Misteriose Emissioni Radio Simili all'Aurora Scoperte al di Sopra di una Macchia Solare

Un team di scienziati ha condotto ricerche e scoperto emissioni radio estese sopra una macchia solare, simili a quelle precedentemente osservate nelle regioni polari dei pianeti e di alcune stelle, arricchendo così potenzialmente la nostra conoscenza delle gravi eruzioni radio stellari. Attributo: Sijie Yu

Presso il New Jersey Institute of Technology, i ricercatori hanno misurato emissioni radio straordinarie e prolungate provenienti da una macchia solare, contribuendo ad approfondire la comprensione dei fenomeni magnetici negli ambienti solari e stellari.

La ricerca, pubblicata su Nature Astronomy, contiene osservazioni radio dettagliate di una straordinaria manifestazione simile a un'aurora sopra un'area piuttosto buia e fredda del Sole conosciuta come macchia solare, che è stata registrata dagli astronomi del Center for the New Jersey Institute of Technology. Ricerca solare-terrestre (NJIT-CSTR).

Secondo i ricercatori, l’eccezionale emissione radio presenta somiglianze con le emissioni radio aurorali spesso osservate nelle magnetosfere planetarie attorno alla Terra, Giove e Saturno, nonché ad alcune stelle di piccola massa.

Sijie Yu, autore principale della ricerca e scienziato del NJIT-CSTR, afferma che questa scoperta offre informazioni più profonde sull'origine di esplosioni radio solari così intense e potrebbe potenzialmente sbloccare nuovi metodi per comprendere fenomeni simili in stelle distanti con grandi macchie stellari.

"Abbiamo catturato un tipo insolito di prolungate eruzioni radio polarizzate originate da una macchia solare, che sono durate per oltre una settimana", ha affermato Yu. “Questo è diverso dai tipici lampi radio solari di breve durata che di solito durano minuti o ore. È una scoperta emozionante con il potenziale di modificare la nostra comprensione dei processi magnetici stellari”.

I famosi spettacoli di luce aurorale che si verificano nei cieli delle regioni polari della Terra, come l’aurora boreale o l’aurora australe, si verificano a causa del disturbo della magnetosfera terrestre da parte delle attività solari. Di conseguenza, le particelle cariche vengono fatte precipitare nella regione polare della Terra dove i campi magnetici convergono e interagiscono con gli atomi di ossigeno e azoto nell’alta atmosfera. Tali elettroni che accelerano verso i poli nord e sud possono portare a intense emissioni radio a frequenze intorno a centinaia di kHz.

Il gruppo di ricerca sostiene che le emissioni radio solari appena rilevate, catturate su un’ampia regione di macchie solari temporaneamente formata dove i campi magnetici superficiali del Sole sono particolarmente elevati, differiscono materialmente dalle tempeste di rumore radio solare precedentemente note sia spettralmente che temporalmente.

“La nostra indagine suggerisce che le emissioni radio sono il risultato dell’emissione del maser elettrone-ciclotrone (ECM), che coinvolge elettroni energetici intrappolati all’interno di geometrie di campo magnetico convergenti”, ha chiarito Yu. “Le regioni a bassa temperatura e intensamente magnetiche delle macchie solari forniscono condizioni favorevoli per l’emissione dell’ECM, tracciando così parallelismi con le calotte polari magnetiche dei pianeti e di altre stelle e fornendo potenzialmente un analogo solare locale per studiare questi fenomeni”.

“Tuttavia, a differenza delle aurore terrestri, queste emissioni di aurore solari si verificano a frequenze che vanno da diverse centinaia di migliaia di kHz a circa 1 milione di kHz, risultando direttamente dal campo magnetico delle macchie solari che è migliaia di volte più intenso di quello terrestre”.

La tempistica di questi lampi radio non è necessariamente correlata ai brillamenti solari, secondo Rohit Sharma, scienziato dell’Università di Scienze Applicate della Svizzera nordoccidentale (FHNW) e coautore dello studio. “Invece, l’attività sporadica di brillamenti nelle regioni attive vicine sembra introdurre elettroni energetici in circuiti di campo magnetico su larga scala basati sulle macchie solari, che poi catalizzano l’emissione radio ECM sulla regione”.

Si ritiene che la “radio aurora delle macchie solari” mostri modulazioni in linea con la rotazione solare, creando quello che Yu descrive come un “effetto faro cosmico”.

“Quando la macchia solare attraversa il disco solare, genera un raggio di luce rotante, simile all’aurora radio modulata che osserviamo dalle stelle rotanti”, ha aggiunto Yu. “Poiché si tratta del rilevamento inaugurale di questo genere, la nostra prossima direzione prevede un’analisi retrospettiva per accertare se qualcuna delle eruzioni solari precedentemente registrate potrebbe essere un esempio di questa emissione appena scoperta”.

Nonostante siano più deboli, le eruzioni radio solari presentano somiglianze con le emissioni aurorali stellari osservate in passato, suggerendo che su stelle più fredde, le macchie stellari, come le macchie solari, potrebbero potenzialmente essere la fonte di alcune eruzioni radio in vari ambienti stellari.

“Questa osservazione è tra le prove più inequivocabili delle emissioni radio ECM rilevate dal Sole. Condividono tratti simili con quelli osservati sui nostri pianeti e su altre stelle distanti, portandoci a credere che questo modello potrebbe essere utile anche per altre stelle con macchie stellari", ha affermato Bin Chen, professore associato di fisica presso NJIT-CSTR e uno dei ricercatori. dei coautori dello studio.

Il team afferma che le ultime scoperte, che collegano il comportamento del nostro Sole e le attività magnetiche di altre stelle, potrebbero avere implicazioni per gli astrofisici nel ripensare i loro attuali modelli di attività magnetica stellare.

"Stiamo iniziando a mettere insieme i pezzi del puzzle di come le particelle energetiche e i campi magnetici interagiscono in un sistema con la presenza di macchie stellari di lunga durata, non solo sul nostro Sole ma anche su stelle ben oltre il nostro sistema solare", ha affermato NJIT solar. ricercatore Surajit Mondal.

"Comprendendo questi segnali provenienti dal nostro Sole, possiamo interpretare meglio le potenti emissioni del tipo di stella più comune nell'universo, le nane M, che potrebbero rivelare connessioni fondamentali nei fenomeni astrofisici", ha aggiunto Dale Gary, eminente professore del NJIT-CSTR. della fisica.