Solförmörkelse kommer att avslöja fantastisk korona, förutspår forskare

Solförmörkelse kommer att avslöja fantastisk korona, förutspår forskare

Att förutsäga hur solen kommer att se ut under en total solförmörkelse är en användbar övning för forskare i den långa strävan efter att förstå hur vår stjärna fungerar.

En visualisering av hur den förutsagda magnetfältstrukturen hos solkoronan kommer att se ut på dagen för förmörkelsen, den 8 april 2024.

Förutsägelse från Predictive Science Inc. en vecka före hur solens magnetfält kommer att se ut på förmörkelsedagen, 8 april 2024.

Denna artikel är en del av en särskild rapport om den totala solförmörkelsen som kommer att synas från delar av USA, Mexiko och Kanada den 8 april 2024.

Solförmörkelsejagare har goda skäl att förvänta sig en särskilt spektakulär utsikt den 8 april, när månen kort passerar framför solen.

Men alla nöjer sig inte med att vänta till det stora ögonblicket för att se hur solen kommer att se ut. Ett team av forskare använder superdatorer och mycket färska data för att förutsäga utseendet på solens yttre atmosfär, eller korona. Området är bara uppenbart under en total solförmörkelse, när månen exakt blockerar ljus från solens synliga yta, så övningen tillåter forskare att testa sin förståelse av hur solens magnetfält styr stjärnans atmosfär.


Om att stödja vetenskaplig journalistik

Om du gillar den här artikeln, överväg att stödja vår prisbelönta journalistik genom prenumerera. Genom att köpa en prenumeration hjälper du till att säkerställa framtiden för effektfulla berättelser om upptäckter och idéer som formar vår värld idag.


Och idag är det magnetfältet superaktivt, vilket gör det ännu svårare för forskare att förutse bilden av koronan. “När vi gick in på det här visste vi att solen är väldigt dynamisk nu. “Det är nära den maximala fasen av solcykeln”, säger heliofysikern Jon Linker, president och senior forskare vid Predictive Science Inc. Han och hans kollegor vågade sig först på att modellera koronan under förmörkelser i mitten av 1990-talet. Den grundläggande fysiken återspeglades i processen har varit konstant i tre decennier, även om beräkningsteknik och indata har avancerat avsevärt.

Och i år tar teamet sig an en ny utmaning: att kontinuerligt uppdatera förutsägelsen när ny data kommer in. Tidigare år har Linker och hans kollegor använt magnetfältdata som samlats in cirka 10 dagar före förmörkelsen. Men i år kommer simuleringen att pågå i cirka tre veckor totalt. Övningen har varit upplysande, säger han. “Vi kan redan se att koronan vi förutspådde på dagen för förmörkelsen nu har skillnader från den korona vi skulle ha förutspått i början av våra beräkningar”, säger Linker.

Linker och hans kollegor gör förutsägelser för både magnetfältet vid tidpunkten för förmörkelsen och utsikten över koronan från jorden. Även om människor inte kan se magnetfält, bör förmörkelseskådare förvänta sig att se en vy av koronan som faller något mellan de två simuleringarna, säger Linker, eftersom mänskliga ögon kan fånga upp fler detaljer och struktur i koronan under hela det som är synlig. i grundläggande vitt ljus koronala förutsägelser. (Före och efter helheten, kom ihåg att bära solförmörkelseglasögon för att skydda dina ögon när du tittar på solen.)

En annan användbar funktion på lagets hemsida visar hur solen kommer att visas från vilken punkt som helst längs hela vägen. Detta är värdefullt eftersom solens orientering ändras sett från olika platser på jorden, med en nästan 90-graders rotation synlig mellan västra Mexiko, där månens skugga först kommer att vidröra land, och östra Kanada. , den sista biten av land där helheten kommer att bli sedd.

Till skillnad från jordens magnetiska fält, som uppstår från planetens kärna och är mer eller mindre stabilt på mänskliga tidsskalor, deformeras och skeva solens magnetfält under en 11-årig cykel när stjärnan roterar. Ur detta föränderliga magnetfält framträder ett mönster i lagets förutsägelser av spektakulära vita toppar varvas av mörka utrymmen. Denna förmörkelse kommer att stå i skarp kontrast till 2017 kust-till-kust förmörkelse i USA, när solen var nära den lägsta av sin cykel och koronan var tystare och mindre strukturerad.

Även i en tid då flera rymdfarkoster är dedikerade till att observera solen, är en förmörkelse en unik möjlighet att förstå vår stjärna, särskilt dess nedre korona. Inget konstgjort instrument är så bra som en total förmörkelse på att endast blockera solens synliga skiva och inget mer på att avslöja hela koronan. “Det har aldrig funnits en ockultationsskiva som månen; det är den bästa ockultationsskivan som någonsin har funnits”, säger Linker.

Ändå har förutsägelseprojektet haft stor nytta av nyligen uppskjutna rymdfarkoster. Årets förutsägelser kommer att inkludera data från Solar Orbiter, ett uppdrag från Europeiska rymdorganisationen som lanserades 2020 och är utformat för att ge en sällsynt bild av stjärnans poler. Sonden kommer att erbjuda en värdefull bild av solens magnetfält från ett annat perspektiv än de flesta tillgängliga observationer, som har gjorts längs en direkt linje mellan solen och jorden.

Att förutsäga solens korona under en förmörkelse är inte bara ett bra knep. Det kräver förståelse för solens magnetfält, samma magnetfält som styr utbrott av plasma och strålning som kan påverka livet på och runt jorden. Dessa fenomen, gemensamt kallade rymdväder, kan äventyra navigations- och kommunikationssatelliter i omloppsbana, såväl som det elektriska nätet. Men till skillnad från jordens väder kan forskare ännu inte göra exakta avancerade prognoser för rymdväder.

Linker hoppas att hans teams prediktiva arbete, särskilt årets satsning på kontinuummodellering, kommer att föra forskare ett steg närmare det målet, säger han. “Vi tror att det här nya modelleringsparadigmet är riktigt intressant för framtida rymdväderförutsägelser eftersom det är mycket mer som hur väderförutsägelser görs.”

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *