随着日落在2019年7月2日临近，数千人沿着横跨智利和阿根廷的一片土地望向天空，等待着月亮的影子将它们投入瞬间的黑暗中。

他们知道日全食即将到来，倒数秒。

但是一小群科学家急切地注视着不同的原因。他们已经知道日食本身会是什么样子：几天前，他们使用美国国家航空航天局的数据预测了日冕 - 太阳的珍珠外层大气层 - 实际上是如何从地面出现的。

预测全食将发生的时间和地点是直截了当的。

但日食也是一个机会，可以测试对日冕不断变化的结构进行更为复杂的预测的能力，这种结构会发送超热气体 - 称为太阳风 - 在整个太阳系中阵风。

这种恒定的流出形成了我们称之为空间天气的动态空间条件。对日冕进行建模是更好地理解和最终预测空间天气的关键部分，空间天气会影响卫星，宇航员和日常技术，如无线电和GPS。

通过将他们的预测与来自地面的日食照片进行比较，研究人员可以评估和改善他们的模型的性能。他们的预测也使一些日食科学家能够提前关注他们实验的目标。

Predictive Science Inc.是一家位于加利福尼亚州圣地亚哥的私人计算物理研究公司，由NASA，国家科学基金会和空军科学研究办公室提供支持，利用美国宇航局太阳动力学观察站（SDO）的数据开发他们的预测。

大约两天后，该集团主要在位于加利福尼亚州硅谷的Ames研究中心的NASA 高级超级计算部门的Pleiades超级计算机上运行该模型。

他们的模型使用SDO对太阳表面磁场的测量来预测磁场如何随着时间的推移形成电晕。今年的版本是该组用于预测2017年8月日食的复杂数值模型的改进。

研究人员在2019年的预测中发现了一个模糊的日冕，两条宽而朦胧的飘带相互对立，较小的羽状物从北极和南极发出。Predictive Science的研究人员Cooper Downs表示，模拟日冕缺乏定义可能是太阳磁场当前状态的结果，该磁场在目前向太阳能最小化的过程中表现较弱，其自然11年周期相对平静。

“我很激动，”Downs在日食之后说道。“太阳合作了，飘带在正确的地方。当然，作为一名科学家，我已经在考虑我们错误的细节以及我们可以改进的地方。但我们很高兴看到有高质量的科学测量结果，我们可以对其进行详细比较，并从中进行比较。

redictive Science Inc.改进了他们的数值模型，以模拟2019年7月2日日全食期间日冕的出现。将模型的预测（上）与智利日食（右）拍摄的照片进行比较。

致谢：上图：Predictive Science Inc.; 下图：Williams College / NSF大气与地球科学部/ Jay Pasachoff / David Sliski / Alan Sliski / Christian Lockwood / John Inoue / Erin Meadors / Aris Voulgaris / Kevin Reardon

在他的团队于6月25日（日食前一周）公布他们的最终日食预测后，唐斯感到自信：在太阳最小值期间，太阳发展缓慢，团队获得了基于模型的实时观测好处。

今年，该团队部分专注于改进太阳极地磁场的建模，这极大地影响了太阳最小期间电晕的形状。科学家使用模型来估计太阳极的磁场，因为他们目前没有测量。

由此产生的预测具有精细的喷射式特征，从太阳的北极和南极射出，如纤细的毛发。计划于2020年发射的欧洲航天局的太阳轨道探测器将具有独特的极点视图，填补了我们对太阳的理解上的重要空白。

另一个航天器已经突然穿过日冕，试图回答有关太阳的基本问题，例如为什么日冕比下面的太阳表面更热，或者是太阳风对超音速的驱动力。

美国宇航局的帕克太阳探测器于4月份完成了第二次太阳探测，并准备在9月份进行另一次探测。随着时间的推移，Parker Solar Probe距离我们的恒星更近，收集了与太阳能模型携手合作的宝贵数据。Predictive Science还预测了太空飞行中航天器的作用。

“每次帕克进行近日点时，我们都会测量磁场，等离子体和太阳风的速度，”唐斯说。良好的观察改善模型，反之亦然。“模型将是解释数据的重要方式，而这些数据对于约束和改进模型至关重要。”

致谢： Eclipse预测（蓝色图片）：Predictive Science Inc .; Eclipse照片：威廉姆斯学院/ NSF大气和地球科学部/ Jay Pasachoff / David Sliski / Alan Sliski / Christian Lockwood / John Inoue / Erin Meadors / Aris Voulgaris / Kevin Reardon

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作者： Lina Tran

最后更新时间：2019年7月4日

编辑：Rob Garner