Nel 1998, il giornale Natura pubblicato una lettera seminale concludendo che un misterioso segnale, che era stato scoperto analizzando la polarizzazione della luce solare, implica che la cromosfera solare (uno strato importante dell'atmosfera solare) è praticamente smagnetizzata, in netta contraddizione con la saggezza popolare. Questo paradosso ha motivato esperimenti di laboratorio e indagini teoriche, che invece di fornire una soluzione, ha sollevato nuove questioni, e ha persino portato alcuni scienziati a mettere in discussione la teoria quantistica dell'interazione radiazione-materia.

Oggi, ricercatori dell'Istituto Ricerche Solari (IRSOL) di Locarno-Monti (affiliato all'USI Università della Svizzera italiana), e l'Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) di Tenerife, hanno trovato la soluzione a questo intrigante paradosso, aprendo una nuova finestra per esplorare i campi magnetici sfuggenti della cromosfera solare nell'attuale nuova era dei telescopi solari di grande apertura. I loro risultati sono pubblicati in Lettere di revisione fisica .

Venticinque anni fa, un segnale enigmatico è stato scoperto mentre analizzava la polarizzazione della luce solare con un nuovo strumento, il polarimetro per immagini di Zurigo (ZIMPOL), sviluppato all'ETH di Zurigo e successivamente installato all'IRSOL. Questo misterioso segnale di polarizzazione lineare, prodotto da processi di dispersione, appare alla lunghezza d'onda di una linea neutra del sodio (la cosiddetta linea D1), dove, secondo la meccanica quantistica, non dovrebbe essere presente tale polarizzazione di dispersione. Questo segnale era quindi del tutto inaspettato, e la sua interpretazione aprì subito un intenso dibattito scientifico. Il mistero aumentò ulteriormente due anni dopo, quando il diario Natura ha pubblicato una spiegazione che implica che lo strato dell'atmosfera solare noto come cromosfera è completamente smagnetizzato, in apparente contraddizione con i risultati consolidati; i ricercatori credevano che (al di fuori delle macchie solari) questa regione fosse permeata da campi magnetici nell'intervallo gauss. Le nuove scoperte hanno aperto un serio paradosso che ha sfidato i fisici solari per molti anni, e ha persino portato alcuni scienziati a mettere in discussione la teoria quantistica disponibile dell'interazione radiazione-materia.

Ora, in un articolo pubblicato da Lettere di revisione fisica , Ernest Alsina Ballester (IRSOL, IAC), Luca Belluzzi (IRSOL), e Javier Trujillo Bueno (IAC) mostrano la soluzione a questo intrigante paradosso. I risultati sono stati ottenuti effettuando la più avanzata modellizzazione teorica della polarizzazione della linea solare D1 mai tentata, che coinvolge tre anni di lavoro svolto attraverso una stretta collaborazione tra l'Istituto Ricerche Solari (IRSOL) di Locarno-Monti (affiliato all'USI Università della Svizzera italiana) e il gruppo POLMAG dell'Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) di Tenerife.

I ricercatori spiegano:"Questo risultato ha conseguenze molto importanti. Segnali di polarizzazione diffusi, come quello osservato nella linea D1 del sodio, sono estremamente interessanti perché codificano informazioni uniche sui campi magnetici sfuggenti presenti nella cromosfera solare. Questo strato di interfaccia chiave dell'atmosfera solare, situato tra la sottostante fotosfera più fredda e la sovrastante corona di milioni di gradi, è al centro di diversi problemi durevoli nella fisica solare, compresa la comprensione e la previsione dei fenomeni eruttivi che possono avere un forte impatto sulla nostra società dipendente dalla tecnologia. Il campo magnetico è noto per essere il principale motore della spettacolare attività dinamica della cromosfera solare, ma la nostra conoscenza empirica della sua intensità e della sua geometria è ancora largamente insoddisfacente. La soluzione del paradosso di vecchia data della polarizzazione della riga D1 solare dimostra la validità dell'attuale teoria quantistica della polarizzazione della riga spettrale, e apre una nuova finestra per esplorare il magnetismo dell'atmosfera solare nell'attuale nuova era dei telescopi solari di grande apertura."