“Si el Sol no tuviese campos magnéticos estaríamos investigando otros problemas de la Astrofísica”, asegura Javier Trujillo Bueno, profesor de Investigación del CSIC en el IAC y uno de los cuatro investigadores principales de CLASP-1 y CLASP-2. Pero el Sol tiene campos magnéticos y lograr descifrar su intensidad y geometría en las regiones externas de la atmósfera solar (cromosfera, región de transición y corona) constituye uno de los problemas clave de la Astrofísica. Entre otras razones, porque los campos magnéticos son la causa de los fenómenos explosivos que acontecen en dichas regiones de la atmósfera solar. Las eyecciones de plasma magnetizado que surgen de tales eventos pueden perturbar seriamente la magnetosfera terrestre y, por lo tanto, tener un desagradable impacto en nuestro presente mundo digital y vía satélite.
Por otra parte, el Sol representa un laboratorio de Física único en el Cosmos. Dada su relativa cercanía, podemos estudiar con suficiente detalle una multitud de fenómenos y mecanismos físicos que, sin duda, operan también en otros plasmas astrofísicos que se encuentran demasiado alejados de la Tierra.
Campos magnéticos
Los campos magnéticos de las estructuras del plasma en las regiones externas de la atmósfera solar son muy elusivos, pues no dejan huella alguna en la intensidad de la radiación emitida por los átomos. Afortunadamente, sí firman su presencia en la polarización de dicha radiación electromagnética, una propiedad relacionada con la orientación de la vibración del campo electro-magnético de la onda.
CLASP (Chromospheric LAyer Spectro-Polarimeter) es un proyecto internacional pionero concebido para medir la polarización de la radiación en las líneas espectrales más intensas del espectro ultravioleta del Sol. Esta se origina en las capas más externas de la cromosfera solar, muy cerca de la base de la extremadamente caliente corona. En esas regiones externas de la cromosfera solar, la temperatura del plasma es muy elevada, por lo que el plasma emite fundamentalmente radiación ultravioleta. Dado que la atmósfera terrestre absorbe tales rayos ultravioleta, hay que ir a observarlos a alturas por encima de 100 kilómetros desde la superficie terrestre. Esto solo puede lograrse con instrumentos como CLASP, compuesto por un telescopio y un espectro-polarímetro, lanzados al espacio mediante cohetes sonda, o a bordo de telescopios espaciales.
En el año 2015, CLASP-1 logró observar por primera vez la polarización lineal de la línea espectral ultravioleta más intensa producida por los átomos de hidrógeno en la cromosfera del Sol, la cual había sido predicha teóricamente por Javier Trujillo Bueno y su grupo de investigación en el año 2011. La interpretación teórica de tales observaciones ha permitido obtener información sobre el magnetismo y complejidad geométrica de la enigmática región de transición entre la cromosfera y la corona.
El 11 de abril de 2019 CLASP-2 ha logrado medir la polarización lineal y circular en las líneas espectrales ultravioleta más intensas producidas por los átomos del magnesio ionizado de la cromosfera solar. En el año 2012, dichas señales de polarización fueron predichas teóricamente por Luca Belluzzi y Javier Trujillo Bueno, cuando ambos científicos trabajaban conjuntamente en el IAC.
CLASP-2, lanzado desde el Campo de Misiles de Arenas Blancas (Nuevo México, Estados Unidos), alcanzó casi 300 km de altura y, mientras se desplazaba en su trayectoria parabólica, observó durante 5 minutos una región activa y una región en calma de la atmósfera solar. La calidad de las imágenes de la cromosfera solar, donde se origina la radiación ultravioleta observada, y de los espectros de polarización obtenidos es excelente. La polarización de la radiación en las líneas resonantes del magnesio ionizado es sensible a la presencia de campos magnéticos en la cromosfera solar.
Durante los próximos meses, el equipo internacional responsable de este novedoso proyecto estudiará en detalle los datos obtenidos por CLASP-2. Entre los miembros del equipo se encuentran también otros científicos del grupo POLMAG* del IAC como Tanausú del Pino Alemán (IAC), Andrés Asensio Ramos (IAC), Luca Belluzzi (Istituto Ricerche Solari Locarno; IRSOL), Ernest Alsina Ballester (IRSOL) y Jiri Stepan (Academia de Ciencias de la República Checa). Este grupo de investigadores ha desarrollado novedosas técnicas de diagnóstico de plasmas para la interpretación de observaciones espectro-polarimétricas, tales como las obtenidas por CLASP-1 y CLASP-2..
“Esperamos que la modelización teórica de las observaciones espectro-polarimétricas que hemos obtenido con CLASP-2 permitirá mejorar nuestra comprensión física de la enigmática cromosfera solar”, comenta Javier Trujillo Bueno poco antes de regresar a España desde EE. UU.
CLASP-2 es un proyecto internacional liderado por el Marshall Space Flight Center de la NASA (USA), el National Astronomical Observatory of Japan (Tokyo, Japón), el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC, Tenerife, Spain) y el Institut d'Astrophysique Spatiale (IAS, France). Otras instituciones que participan en el proyecto son el Astronomical Institute de la Academia de Ciencias de la República Checa, el Istituto Ricerche Solari Locarno (Suiza), el Lockheed Martin Solar & Astrophysics Laboratory (EE UU), la Universidad de Estocolmo (Suecia) y el Rosseland Center for Solar Physics (Noruega).
*Este proyecto ha recibido financiación del Consejo Europeo de Investigación (ERC) en el marco del programa de investigación e innovación Horizon 2020 de la Unión Europea (acuerdo de subvención n° 742265).
Investigadores Principales del proyecto CLASP-2:
Dr. David McKenzie (NASA Marschall Space Flight Center)
Dr. Ryohko Ishikawa (National Astronomical Observatory of Japan)
Dr. Fréderick Auchere (Institut d'Astrophysique Spatiale)
Prof. Javier Trujillo Bueno (Instituto de Astrofísica de Canarias)
Contacto: Javier Trujillo Bueno ( jtb [at] iac.es (jtb[at]iac[dot]es) )
Vídeo del lanzamiento en Youtube
Crédito del vídeo: US Army. White Sands Missile Range.
