Experimento de eclipse solar volará una cometa para evitar cielos nublados
Un experimento a bordo de una cometa observará la misteriosa corona del sol durante el próximo eclipse solar total
El eclipse solar total de 2017, fotografiado por los Sherpas del Viento Solar. El rojo corresponde a la luz del Fe XI y el verde corresponde a la luz del Fe XIV.
Miloslav Druckmüller, Shadia Habbal, Pavel Starha, Judd Johnson, Jana Hoderová
Shadia Habbal ha viajado hasta los confines de la Tierra en busca de ciencia. El astrónomo de la Universidad de Hawaii lidera un grupo de investigadores llamado Solar Wind Sherpas. Estos científicos han viajado alrededor del mundo para observar 18 eclipses solares totales desde 1995, incluso en el Ártico y la Antártida. Cada viaje ha requerido dos años de preparación para pasar unos preciosos minutos a la sombra de la luna, con la esperanza de vislumbrar la corona del sol—la atmósfera solar exterior plumosa que generalmente queda eclipsada por la luz de nuestra estrella.
Sin embargo, más de un tercio de los eclipses a los que viajaron los sherpas se nublaron. En 2021, el grupo caminó hasta la Antártida y no vio ninguna parte del eclipse total. Aquella fue “una experiencia brutal, desgarradora y miserable”, dice Sage Constantinou, estudiante de posgrado en astronomía en la Universidad de Hawaii y miembro de los sherpas.
El equipo tendrá otra oportunidad durante el Próximo eclipse solar total sobre América del Norte el 8 de abril. Y esta vez tienen un plan poco convencional para sortear las nubes. Los científicos lanzarán una enorme cometa cargada con instrumentos a dos millas de altura hacia el cielo, con suerte por encima de cualquier nube que obstruya el eclipse. El proyecto será el primero en utilizar una cometa para observar eclipses solares. Si funciona, permitirá ver la corona incluso si el cielo está nublado.
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La Tierra siente constantemente los efectos de la corona solar. El sol produce un viento solar (una corriente constante de protones y electrones que fluyen desde la corona) y, a veces, envía “eructos” masivos de partículas llamadas eyecciones de masa coronal. Estas partículas pueden golpear la Tierra y causar perturbaciones que van desde hermosas auroras hasta satélites dañados. Los astrónomos como Habbal quieren saber exactamente cómo se forma este viento solar en la corona, y un eclipse solar total es la mejor manera de estudiar toda la extensión de la corona.
El eclipse de abril será especialmente espectacular porque el sol está alcanzando el punto máximo de su ciclo de actividad de 11 años, que se espera que ocurra entre mediados y finales de 2024. Durante el máximo solar, la corona se vuelve más caliente y más complicada, con sus habituales dos lóbulos. estructura que se divide en pétalos de flores puntiagudos.
Los miembros de los Sherpas del Viento Solar prueban su cometa con una correa de 600 metros de largo durante el eclipse solar total de abril de 2023 en Australia.
Durante el próximo eclipse, los sherpas volarán sus instrumentos en una cometa con una impresionante correa de 4.000 metros de largo, que le permitirá volar por encima de la mayoría de las nubes de niveles medios y bajos. La cometa roja, amarilla y azul es tan grande como un garaje para dos coches. Debajo colgará un contenedor gigante con forma de petaca que contiene un espectrómetro, un instrumento que puede detectar diferentes longitudes de onda de luz emitida por la corona solar. El contenedor está coronado por un dispositivo de seguimiento solar en forma de casco que alberga dos cámaras: una con un filtro solar oscuro para antes del eclipse total y otra sin filtro que se utilizará durante la totalidad. Las cámaras apuntan automáticamente al sol buscando el lugar más brillante del cielo.
Los sherpas probaron una versión más corta de su cometa, de 600 metros de largo, durante el eclipse solar total de abril de 2023 en Australia. Pudieron recopilar datos sobre el eclipse, pero su rastreador solar no logró mantener el sol completamente centrado. Esto creó múltiples espectros del sol superpuestos que eran difíciles de interpretar. Desde entonces, los investigadores han trabajado para mejorar su rastreador. Para el eclipse de abril de 2024, utilizarán la correa de longitud completa con el objetivo de demostrar que una cometa es una forma relativamente económica de volar. estudiar eclipses solares desde arriba la influencia de la mayoría de las nubes. Desarrollar la configuración de su cometa costó alrededor de 160.000 dólares, mientras que utilizar la alternativa (un avión de la NASA especialmente modificado) cuesta cientos de miles de dólares cada vez.
El equipo diseña y fabrica todo su equipo científico. La oficina de Constantinou cuenta con un taladro, dos impresoras 3D y una forja de herrería debajo de su escritorio. “Esta es una de mis cosas favoritas de este grupo”, dice. “Cuando se te ocurre alguna idea para el diseño de un instrumento, en lugar de tener que ir al taller y pedirles que lo diseñen, puedo hacerlo”.
Los sherpas utilizan principalmente sus espectrómetros y cámaras para observar líneas de emisión brillantes de diferentes tipos de hierro en el sol. El calor extremo de la estrella energiza sus átomos de gas y los golpea entre sí, provocando que pierdan electrones. Este proceso produce líneas de emisión brillantes que los científicos miden para determinar la temperatura de diferentes partes de la atmósfera solar.
El eclipse de 2006 en Libia fue uno de los favoritos de Habbal: durante los últimos 40 segundos de su totalidad, capturó la primera fotografía del mundo de la corona en la banda de emisión Fe XI, que es la luz de los átomos de hierro que han perdido 10 electrones y corresponde a una temperatura de aproximadamente dos millones de grados Fahrenheit. Las imágenes de Habbal en Fe XI revelaron características nunca antes vistas y proporcionaron una nueva forma de mirar el sol, dice Giulio Del Zanna, astrofísico de la Universidad de Cambridge, que no forma parte de los sherpas.
Para el eclipse de abril de 2024, los sherpas han optado por ir a zonas de Arkansas, Texas y México porque se prevé que tendrán una nubosidad baja. “Meses antes del eclipse, siempre tengo pesadillas sobre eclipses”, dice Habbal. “O fuimos al lugar equivocado o no teníamos las cosas listas a tiempo”. Ha pasado noches sin dormir preocupándose por problemas con la cometa. “Pero no deberíamos evitar hacer cosas que se salgan de lo normal o pensar fuera de lo común como científicos”, añade Habbal.