As primeiras medições diretas do campo magnético na cromosfera do Sol por uma equipe incluindo físicos da Universidade de Warwick forneceram a primeira evidência observacional de que enormes tornados na atmosfera do nosso Sol são produzidos por campos magnéticos em redemoinho.

O movimento rotacional é predominante na natureza, de redemoinhos em rios, turbulência do avião, para resistir a tornados e ciclones. No universo, encontramos rotação nos vórtices na atmosfera de Júpiter, em discos de acreção de estrelas e em galáxias espirais.

Os movimentos constantes da superfície do sol criam tornados gigantes na cromosfera, uma camada atmosférica que leva o nome de sua cor vermelha observada durante eclipses solares totais. Os tornados têm alguns milhares de quilômetros de diâmetro, e como seus homônimos na Terra, eles carregam massa e energia para o alto na atmosfera. Eles são, portanto, intensamente estudados como canais de energia para explicar o aquecimento extraordinário da coroa solar.

O principal bloco de construção dos tornados solares são os campos magnéticos emaranhados. Contudo, é notoriamente difícil medir o campo magnético na cromosfera solar. Este trabalho apresenta a primeira observação direta do campo magnético da cromosfera para revelar a natureza magnética dos tornados solares.

Em um estudo a ser publicado no Astronomia e Astrofísica Diário, uma equipe de colaboradores do Instituto Nacional Italiano de Astrofísica (INAF), a Universidade de Warwick e a Agência Espacial Italiana (ASI) conseguiram a primeira tomografia tridimensional dos campos magnéticos em espiral em um tornado solar e mediram seus fracos sinais polarimétricos. Este avanço foi possível graças a excelentes medições feitas com o instrumento INAF IBIS (Interferometric Bidimensional Spectrometer) no telescópio solar DST no Novo México (EUA).

Dr. Juie Shetye do Center for Fusion, Espaço e Astrofísica da Universidade de Warwick elogia a identificação de campos magnéticos torcidos em tornados como uma descoberta. Dr. Shetye diz, "As medições diretas do campo magnético na cromosfera do Sol têm sido difíceis de encontrar e este estudo está abrindo a porta para uma nova era de pesquisa solar. Além disso, a pesquisa solar está entrando em uma nova época de observações solares com a abertura de telescópios de próxima geração, como o Telescópio Solar Daniel K. Inouye de 4 metros no Havaí, no qual o Reino Unido e a Universidade de Warwick estão participando. Este telescópio permitirá aos físicos solares, para resolver campos magnéticos em nível de condado local. Estamos no início de uma jornada emocionante que irá desvendar os novos emaranhados magnéticos do sol. "

Os sofisticados métodos analíticos do Dr. Erwin Verwichte, da University of Warwick, foram usados ​​para investigar a natureza fundamental dessas ondas. Dr. Verwichte explica:"Esses tornados cromosféricos são laboratórios naturais para estudar a propagação de ondas e a energia que transportam para a corona. Nosso estudo revela que os padrões de fase das ondas sonoras no tornado podem imitar a rotação e precisam ser levados em consideração ao medir a força dos tornados solares. "

"Desde sua descoberta em 2011, as simulações numéricas sugeriram que as estruturas rotativas observadas na cromosfera solar são traçadores de estruturas magnéticas que, por sua rotação, forçam o plasma solar a se mover para cima ao longo das linhas do campo magnético por meio de forças centrífugas, "diz Mariarita Murabito, pesquisador do Rome-INAF.

"Este fluxo de plasma pode ser acelerado em direção às camadas sobrepostas da atmosfera do Sol. No entanto, não houve evidências observacionais desses processos. Confirmar a natureza magnética dos tornados solares é uma etapa importante do conhecimento."

“O estudo do transporte e dissipação de energia na atmosfera solar é de fundamental importância para a compreensão dos mecanismos de aquecimento das regiões externas do sol e da aceleração do vento solar.” Disse Marco Stangalini (ASI) da equipe de pesquisa. "Os campos magnéticos girando nesses vórtices representam as condições físicas ideais para a excitação de ondas magnéticas, que são considerados um dos principais intervenientes no aquecimento da coroa solar e na aceleração do vento solar. É a primeira vez que, graças aos dados espectropolarimétricos IBIS de alta resolução, foi realizada a tomografia tridimensional dos campos magnéticos dessas estruturas, "diz Stangalini.

As observações realizadas com IBIS nos últimos anos aumentaram nosso conhecimento da atmosfera solar, em particular da estrutura e dinâmica da cromosfera, da evolução dos elementos magnéticos em pequenas e grandes escalas, and of the excitation and propagation of waves in magnetic regions." Comments Ilaria Ermolli (INAF). "A team of researchers and technologists of various INAF institutes and Universities is working to update the instrument, in order to operate it soon to get new observations of the sun's atmosphere with the resolution required to advance our understanding of physical processes underlying the solar activity and space weather."