När solnedgången närmade sig den 2 juli, 2019, tusentals längs ett band av land som sträcker sig över Chile och Argentina tittade mot himlen, väntar på att månens skugga ska kasta dem in i tillfälligt mörker. De visste att en total solförmörkelse skulle komma, och räknade ner sekunderna.

Men en liten grupp forskare tittade ivrigt av en annan anledning. De hade redan en idé om hur själva förmörkelsen skulle se ut:Dagarna innan, använder NASA-data, de förutspådde hur koronan – solens pärlande yttre atmosfär – faktiskt skulle se ut från marken. De var otåliga att se hur deras förutsägelse höll i sig.

Att förutsäga när och var en total förmörkelse kommer att inträffa är enkelt. Men förmörkelser är också en möjlighet att testa förmågan att göra mycket mer komplexa förutsägelser av koronans ständigt föränderliga struktur, som skickar superheta gaser – kallad solvinden – vindbyar genom hela solsystemet. Detta konstanta utflöde formar de dynamiska rymdförhållanden som vi kallar rymdväder. Att modellera koronan är en avgörande del för att bättre förstå och så småningom förutsäga rymdväder, som påverkar satelliter, astronauter, och vardagsteknik, som radio och GPS.

Genom att jämföra deras förutsägelse med förmörkelsefotografier från marken, forskarna skulle kunna bedöma och förbättra prestandan för sina modeller. Deras förutsägelser gjorde det också möjligt för vissa förmörkelseforskare att fokusera målen för sina experiment i förväg.

Predictive Science Inc. – ett privat forskningsföretag inom beräkningsfysik med säte i San Diego, Kalifornien, och stöds av NASA, National Science Foundation och Air Force Office of Scientific Research – använde data från NASA:s Solar Dynamics Observatory, eller SDO, att utveckla sin förutsägelse. Under ungefär två dagar, gruppen körde i första hand modellen på Pleiades superdator vid NASAs Advanced Supercomputing-avdelning vid byråns Ames Research Center i Silicon Valley, Kalifornien.

Deras modell använder SDO:s mätningar av magnetfält på solens yta för att förutsäga hur magnetfältet formar koronan över tid. Årets version var en förfining av den komplexa numeriska modellen som gruppen använde för att förutsäga förmörkelsen i augusti 2017.

Forskarnas förutsägelse för 2019 visar en mulen korona, med två breda, disiga streamers mittemot varandra, och mindre plymer som spirar ut från nord- och sydmagnetpolerna. Den simulerade koronans brist på definition är sannolikt ett resultat av det nuvarande tillståndet för solens magnetfält, som är karakteristiskt svagare under sin nuvarande marsch mot solminimum, det relativa lugnet i sin naturliga 11-årscykel, sade Predictive Science-forskaren Cooper Downs.

"Jag är upprymd, " sa Downs efter förmörkelsen. "Solen samarbetade, och streamers var på rätt plats. Självklart, som vetenskapsman, Jag tittar redan på detaljerna vi har fel och var vi kan förbättra. Men det är fantastiskt att se att det kommer att finnas vetenskapliga kvalitetsmätningar som vi kan jämföra i detalj med, och mycket att lära av den jämförelsen."

Downs kände sig självsäker efter att hans lag publicerade sin sista förmörkelseförutsägelse den 25 juni, en vecka före förmörkelsen:Under solminimum, solen utvecklas långsamt, och teamet hade fördelen av solida realtidsobservationer som de kunde basera sina modeller på.

Det här året, teamet fokuserade delvis på att förbättra sin modellering av solens polära magnetfält, vilket starkt påverkar koronans form under solminimum. Forskare använder modeller för att uppskatta magnetfältet vid solens poler, eftersom de för närvarande inte har mått där.

Den resulterande förutsägelsen hade fina jetliknande egenskaper, skjuter ut från solens nord- och sydpoler som striga hårstrån. Europeiska rymdorganisationens Solar Orbiter, planerad att lanseras 2020, kommer att ha en unik utsikt över stolparna, fyller en viktig lucka i vår förståelse av solen.

En annan rymdfarkost sveper redan genom koronan, försöker svara på grundläggande frågor om solen, som varför corona flammar mycket, mycket varmare än solytan under, eller vad som driver solvinden till överljudshastigheter.

NASA:s Parker Solar Probe avslutade sin andra närgång till solen i april, och förbereder för en till i september. Över tid, Parker Solar Probe tum närmare vår stjärna, samla in värdefull data som fungerar hand i hand med solceller. Predictive Science gör också förutsägelser om vad rymdfarkosten ser under solflyg.

"Varje gång Parker gör en perihelion, vi får mätningar av magnetfältet, plasma och solvindhastighet, " sa Downs. Bra observationer förbättrar modeller och vice versa. "Modeller kommer att vara ett viktigt sätt att tolka dessa data, och dessa data kommer att vara avgörande för att begränsa och förfina modellerna."