Medir un campo magnético no es tan difícil si estás dentro de él. Medir un campo magnético de forma remota, ya sea desde el otro lado de una habitación, a través de un país, o 93 millones de millas de distancia, es una historia completamente diferente. Pero eso es exactamente lo que un equipo de científicos de la NASA y colaboradores internacionales pretenden hacer con la misión CLASP2.1:medir el campo magnético en una porción crítica de la atmósfera del sol llamada cromosfera.

CLASP2.1, abreviatura de espectropolarímetro de capa cromosférica 2.1, realizará estas mediciones desde un cohete sonda de la NASA. Los cohetes sonoros son pequeños cohetes que transportan instrumentos al espacio durante cinco a diez minutos antes de volver a caer a la Tierra. La ventana de lanzamiento de la misión del cohete con sonda CLASP2.1 se abre a las 11:30 a.m. MT el 5 de octubre, 2021, en el campo de misiles White Sands en Nuevo México.

El próximo vuelo será el tercer viaje del instrumento CLASP al espacio. El trabajo actual se basa en vuelos anteriores para ayudar a los científicos a comprender mejor el campo magnético de la cromosfera del sol. llamado así por su apariencia de color rojo brillante durante los eclipses solares totales.

El magnetismo impulsa gran parte de la actividad del sol, como las erupciones solares. Según David McKenzie, Investigador principal y astrofísico de CLASP2.1 en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, el magnetismo es lo que hace que la astrofísica sea interesante. "Eso es especialmente cierto en la física solar, " él dijo.

Las llamaradas y otras actividades en la superficie del sol pueden afectar a las personas tanto en la Tierra como en el espacio. Si bien la radiación dañina de una llamarada no puede atravesar la atmósfera de la Tierra para afectar físicamente a las personas en el suelo, estas ráfagas de radiación pueden interferir con las señales de radio y GPS, y otros efectos de la actividad solar pueden dañar prematuramente los metales en cosas como oleoductos y plantas de energía nuclear. La actividad solar extremadamente intensa puede incluso provocar cortes de energía. Las dosis masivas de radiación que acompañan a las erupciones solares también representan una amenaza para los astronautas fuera de la protección del campo magnético de la Tierra.

"Al comprender el campo magnético del sol, podemos aprender a predecir cuándo sucederán estos eventos, "Dijo McKenzie. Un día, la información podría ayudar a los científicos a advertir a las compañías de energía sobre eventos de alto riesgo o decirles a los astronautas cuándo es seguro hacer una caminata espacial.

Pero ahora mismo, no sabemos mucho sobre el campo magnético en la cromosfera, la capa inferior de la atmósfera del sol donde las fuerzas magnéticas dan lugar a erupciones solares. Eso se debe en gran parte a que es muy difícil de medir.

Ingrese CLASP y sus misiones posteriores, CLASP2 y CLASP2.1. Dado que los investigadores no pueden medir el campo magnético directamente, CLASP fue diseñado para medir los efectos del campo magnético en la cromosfera, donde el material solar supercaliente emite luz ultravioleta.

El telescopio CLASP de observación del sol alimenta luz ultravioleta a un espectrógrafo, un instrumento que separa la luz en las longitudes de onda que la componen. Cada longitud de onda aparece como una "muesca" en el espectro de luz; los científicos las llaman líneas espectrales. En presencia de un campo magnético, estas líneas a veces se dividen. (Este fenómeno, conocido como el efecto Zeeman, lleva el nombre del físico holandés Pieter Zeeman, quien lo observó por primera vez en 1896. Zeeman ganó un premio Nobel por el descubrimiento, que es fundamental para la astrofísica).

Esta división de líneas espectrales también polariza la luz, de modo que las ondas de luz individuales tienden a oscilar en una determinada dirección, o incluso en un movimiento circular (en sentido horario o antihorario). Equipado con un filtro especializado, esencialmente una versión más precisa de las gafas de sol polarizadas, CLASP2.1 medirá esta polarización. Con esta información, los científicos pueden determinar con precisión cuánto ha dividido el campo magnético de la cromosfera las líneas espectrales.

"La cantidad de división depende de la fuerza del campo magnético, "McKenzie dijo." Entonces, si puede medir la cantidad de división, entonces tienes una medida remota de cuán fuerte es el campo magnético ".

CLASP2.1, que utiliza el mismo instrumento que las misiones CLASP anteriores, tiene la misma configuración que CLASP2 pero probará una nueva capacidad. En lugar de medir solo una astilla del sol, mirará de 12 a 15 astillas de igual tamaño durante sus seis minutos en el espacio. (McKenzie dice que se necesitarían muchos cientos de estos segmentos para abarcar el sol). Cada astilla revela una instantánea de esa sección del campo magnético en constante cambio del sol. Cuantas más astillas puedan cubrir, cuanto más amplia sea la franja del campo magnético que los científicos puedan visualizar.

McKenzie espera poner eventualmente el instrumento en un satélite en vuelo libre donde pueda tomar medidas continuas del sol. Antes de que un equipo científico gane un lugar a bordo de un satélite, aunque, los investigadores que trabajan en él deben demostrar que funciona. Misiones de cohetes sonoras como esta permiten a McKenzie y al resto del equipo probar y perfeccionar su equipo. "Es desarrollo tecnológico, es prueba de concepto, solucionamos algunos de los errores, ", dijo. Y, en el proceso, el equipo produce instantáneas de los campos magnéticos de la cromosfera.