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A ciência da NASA decola durante o eclipse solar total de agosto

Cada vez que a Lua cobre o Sol durante um eclipse solar total — escurecendo o céu durante o dia e revelando brevemente a atmosfera externa etérea do Sol, a corona — o fenômeno cria novas oportunidades para entender melhor nossa estrela e sua influência sobre a Terra.

Na quarta-feira, 12 de agosto, o próximo eclipse solar total varrerá a Groenlândia, a Islândia e a Espanha. Equipes científicas financiadas pela NASA vão perseguir a sombra da Lua com um jato de alta altitude e balões científicos para investigar a dinâmica do Sol e como o escurecimento temporário do céu afeta nossa atmosfera.

“Com nossa perspectiva única na Terra durante um eclipse solar total, os cientistas podem estudar a corona do Sol de um modo que não é possível a partir de nenhum outro lugar do sistema solar”, disse Kelly Korreck, gerente do programa de eclipses na sede da NASA, em Washington. “O Sol impacta a vida cotidiana, satélites e astronautas no espaço, e podemos aproveitar este momento para avançar nosso entendimento dessa influência.”

Jato em alta altitude para registrar a dinâmica solar

Voando no cone do nariz da aeronave de pesquisa de alta altitude WB-57 da NASA, uma suíte de quatro câmeras vai capturar imagens de alta resolução da corona em vários comprimentos de onda diferentes da luz visível e do infravermelho. Parte de um instrumento desenvolvido pela equipe do NASA Scientifically Calibrated In-Flight Imagery (SCIFLI), no Langley Research Center da NASA, em Hampton, Virgínia, as câmeras vão registrar pelo menos 20 imagens por segundo, registrando estruturas, fluxos de material e mudanças rápidas na corona durante o eclipse solar total.

Com essas imagens, os cientistas esperam aprender mais sobre a formação de proeminências (material solar que fica suspenso acima da superfície do Sol), entender melhor a corona e como ela é aquecida até quase um milhão de graus, além de investigar como o material na corona e o solar wind estão relacionados — um fluxo que sai do Sol e atravessa o sistema solar.

Essas imagens da corona e das proeminências solares foram feitas em diferentes comprimentos de onda da luz visível e do infravermelho por imagers a bordo de um jato WB-57 da NASA durante o eclipse solar total de 8 de abril de 2024. As mesmas câmeras vão voar novamente em um jato WB-57 da NASA durante o eclipse de 12 de agosto. — Crédito: NASA / SwRI / William Ashfield

Ao perseguir a sombra da Lua, o jato vai ampliar por quanto tempo as câmeras conseguem observar a corona. No solo, o maior tempo que alguém conseguirá ver a corona é de dois minutos e 18 segundos. Mas, ao voar ao longo da trajetória do eclipse a 460 milhas por hora, a visão da corona pelo jato vai durar quase três minutos.

O WB-57 da NASA vai voar a 50.000 pés, acima de quaisquer nuvens que possam obscurecer a visão da corona a partir do solo. A altitude também permite que as câmeras observem alguns comprimentos de onda no infravermelho que são absorvidos pela atmosfera inferior antes de chegarem ao solo, e a corona só foi observada nessas faixas de comprimento de onda algumas poucas vezes antes.

A small white airplane sis on a beige tarmac. It has a skinny nosecone and a fin that sticks straight up, with the NASA insignia.
Um dos jatos de alta altitude WB-57 da NASA vai levar um conjunto de câmeras até 50.000 pés para capturar imagens da corona solar durante o eclipse solar total de 12 de agosto. — Crédito: NASA

O instrumento, chamado SCIFLI Multispectral Airborne Imager, ou SAMI, também voou em um WB-57 durante o eclipse solar total de 8 de abril de 2024, fornecendo imagens e informações valiosas sobre a corona. No entanto, o principal investigador do estudo, Amir Caspi, do Southwest Research Institute, em Boulder, Colorado, diz que cada eclipse solar total oferece novas oportunidades para aprender mais sobre a corona.

“O Sol está sempre mudando”, disse Caspi. “Cada eclipse é diferente. Então poderíamos ver coisas que não vimos antes. E aprendemos com cada eclipse como observar melhor o próximo.”

