LA SPETTROPOLARIMETRIA UV PRENDE IL VOLO

A razzo nei campi magnetici del Sole

Si trasforma in un razzo missile, è un miracolo d'elettronica e ha un cuore giapponese: sarà Goldrake? No, è Clasp, un esperimento su razzo sonda che ha visto per la prima volta la polarizzazione della luce ultravioletta nell’alta atmosfera solare, permettendo di valutare orientamento e intensità dei campi magnetici locali

Il lancio di Clasp a bordo di un razzo suborbitale Nasa Black Brant IX dalla base militare White Sands Missile Range in New Mexico, Usa. Crediti: NASA/MSFC

Anche se si trasforma in un razzo missile, non è lo storico Ufo Robot Goldrake, bensì il più attuale ma dal cuore altrettanto nipponico Clasp, una sigla che sta per Chromospheric Lyman-Alpha SpectroPolarimeter. Questo spettropolarimetro – frutto di una collaborazione internazionale che comprende, oltre al Giappone, anche Usa, Spagna, Norvegia e Francia – il 3 settembre 2015 ha compiuto un volo di 5 minuti a bordo di un razzo sonda per misurare con estrema precisione la polarizzazione della luce ultravioletta emanata dal Sole.

La collaborazione del progetto Clasp ha ora pubblicato due nuovi studi con i risultati delle misure, grazie alle quali è stato possibile, per la prima volta, esplorare il campo magnetico presente nella parte superiore dell’atmosfera solare. I dati ottenuti mostrano come le strutture della cromosfera solare e della zona di transizione siano più complesse del previsto.

Analizzando le caratteristiche della luce della nostra stella, i fisici solari possono determinare in che modo sia stata emessa e diffusa dall’atmosfera solare, e quindi determinare le condizioni presenti nell’atmosfera stessa. Siccome si ritiene che i campi magnetici svolgano un ruolo importante in vari tipi di attività solare, sono state effettuate in passato molte misure precise dei campi magnetici sulla superficie solare (“fotosfera”), ma non esistono simili osservazioni per le regioni al di sopra della superficie.

Spettro di polarizzazione della riga Lyman-α idrogeno del Sole ottenuto dall’esperimento Clasp. Crediti: NAOJ, JAXA, NASA/MSFC; immagine di sfondo: NASA/SDO

Mentre la luce visibile viene emessa dalla fotosfera, la luce ultravioletta (i cosiddetti raggi Uv) nasce e si diffonde nelle regioni dell’atmosfera solare al di sopra della fotosfera, note come cromosfera e zona di transizione. Clasp è stato progettato per studiare i campi magnetici in queste due regioni misurando la riga Lyman-α in Uv dell’idrogeno. Ciò ha permesso di rilevare, per la prima volta in assoluto, l’effetto Hanle, ovvero la polarizzazione causata dal campo magnetico di cromosfera e zona di transizione, inferendone l’intensità e l’orientamento.

I ricercatori hanno scoperto che la riga Lyman-α dell’idrogeno del Sole è effettivamente polarizzata. Alcune delle caratteristiche di polarizzazione corrispondono a quelle previste dai modelli di dispersione teorica, mentre altre ne differiscono. In particolare, il gruppo di ricerca ha scoperto che la polarizzazione varia su una scala spaziale di 10-20 secondi d’arco (tra un centesimo e un cinquantesimo del raggio solare).

Secondo gli autori dei due nuovi lavori, questi risultati dimostrano anche che la spettropolarimetria ultravioletta è efficace nello studio dei campi magnetici solari e che i razzi sonda, nonostante la durata limitatissima rispetto a un esperimento su satellite, possono giocare un ruolo cruciale nello sperimentare nuove tecniche pionieristiche, come quella di Clasp.

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