Un razzo per esplorare gli insoliti campi magnetici solari
Il razzo Clasp e il suo strumento per la spettropolarimetria ultravioletta hanno permesso di studiare la parte più alta della cromosfera e della regione di transizione del Sole, fornendo la prima osservazione diretta dei campi magnetici solari e la loro polarizzazione
SCOPERTE – Un volo di 5 minuti per esplorare nel dettaglio le caratteristiche sconosciute della regione più alta dell’atmosfera solare. Lo straordinario risultato è stato possibile grazie al razzo Clasp della Nasa, lanciato il 3 settembre 2015, e i cui dati hanno mostrato un’insolita polarizzazione della luce ultravioletta che arriva dalla nostra stella. Gli scienziati hanno avuto per la prima volta al mondo la possibilità di concentrarsi sullo studio della cromosfera e della regione di transizione del Sole, scoprendo che le loro strutture sono molto più complicate di quanto ipotizzato e il ruolo primario effettivamente giocato dai campi magnetici solari.
I ricercatori della collaborazione Clasp hanno utilizzato per la prima volta la spettropolarimetria ultravioletta per sondare e analizzare nel dettaglio le caratteristiche della luce solare, e hanno pubblicato i risultati sulla rivista The Astrophysical Journal Letters. Lo strumento a bordo del razzo ha permesso di osservare la riga Lyman-α nell’ultravioletto dell’idrogeno e di acquisire preziosi e dettagliati dati sia sulle lunghezze d’onda della luce emessa dal Sole che sulla sua polarizzazione.
La luce dello spettro visibile, con lunghezze d’onda tra i 390 e i 700 nanometri, viene emessa dalla parte più superficiale del sole detta fotosfera, mentre la maggior parte della luce ultravioletta, con lunghezze d’onda tra i 10 e i 400 nanometri, viene emessa dalla cromosfera e dalla regione di transizione. Studiando proprio lo spettro ultravioletto, i ricercatori hanno scoperto che la riga Lyman-α dell’idrogeno è polarizzata.
Se alcune delle caratteristiche della polarizzazioni sono coerenti con modelli teorici precedenti, ci sono degli effetti completamente inaspettati che sono stati osservati e che indicano che le strutture della cromosfera e della regione di transizione sono molto più complicate di quanto atteso. A causare questa insolita polarizzazione sono proprio i campi magnetici che sono indotti nella stella, come previsto dall’effetto Hanle.
Analizzando tre differenti intervalli di lunghezza d’onda rispetto alla riga Lyman-α dell’idrogeno su 4 differenti porzioni di superficie gli scienziati sono stati in grado di studiare la polarizzazione nella cromosfera, scoprendo che varia in funzione dei campi magnetici. Il nucleo della riga, infatti, viene polarizzato in presenza di deboli campi magnetici, mentre la linea di emissione ionizzata del silicio è influenzata da campi magnetici relativamente forti. Al contrario del nucleo, inoltre, l’ala della riga di Lyman-α dell’idrogeno sembra non essere soggetta a polarizzazione in presenza di campi magnetici indotti.
Questi risultati non sono importanti solo perché rappresentano la prima osservazione diretta dei campi magnetici della cromosfera e della regione di transizione dell’atmosfera solare, ma anche per il modo in cui sono stati raccolti i dati. La spettropolarimetria ultravioletta e l’utilizzo di un “semplice” razzo come quello della collaborazione Clasp dimostrano che esistono nuove e pionieristiche tecniche nello studio dell’atmosfera solare e promettono di scrivere la prima pagina di un nuovo modo di esplorare lo spazio, con missioni decisamente più brevi di quelle portate a termine dai “cugini” satelliti.
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