A equipe de Caspi também está fazendo alguns aprimoramentos para a campanha de 2026 com base nas lições aprendidas em 2024. Por exemplo, a equipe vai ajustar os tempos de exposição para capturar melhor características brilhantes que ficaram superexpostas nas imagens de 2024. Eles também vão aproveitar softwares desenvolvidos desde 2024 para processar e analisar os dados mais cedo do que antes.

O experimento é financiado pelo NASA Heliophysics Low Cost Access to Space Program.

À medida que um eclipse solar total cruza a Rússia, a Groenlândia, a Islândia, a Espanha e Portugal em 12 de agosto de 2026, algumas das melhores vistas virão a 50.000 pés de altitude, a bordo do jato WB-57 da NASA. Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center

Balões para observar mudanças na atmosfera

Quando um eclipse solar total escurece de repente o céu durante o dia, nossa atmosfera muda de maneiras que ainda não entendemos completamente.

O NASA-supported Nationwide Eclipse Ballooning Project, liderado por Angela Des Jardins, na Montana State University, está enviando estudantes de várias universidades dos EUA para a Islândia e a Espanha, para lançar balões científicos antes, durante e depois do eclipse e entender melhor essas mudanças.

A photograph shows several people in silhouette standing in a large field in front of the setting Sun, gathered around a large, round, white balloon floating just above their heads against a blue sky.
Uma equipe de estudantes da University of Kentucky prepara-se para lançar um ballon de Bloomington, Indiana, para fazer medições atmosféricas em 8 de abril de 2024, durante a campanha do Nationwide Eclipse Ballooning Project de 2024. — Crédito: Sean Bailey (University of Kentucky)

Na Islândia, duas equipes vão lançar um total de 80 balões, começando 18 horas antes do eclipse e indo até oito horas após, para estudar como o eclipse afeta a “boundary layer” da Terra — a parte da atmosfera que toca o solo. A espessura da boundary layer muda dependendo de fatores como temperatura da superfície e umidade do ar.

Voos anteriores de balões durante eclipses solares, em outubro de 2023 e em abril de 2024, mostraram que a boundary layer colapsou, ou diminuiu de espessura, em locais com céu limpo, mas não onde havia céu nublado. Os cientistas querem saber se isso será diferente na Islândia em 2026. Mudanças na boundary layer são impulsionadas pelo ciclo dia-noite. Porém, na Islândia em agosto, os dias são longos e as noites são curtas, então as influências noturnas talvez não sejam tão fortes quanto em 2023 ou 2024.

“O eclipse será capaz de colapsar a boundary layer?”, disse Matthew Bernards, professor de engenharia química na University of Idaho, que lidera uma das equipes na Islândia.

A small part of Earth appears in the lower portion of the view, with the blackness of space in the background at the top. The atmosphere appears as a thin, blue band separating Earth from space. Projected on to Earth is a dark, oval-shaped shadow cast by the Moon during a total solar eclipse.
Esta imagem mostra a sombra da Lua na Terra durante o eclipse solar total de 8 de abril de 2024, vista a partir de cerca de 90.000 pés de altitude, por uma câmera transportada por um balão científico. Câmeras levadas por balões lançados da Espanha vão capturar imagens semelhantes durante o eclipse solar total de 12 de agosto. — Crédito: Nationwide Eclipse Ballooning Project/Virginia Tech

Na Espanha, três equipes de balões vão lançar um total de seis balões com câmeras de 360 graus para imagear a sombra do eclipse a partir do alto. Esses balões também vão incluir instrumentos projetados para medir níveis de ozônio na atmosfera, o que exige luz solar para se formar. Experimentos semelhantes com balões mostraram que o ozônio diminuiu durante a totalidade em abril de 2024. Os cientistas querem saber se haverá diferenças neste eclipse, especialmente porque ele ocorre em um horário mais tarde do dia e em uma estação diferente.

O Nationwide Eclipse Ballooning Project, financiado pela NASA, vai permitir que equipes de estudantes de todo os EUA tenham uma visão única do eclipse solar total de agosto com balões científicos. Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center

Siga junto

Embora o eclipse solar total não seja visível nos EUA, algumas partes do país conseguirão ver um eclipse solar parcial. Saiba mais sobre onde ver o eclipse e como observá-lo com segurança.

por Vanessa Thomas NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.

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