Esito positivo per l'esperimento di fisica solare CLASP-II cui partecipa l'IRSOL

Lo scorso 11 aprile, dal centro della NASA presso la base militare "White Sands Missile Range" nel Nuovo Messico (USA), è stato eseguito con successo l’esperimento "Chromospheric LAyer Spectro-Polarimeter" (CLASP-II) per l’osservazione dell’atmosfera solare in luce ultravioletta mediante un razzo sonda. L’esperimento vede la collaborazione anche dell’Istituto Ricerche Solari (IRSOL, associato all’USI) impegnato nell’interpretazione teorica dei dati. Tale attività richiede d’altra parte l’applicazione di sofisticati strumenti di calcolo, per il cui sviluppo l’IRSOL collabora strettamente con l’Istituto di scienza computazionale (ICS) dell’USI (Facoltà di Scienze informatiche).

CLASP-II è il risultato di una collaborazione internazionale guidata dal Marshall Space Flight Center della NASA (USA), dal National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ, Tokyo, Giappone), dall’Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC, Tenerife, Spagna) e dall’Istitut d’Astrophysique Spatiale (IAS, Orsay, Francia). L’esperimento vede come suoi partner l’Istituto Astronomico dell’Accademia delle Scienze della Repubblica Ceca (ASCR), l’Istituto Ricerche Solari (IRSOL, Locarno-Monti, Svizzera), il Lockheed Martin Solar & Astrophysics Laboratory (Palo Alto, USA), l’Università di Stoccolma (Svezia), e il Rosseland Center for Solar Physics Research (Oslo, Norvegia). 

L’obiettivo di CLASP-II era fornire nuove osservazioni di tipo spettro-polarimetrico di una particolare zona dell’atmosfera solare, la cromosfera. Questa complessa regione è al centro di una serie di importanti problemi scientifici, e il suo studio rappresenta una delle principali priorità nel campo della fisica solare. Uno degli aspetti più interessanti e dibattuti della cromosfera è senza dubbio il suo magnetismo. Il contributo dell’IRSOL all’esperimento riguarda l’interpretazione teorica dei preziosi dati forniti da CLASP-II, con l’obiettivo di estrapolare la maggior quantità possibile di informazioni sui campi magnetici cromosferici. 

L’acquisizione di queste informazioni richiede il confronto dei dati forniti da CLASP-II con i risultati di simulazioni teoriche eseguite in modelli tridimensionali dell’atmosfera solare. Tali simulazioni sono estremamente complesse, e richiedono l’utilizzo di potenti strumenti di calcolo, per il cui sviluppo è indispensabile coniugare competenze complementari nei campi della fisica solare e delle scienze computazionali. Questo è esattamente l’obiettivo di un progetto "Sinergia" del Fondo Nazionale per la Ricerca Scientifica (FNS) attualmente in corso, che vede coinvolti l’IRSOL (Dr. Luca Belluzzi, membro del progetto CLASP-II), l’ICS (Prof. Rolf Krause), e l’IAC (Prof. Trujillo Bueno, principal investigator del progetto CLASP-II e responsabile della parte teorica dell’esperimento).  

I campi magnetici presenti sul Sole possono essere studiati sfruttando le "impronte" che questi lasciano su una particolare proprietà della luce, la polarizzazione. L’esperimento CLASP-II ha fornito misure senza precedenti della polarizzazione della luce ultravioletta emessa dagli strati più alti della cromosfera. Questi dati, assolutamente unici, contengono preziose informazioni circa l’intensità e l’orientazione dei campi magnetici cromosferici. Accedere a questo tipo di informazioni è di fondamentale importanza per comprendere, ad esempio, i meccanismi fisici responsabili dell’innesco di fenomeni di tipo esplosivo che hanno luogo nell’atmosfera solare. Se diretti verso la Terra, questi eventi di alta energia possono essere pericolosi per gli astronauti in orbita sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), o danneggiare i dispositivi elettronici a bordo dei satelliti, dai quali la nostra società tecnologica dipende oggi fortemente. 

La radiazione ultravioletta non può essere osservata da terra e per questo è stato proposto un esperimento di tipo "sounding rocket" (razzo sonda), nell’ambito del "Sounding Rocket Program" della NASA. I razzi sonda sono molto più semplici ed economici dei satelliti, e offrono ai ricercatori l’opportunità di testare nuove idee e ottenere nuovi risultati in modo relativamente rapido. CLASP-II è stato lanciato giovedì 11 Aprile alle ore 12:51 (ora locale) dal deserto White Sands nel Nuovo Messico (USA), a bordo di un razzo Black Brandt IX della NASA. Il razzo ha raggiunto un quota di 170 miglia (circa 273 km), prima di scendere con l’ausilio di un paracadute. Tutta la strumentazione è stata recuperata in ottimo stato. La misura è stata eseguita perfettamente durante i cinque minuti di osservazione: sia il sistema di puntamento che lo spettropolarimetro hanno funzionato in modo ottimale. Una prima analisi dei dati registrati ha mostrato un ottimo accordo con i calcoli teorici che avevano motivato l’esperimento.