460 milhas por hora, eles também são capazes de prolongar o tempo que passam na sombra da lua. Embora o eclipse não dure mais do que quatro minutos e meio em qualquer ponto do solo, os aviões verão um eclipse que durará cerca de 25% a mais, mais de 6 minutos e 22 segundos.

"Ao estender a duração da totalidade, estamos aumentando a duração da quantidade de dados que podemos adquirir", disse Shadia Habbal, pesquisadora da Universidade do Havaí que lidera um dos experimentos do eclipse WB-57.

O experimento de Habbal voará com espectrômetros – que registram comprimentos de onda específicos de luz e câmeras. Os instrumentos medirão a temperatura e a composição química da coroa e das ejeções de massa coronal, que são grandes explosões de material solar. Com esses dados, os cientistas pretendem compreender melhor a estrutura da coroa e identificar a origem do vento solar, o fluxo constante de partículas emitidas pelo sol.

Habbal espera que os resultados do seu estudo ajudem a diferenciar os diferentes modelos concorrentes de como a coroa é aquecida. “Esta luz é a nossa melhor sonda, exceto colocar um termômetro na coroa”, disse Habbal.

Para outra equipe, liderada por Amir Caspi do Southwest Research Institute em Boulder, Colorado, não é a primeira vez que perseguem eclipses de avião. Caspi liderou um experimento pioneiro anterior com os WB-57 durante o eclipse solar total de 2017 que cruzou a América de mar a mar. Imagens tiradas do jato foram usadas para estudar a estrutura da coroa.

Essa foi a primeira vez que os jatos foram usados ​​para estudar um eclipse. Desta vez, uma configuração de câmera aprimorada permitirá medições em mais comprimentos de onda, do infravermelho à luz visível, o que, esperamos, revelará novas informações sobre as estruturas na coroa média e inferior. As observações, obtidas com uma câmara de alta resolução e alta velocidade, também poderão ajudar a estudar um anel de poeira que circunda o Sol e ajudar na procura de asteróides que possam orbitar perto do Sol.

“Não há muitos dados do Sol em alguns dos comprimentos de onda que estudaremos”, disse Caspi. "Não sabemos o que encontraremos, por isso é extremamente emocionante fazer essas medições."

Um terceiro experimento estudará os efeitos da sombra da lua na ionosfera usando um instrumento chamado ionossondas, que foi projetado no JHU APL. Uma ionossondas funciona como um radar simples. O dispositivo envia sinais de rádio de alta frequência e escuta os seus ecos repercutindo na ionosfera, o que permite aos investigadores medir o quão carregada está a ionosfera.

"O eclipse serve basicamente como um experimento controlado", disse Bharat Kunduri, líder do projeto da ionosfera e professor assistente de pesquisa na Virginia Tech em Blacksburg, Virgínia. "Isso nos dá a oportunidade de entender como as mudanças na radiação solar podem impactar a ionosfera, o que, por sua vez, pode impactar algumas dessas tecnologias, como radar e GPS, das quais dependemos em nossas vidas diárias."

Fornecido pela NASA