Los telescopios espaciales obtienen cada día imágenes espectaculares de la actividad solar. Sin embargo, sus instrumentos son ciegos al responsable de tal actividad: el campo magnético en las capas externas de la atmósfera solar, donde tienen lugar los fenómenos explosivos que en ocasiones afectan a la Tierra. Las extraordinarias observaciones de la polarización de la luz ultravioleta del Sol logradas por la misión CLASP2 han permitido elaborar un mapa del campo magnético a través de toda la atmósfera solar, desde la fotosfera hasta la base de la extremadamente caliente corona. Esta investigación, publicada recientemente en la revista Science Advances, ha sido realizada por el equipo internacional responsable de tal experimento suborbital, el cual incluye a varios científicos del grupo POLMAG del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) en España.
La cromosfera es una región muy importante de la atmósfera solar que se extiende unos miles de kilómetros entre la relativamente delgada y fría fotosfera (con temperaturas de algunos miles de grados) y la extensa y extremadamente caliente corona (con temperaturas superiores al millón de grados). Aunque la temperatura de la cromosfera es cien veces menor que la de la corona, la cromosfera es mucho más densa y necesita muchísima más energía para sostenerse. Además, la energía mecánica necesaria para calentar la corona tiene que atravesar la cromosfera, lo que la convierte en una región interfaz crucial para solucionar muchos de los problemas clave en la física solar y estelar. Uno de los retos científicos actuales es entender cómo se produce la violenta actividad de la atmósfera solar, que en ocasiones perturba la magnetosfera terrestre con serias consecuencias para nuestro presente mundo tecnológico.
«Es imposible entender la atmósfera solar si no logramos determinar los campos magnéticos de la cromosfera, especialmente en sus capas más externas, donde la temperatura del plasma es del orden de diez mil grados y las fuerzas magnéticas dominan la estructura y dinámica del plasma», asegura Javier Trujillo Bueno, Profesor del CSIC en el IAC y científico responsable del grupo POLMAG del IAC. Las investigaciones teóricas realizadas por este grupo, financiado por una «Advanced Grant» del Consejo Europeo de Investigación, indicaron que tal objetivo puede alcanzarse si se observa la polarización que varios mecanismos físicos producen en la radiación ultravioleta emitida por los átomos de hidrógeno neutro y del magnesio ionizado en la cromosfera solar.
Dado que la atmósfera de la Tierra absorbe la radiación ultravioleta del Sol, hay que ir a observarla por encima de los 100 kilómetros de altura. Con este objetivo se creó un consorcio internacional liderado por el Marshall Space Flight Center de la NASA (NASA/MSFC), el Observatorio Astronómico Nacional japonés (NAOJ), el Instituto de Astrofísica Espacial francés (IAS) y el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). Este equipo diseñó una serie de experimentos espaciales que fueron aprobados en llamamientos competitivos de la NASA en el marco de su programa para investigaciones con cohetes sonda. El acrónimo de tales experimentos espaciales es CLASP, el «Chromospheric Lyman-Alpha Spectro-Polarimeter» (CLASP1, lanzado el 3 de septiembre de 2015) y el «Chromospheric LAyer Spectro-Polarimeter» (CLASP2, lanzado el 11 de abril de 2019). Ambos experimentos suborbitales han tenido un gran éxito y la NASA así lo ha reconocido al otorgar su «Group Achievement Honor Award» (Premio de Honor a los Logros del Grupo) al equipo internacional.
El estudio que acaba de publicar la prestigiosa revista «Science Advances», titulado “Mapping Solar Magnetic Fields from the Photosphere to the Base of the Corona”, está basado en una pequeña parte de los datos sin precedentes conseguidos por CLASP2. En particular, el equipo ha analizado la intensidad y polarización circular de la radiación ultravioleta emitida por el plasma de una región activa de la atmósfera solar, en el rango espectral de las líneas h y k del Mg II (magnesio ionizado), alrededor de 2800 ángstroms. En esta región espectral se encuentran también dos líneas espectrales producidas por los átomos del Mn I (manganeso neutro).
