Alle ore 11:40 MT di venerdì 8 ottobre, dal White Sands Missile Range in New Mexico è stata lanciata la missione CLASP2.1, acronimo di Chromospheric LAyer SpectroPolarimeter 2.1. Ha volato all’interno del razzo-sonda Black Brant IX, raggiungendo una quota di 271 km in un volo suborbitale. La missione è stata pensata da ricercatori e collaboratori internazionali della NASA per misurare il campo magnetico del Sole in una sezione critica della sua atmosfera: la cromosfera. CLASP2.1 è il terzo volo nello spazio dello strumento CLASP in un razzo-sonda, durato 6 minuti. Nel corso di questo breve intervallo di tempo ha fotografato diverse sezioni della cromosfera per analizzarne il campo magnetico.

Perché è importante conoscere il campo magnetico solare

Gran parte dell’attività del nostro Sole, come i brillamenti solari, è controllata dalle sue proprietà magnetiche. David McKenzie, astrofisico presso il Marshall Space Flight Center della NASA e ricercatore principale della missione CLASP2.1, dice che è il magnetismo ciò che rende interessante l’astrofisica. “Questo è particolarmente vero nella fisica del Sole” aggiunge.

I brillamenti del Sole, così come le altre attività sulla sua superficie, possono influenzare la vita sulla Terra così come quella nello spazio. Sappiamo che le radiazioni provenienti da un brillamento, dannose per l’essere umano, non riescono ad attraversare l’atmosfera terrestre. Tuttavia possono:

• interferire con i segnali radio e GPS;
• danneggiare impianti nucleari e centrali elettriche;
• causare interruzioni di corrente;
• minacciare gli astronauti presenti al di fuori della protezione del campo magnetico terrestre.

“Comprendendo il campo magnetico nel Sole, possiamo imparare a prevedere quando questi eventi accadranno” spiega McKenzie.

La cromosfera: da dove si originano le eruzioni solari

Lo strato inferiore dell’atmosfera del Sole è chiamato cromosfera, a causa del suo colore rosso vivo dovuto alla composizione prevalentemente di Idrogeno. Sovrasta la fotosfera della stella e si estende per circa 15000 km.

La superficie della cromosfera è caratterizzata da lingue di fuoco ondeggianti che raggiungono un’altezza di 7000 km. La temperatura arriva a qualche milione di gradi. All’interno della cromosfera solare, invece, soprattutto in vicinanza della linea di separazione tra i forti campi magnetici di polarità opposta, vengono osservate le eruzioni cromosferiche. Esse sono vere e proprie esplosioni di materia e luce, con emissione di radiazione radio e raggi X. Le aree attive caratterizzate da eruzioni solari sono luminosissime e molto energetiche: l’energia sprigionata è quella necessaria per sollevare una massa di centomila miliardi di tonnellate fino a un’altezza di mille metri sulla superficie della Terra.

Tuttavia, al momento non sappiamo molto del campo magnetico nella cromosfera. Ciò è in gran parte dovuto al fatto che la cromosfera stessa è difficile da misurare: possiamo osservarla e stimarne l’altezza durante le eclissi solari grazie ai coronografi, ma di certo caratteristiche come il campo magnetico vanno analizzate in modi diversi.

Il campo magnetico misurato da CLASP2 e CLASP2.1

La missione iniziale del progetto è stata la missione CLASP. Le successive sono state CLASP2 e ora CLASP2.1. Poiché i ricercatori non possono misurare direttamente il campo magnetico, lo strumento scientifico CLASP è stato progettato per misurare gli effetti del campo magnetico nella cromosfera, dove il materiale solare super caldo emette luce ultravioletta.

L’effetto Zeeman del campo magnetico

Il telescopio Sun-gazing del progetto CLASP incanala la luce ultravioletta su uno spettrografo, strumento che separa la luce nelle diverse componenti a seconda delle lunghezze d’onda. Ogni lunghezza d’onda appare come una “tacca” nello spettro luminoso. Queste sono dette linee spettrali. In presenza di un campo magnetico, queste linee a volte si dividono, un fenomeno noto come effetto Zeeman. La scissione delle linee spettrali polarizza la luce: la radiazione perciò tende ad oscillare in una precisa direzione, o addirittura in maniera circolare.

CLASP2.1, dotato di un particolare filtro, misurerà questa polarizzazione. In questo modo i ricercatori potranno determinare con precisione quanto il campo magnetico nella cromosfera solare ha diviso le righe spettrali della radiazione. “La quantità della scissione dipende dalla forza del campo magnetico” spiega McKenzie. “Se puoi misurare la quantità di scissione, allora hai una misura di quanto è forte il campo magnetico.”

I successori di CLASP2.1

In futuro McKenzie spera di poter mettere lo strumento CLASP su un satellite in volo libero dove possa effettuare misurazioni continue della cromosfera solare. Prima, tuttavia, è necessario dimostrare il suo effettivo funzionamento e le sue capacità. Ecco perché queste breve missioni su razzo-sonda possono consentire ai ricercatori di testare e perfezionare le diverse attrezzature.

In ogni caso, i successori di CLASP2.1 dovrebbero essere in grado di coprire lo studio di molte più sezioni della cromosfera solare, analizzando il campo magnetico su una regione più ampia. Senz’altro, se lo strumento effettivamente darà buoni risultati e sarà possibile farlo viaggiare su un vero e proprio satellite, i risultati che otterrà saranno molto importanti.

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