Vier jaar geleden, een internationaal team (VS, Japan en Europa) voerden een ongekend suborbitaal ruimte-experiment uit, CLSP-1 genaamd, gemotiveerd door theoretische onderzoeken uitgevoerd bij de IAC door Javier Trujillo Bueno en zijn onderzoeksgroep. Na het buitengewone succes van die missie, NASA lanceerde CLSP-2 vanuit een lanceercentrum in de buurt van Las Cruces (VS). CLASP-2 heeft het voor het eerst mogelijk gemaakt om de polarisatie te detecteren die wordt geproduceerd door verschillende fysieke mechanismen in de meest intense ultraviolette straling die wordt uitgezonden door de geïoniseerde magnesiumatomen van de zonneatmosfeer. De theoretische modellering van dergelijke baanbrekende waarnemingen zal helpen bij het ontcijferen van de complexe magnetische velden van de chromosfeer van de zon.

"Als de zon geen magnetische velden had, zouden we andere problemen van de astrofysica onderzoeken, " zegt Javier Trujillo Bueno, Onderzoekshoogleraar van de CSIC bij de IAC en een van de vier hoofdonderzoekers van CLASP-1 en CLASP-2. Maar de zon heeft wel magnetische velden en om hun intensiteit en geometrie te ontcijferen in de buitenste zonneatmosfeer (chromosfeer, overgangsgebied en corona) is een van de belangrijkste problemen voor de astrofysica. Onder andere redenen, magnetische velden zijn de oorzaak van de explosieve verschijnselen die optreden in dergelijke buitenste regionen van de zonneatmosfeer. De uitstoot van gemagnetiseerd plasma die het gevolg is van dergelijke gebeurtenissen, kan de magnetosfeer van de aarde ernstig verstoren en kan daarom een ​​negatieve invloed hebben op onze huidige digitale wereld met satellieten in een baan om de aarde.

Anderzijds, de zon vertegenwoordigt een uniek natuurkundig laboratorium in de kosmos, omdat we door zijn relatieve nabijheid een veelvoud aan fysische fenomenen en mechanismen in detail kunnen bestuderen die ongetwijfeld ook werken in andere astrofysische plasma's die veel verder van ons verwijderd zijn.

Magnetische velden

De magnetische velden van de plasmastructuren in de buitenste regionen van de zonneatmosfeer zijn zeer ongrijpbaar. Ze laten geen sporen na in de intensiteit van de straling die door de atomen wordt uitgezonden. Gelukkig, ze laten wel een handtekening achter van hun aanwezigheid in de polarisatie van uitgezonden elektromagnetische straling, een eigenschap die verband houdt met de oriëntatie van de trilling van het elektromagnetische veld van de golf.

CLASP (Chromospheric LAyer Spectro-Polarimeter) is een baanbrekend internationaal project dat is ontworpen om voor het eerst de polarisatie van ultraviolette zonnestraling in de meest intense spectraallijnen te meten. Dergelijke ultraviolette straling vindt zijn oorsprong in de buitenste lagen van de zonnechromosfeer, zeer dicht bij de basis van de extreem hete zonnecorona. In dergelijke externe gebieden van de zonnechromosfeer, de temperatuur van het plasma is al erg hoog, dus het zendt voornamelijk uit in het ultraviolette bereik. Omdat de atmosfeer van de aarde ultraviolette stralen absorbeert, het is noodzakelijk om ze te observeren op een hoogte van meer dan 100 kilometer van het aardoppervlak. Dit kan alleen worden bereikt met instrumenten zoals CLASP die door suborbitale raketten in de ruimte worden gelanceerd, of aan boord van ruimtetelescopen.

anno 2015, CLASP-1 hielp om voor het eerst de lineaire polarisatiesignalen te observeren van de meest intense ultraviolette spectraallijnstraling geproduceerd door waterstofatomen van de zonnechromosfeer, die theoretisch was voorspeld door Javier Trujillo Bueno en zijn onderzoeksgroep. De theoretische modellering van dergelijke ongekende gegevens heeft nieuwe doorbraken opgeleverd in ons vermogen om het magnetisme en de geometrische complexiteit van het chromosfeer-corona-overgangsgebied te onderzoeken.

Op 11 april, 2019 CLASP-2 heeft voor het eerst de lineaire en circulaire polarisatie gemeten in de meest intense ultraviolette spectraallijnen geproduceerd door geïoniseerde magnesiumatomen in de zonnechromosfeer. In 2012, deze polarisatiesignalen werden theoretisch voorspeld door Luca Belluzzi en Javier Trujillo Bueno, toen beide wetenschappers samenwerkten bij de IAC.

SLUIT-2, gelanceerd vanaf White Sands Missile Range (New Mexico, VS), bereikte een hoogte van 300 km en terwijl hij zich in zijn parabolische baan beweegt, gedurende 5 minuten een actief gebied en een rustig gebied van de zonneatmosfeer waargenomen. De kwaliteit van de beelden van de zonnechromosfeer, waar de waargenomen ultraviolette straling vandaan komt, en van de verkregen polarisatiespectra, is uitstekend. De polarisatie van de straling in de resonantielijnen van de geïoniseerde magnesiumatomen is gevoelig voor de aanwezigheid van magnetische velden in de zonnechromosfeer.

Gedurende de komende maanden zal het internationale team dat verantwoordelijk is voor dit nieuwe wetenschappelijke project, zal de gegevens die door CLASP-2 zijn verkregen, in detail bestuderen. Onder de leden van het team bevinden zich andere wetenschappers van de POLMAG-groep van de IAC:Tanausú del Pino Alemán (IAC), Andrés Asensio Ramos (IAC), Luca Belluzzi (Istituto Ricerche Solari Locarno, IRSOL), Ernest Alsina Ballester (IRSOL) en Jiri Stepan (Academy of Sciences of the Czech Republic). Deze groep wetenschappers heeft nieuwe stralingsoverdrachtstechnieken ontwikkeld om spectropolarimetrische waarnemingen te interpreteren, zoals die verkregen door CLASP-1 en CLASP-2.

"We hopen dat de theoretische modellering van de ongekende spectropolarimetrische waarnemingen verkregen door CLASP-2 ons in staat zal stellen ons fysieke begrip van de raadselachtige zonnechromosfeer te verbeteren, " zegt Javier Trujillo Bueno kort voordat hij terugkeerde naar Spanje vanuit de VS.

CLSP-2 is een internationale samenwerking onder leiding van NASA's Marshall Space Flight Center (VS), de National Astronomical Observatory van Japan (Tokio, Japan), het Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC, Tenerife, Spanje) en het Institut d'Astrophysique Spatiale (IAS, Frankrijk). Extra leden zijn het Astronomisch Instituut van de Academie van Wetenschappen van de Tsjechische Republiek, het Istituto Ricerche Solari Locarno (Zwitserland), Lockheed Martin Solar &Astrophysics Laboratory (VS), Stockholm Universiy (Zweden) en het Rosseland Centre for Solar Physics (Noorwegen).