Pela primeira vez no mundo, os cientistas exploraram o campo magnético na atmosfera solar superior observando a polarização da luz ultravioleta do sol. Eles conseguiram isso analisando dados obtidos pelo experimento de foguete de sondagem CLASP durante seu voo de 5 minutos no espaço em 3 de setembro, 2015. Os dados mostram que as estruturas da cromosfera solar e da região de transição são mais complicadas do que o esperado. Agora que espectropolarimetria ultravioleta, o método usado no projeto CLASP, provou funcionar, pode ser usado em futuras investigações dos campos magnéticos na cromosfera superior e na região de transição para entender melhor a atividade na atmosfera solar.

Ao analisar as características da luz do Sol, astrônomos podem determinar como ele foi emitido e espalhado na atmosfera solar, e assim determinar as condições na atmosfera solar. Como se pensa que os campos magnéticos desempenham um papel importante em vários tipos de atividade solar, muitas medições precisas foram feitas dos campos magnéticos na superfície solar ("fotosfera"), mas poucas observações mediram os campos magnéticos na atmosfera solar acima da superfície. Enquanto a luz visível é emitida da fotosfera, a luz ultravioleta (UV) é emitida e espalhada nas partes da atmosfera solar conhecidas como cromosfera e região de transição. CLASP é um projeto para investigar os campos magnéticos na cromosfera superior e na região de transição, usando a linha Lyman-α do hidrogênio em UV.

A equipe internacional usou dados do espectropolarímetro CLASP, um instrumento que fornece informações detalhadas sobre o comprimento de onda (cor) e polarização (orientação das ondas de luz) para a luz que passa por uma fenda fina. O lado esquerdo da Figura 1 mostra a posição da fenda do espectropolarímetro em uma imagem de fundo obtida pela câmera de mandíbula fendida a bordo do CLASP; os diagramas do lado direito mostram os dados de comprimento de onda e polarização.

Os pesquisadores descobriram que a linha de hidrogênio Lyman-α do Sol está na verdade polarizada. Algumas das características de polarização correspondem às previstas pelos modelos teóricos de espalhamento. Contudo, outros são inesperados, indicando que as estruturas da cromosfera superior e da região de transição são mais complicadas do que o esperado. Em particular, a equipe descobriu que a polarização variava em uma escala espacial de 10-20 arcsec (um centésimo - um quinquagésimo do raio solar).

Além do processo de espalhamento, campos magnéticos também podem afetar a polarização. Para investigar se a polarização medida foi afetada pelo campo magnético, a equipe observou 3 faixas de comprimento de onda diferentes:o núcleo da linha Lyman-α do hidrogênio (121,567 nm), cuja polarização é afetada mesmo por um campo magnético fraco; uma linha de emissão de silício ionizado (120,65 nm) cuja polarização é afetada apenas por um campo magnético relativamente forte; e a asa da linha espectral Lyman-α do hidrogênio, que não é sensível a alterações de polarização induzidas magneticamente. A equipe analisou essas 3 polarizações acima de 4 regiões da superfície solar com diferentes fluxos magnéticos (regiões A, B, C, e D na Figura 1). Os resultados plotados na Figura 2 demonstraram que os grandes desvios da polarização de espalhamento esperada no núcleo Lyman-α e na linha de silício são de fato devido aos campos magnéticos, porque a polarização da asa Lyman-α permanece quase constante.

Esses resultados marcantes são os primeiros a mostrar diretamente que existem campos magnéticos na região de transição. Eles também demonstram que a espectropolarimetria ultravioleta é eficaz no estudo de campos magnéticos solares. Além disso, esses resultados mostraram que experimentos de foguetes de sondagem como CLASP podem desempenhar um papel importante no pioneirismo de novas técnicas, embora sejam de pequena escala e de curto prazo em comparação com os satélites.

Dra. Ryoko Ishikawa, cientista do projeto para a equipe japonesa CLASP, descreve o significado dos resultados, "A observação bem-sucedida de polarização indicativa de campos magnéticos na cromosfera superior e na região de transição significa que a espectropolarimetria ultravioleta abriu uma nova janela para tais campos magnéticos solares, permitindo-nos ver novos aspectos do Sol. "

Estes resultados aparecem como "Descoberta de dispersão de polarização na linha de hidrogênio Lyα da radiação do disco solar" por R. Kano, et. al. no Cartas de jornal astrofísico em abril de 2017 e "Indicação do efeito Hanle comparando a polarização de dispersão observada por CLASP nas linhas de Lyman-α e Si III 120,65 nm" por R. Ishikawa, et. al. no The Astrophysical Journal em maio de 2017.