Scoperte radioemissioni simili alle aurore terrestri sopra una macchia solare
Un gruppo di scienziati finanziato dalla NASA ha scoperto segnali radio persistenti provenienti dal Sole che ricordano le aurore boreali e australi, fenomeni luminosi che si verificano nelle regioni polari della Terra. Queste emissioni radio sono state rilevate a circa 40.000 chilometri di altezza sopra una macchia solare, una zona relativamente fredda, scura e magneticamente attiva sulla superficie del Sole. In precedenza, simili segnali radio erano stati osservati solo su pianeti e altre stelle.
Sijie Yu, del New Jersey Institute of Technology di Newark, autore principale di uno studio pubblicato sulla rivista Nature Astronomy nel gennaio 2024, ha dichiarato che questa emissione radio dalla macchia solare rappresenta la prima rilevazione del suo genere. La ricerca era stata pubblicata online per la prima volta nel novembre 2023.
La scoperta potrebbe aiutare a comprendere meglio la nostra stella e il comportamento di stelle lontane che producono emissioni radio simili.
Approfondimenti sui fenomeni solari e stellari
Il Sole emette spesso brevi esplosioni radio che durano da pochi minuti a qualche ora. Tuttavia, le emissioni radio rilevate dal team di Yu, utilizzando il Karl G. Jansky Very Large Array in New Mexico, sono persistite per oltre una settimana.
Queste emissioni radio dalla macchia solare presentano anche altre caratteristiche, come lo spettro (o intensità a diverse lunghezze d’onda) e la polarizzazione (l’angolo o la direzione delle onde radio), che sono molto simili alle emissioni radio prodotte nelle regioni polari della Terra e di altri pianeti con aurore.
Sulla Terra (e su altri pianeti come Giove e Saturno), le aurore si manifestano nel cielo notturno quando le particelle solari vengono catturate dal campo magnetico del pianeta e trascinate verso i poli, dove le linee del campo magnetico convergono. Mentre si accelerano verso i poli, le particelle generano intense emissioni radio a frequenze intorno a qualche centinaio di kilohertz e poi si scontrano con gli atomi nell’atmosfera, causando la loro emissione di luce sotto forma di aurore.
L’analisi del team di Yu suggerisce che le emissioni radio sopra la macchia solare sono probabilmente prodotte in modo simile, quando gli elettroni energetici vengono intrappolati e accelerati dai campi magnetici convergenti sopra una macchia solare. A differenza delle aurore terrestri, però, le emissioni radio dalle macchie solari si verificano a frequenze molto più elevate, da centinaia di migliaia di kilohertz a circa 1 milione di kilohertz. “Questo è il risultato diretto del campo magnetico della macchia solare che è migliaia di volte più forte di quello terrestre”, ha affermato Yu.
Espansione della comprensione delle attività stellari
Emissioni radio simili sono state osservate in precedenza anche da alcuni tipi di stelle di piccola massa. Questa scoperta introduce la possibilità che le emissioni radio simili alle aurore possano originarsi da grandi macchie su quelle stelle (chiamate “macchie stellari”) oltre alle aurore precedentemente proposte nelle loro regioni polari.
“La scoperta ci entusiasma perché sfida le nozioni esistenti sui fenomeni radio solari e apre nuove strade per esplorare le attività magnetiche sia nel nostro Sole che in sistemi stellari lontani”, ha detto Yu.
“Nella flotta di eliofisica in crescita della NASA, ci sono strumenti ben adatti a continuare a indagare sulle regioni di origine di queste emissioni radio”, ha affermato Natchimuthuk Gopalswamy, un eliofisico e ricercatore radio solare presso il Goddard Space Flight Center della NASA. “Ad esempio, l’osservatorio solare Solar Dynamics Observatory monitora continuamente le regioni attive del Sole, che probabilmente danno origine a questo fenomeno.”
Nel frattempo, il team di Yu prevede di riesaminare altre esplosioni radio solari per vedere se alcune appaiono simili alle emissioni radio simili alle aurore che hanno trovato. ”Miriamo a determinare se alcune delle esplosioni solari precedentemente registrate potrebbero essere casi di questa emissione recentemente identificata”, ha detto Yu.