Per la prima volta al mondo, gli scienziati hanno esplorato il campo magnetico nell'atmosfera solare superiore osservando la polarizzazione della luce ultravioletta del Sole. Ci sono riusciti analizzando i dati raccolti dall'esperimento del razzo sonda CLASP durante il suo volo di 5 minuti nello spazio il 3 settembre, 2015. I dati mostrano che le strutture della cromosfera solare e della regione di transizione sono più complicate del previsto. Ora che la spettropolarimetria ultravioletta, il metodo utilizzato nel progetto CLASP, ha dimostrato di funzionare, può essere utilizzato in future indagini sui campi magnetici nella cromosfera superiore e nella regione di transizione per comprendere meglio l'attività nell'atmosfera solare.

Analizzando le caratteristiche della luce del Sole, gli astronomi possono determinare come è stato emesso e disperso nell'atmosfera solare, e quindi determinare le condizioni nell'atmosfera solare. Poiché si ritiene che i campi magnetici svolgano un ruolo importante in vari tipi di attività solare, sono state fatte molte misurazioni precise dei campi magnetici sulla superficie solare ("fotosfera"), ma non molte osservazioni hanno misurato i campi magnetici nell'atmosfera solare al di sopra della superficie. Mentre la luce visibile viene emessa dalla fotosfera, la luce ultravioletta (UV) viene emessa e diffusa nelle parti dell'atmosfera solare note come cromosfera e regione di transizione. CLASP è un progetto per studiare i campi magnetici nella cromosfera superiore e nella regione di transizione, utilizzando la linea Lyman-α dell'idrogeno nell'UV.

Il team internazionale ha utilizzato i dati dello spettropolarimetro CLASP, uno strumento che fornisce informazioni dettagliate sulla lunghezza d'onda (colore) e sulla polarizzazione (orientamento delle onde luminose) per la luce che passa attraverso una sottile fessura. Il lato sinistro della Figura 1 mostra la posizione della fenditura dello spettropolarimetro su un'immagine di sfondo acquisita dalla telecamera slit-jaw a bordo di CLASP; i diagrammi a destra mostrano i dati di lunghezza d'onda e polarizzazione.

I ricercatori hanno scoperto che la linea Lyman-α dell'idrogeno dal Sole è in realtà polarizzata. Alcune delle caratteristiche di polarizzazione corrispondono a quelle previste dai modelli di scattering teorici. Però, altri sono inaspettati, indicando che le strutture della cromosfera superiore e della regione di transizione sono più complicate del previsto. In particolare, il team ha scoperto che la polarizzazione variava su una scala spaziale di 10 - 20 secondi d'arco (un centesimo - un cinquantesimo del raggio solare).

Oltre al processo di dispersione, i campi magnetici possono anche influenzare la polarizzazione. Per indagare se la polarizzazione misurata è stata influenzata dal campo magnetico, il team ha osservato 3 diversi intervalli di lunghezze d'onda:il nucleo della linea Lyman-α dell'idrogeno (121.567 nm), la cui polarizzazione è influenzata anche da un debole campo magnetico; una riga di emissione di silicio ionizzato (120,65 nm) la cui polarizzazione è influenzata solo da un campo magnetico relativamente forte; e l'ala della riga spettrale Lyman-α dell'idrogeno, che non è sensibile ai cambiamenti di polarizzazione indotti magneticamente. Il team ha analizzato queste 3 polarizzazioni sopra 4 regioni sulla superficie solare con diversi flussi magnetici (regioni A, B, C, e D in Figura 1). I risultati riportati nella Figura 2 hanno dimostrato che le grandi deviazioni dalla prevista polarizzazione di scattering nel nucleo Lyman-α e nella linea di silicio sono in effetti dovute ai campi magnetici, perché la polarizzazione dell'ala Lyman-α rimane quasi costante.

Questi risultati epocali sono i primi a mostrare direttamente che i campi magnetici esistono nella regione di transizione. Dimostrano inoltre che la spettropolarimetria ultravioletta è efficace nello studio dei campi magnetici solari. Inoltre, questi risultati hanno dimostrato che esperimenti con razzi sonda come il CLASP possono svolgere un ruolo importante nello sviluppo di nuove tecniche pionieristiche, anche se sono di piccola scala ea breve termine rispetto ai satelliti.

Dott.ssa Ryoko Ishikawa, scienziato del progetto per il team giapponese CLASP, descrive il significato dei risultati, "La riuscita osservazione della polarizzazione indicativa dei campi magnetici nella cromosfera superiore e nella regione di transizione significa che la spettropolarimetria ultravioletta ha aperto una nuova finestra su tali campi magnetici solari, permettendoci di vedere nuovi aspetti del Sole."

Questi risultati appaiono come "Discovery of Scattering Polarization in the Hydrogen Lyα Line of the Solar Disk Radiation" di R. Kano, et. al. nel Lettere per riviste astrofisiche nell'aprile 2017 e "Indication of the Hanle Effect by Comparing the Scattering Polarization Observed by CLASP in the Lyman-α e Si III 120,65 nm Lines" di R. Ishikawa, et. al. in Il Giornale Astrofisico nel maggio 2017.