Вчені виявили радіосигнали, що виходять від Сонця

Вчені ідентифікували стійкі радіоспалахи від Сонця, схожі на полярні сяйва на Землі, відкриваючи нові шляхи дослідження сонячних і зоряних явищ. Група вчених, яку фінансує NASA, виявила довготривалі радіосигнали, що виходять від Сонця, схожі на ті, що пов’язані з полярними сяйвами – північним і південним сяйвом – на Землі.

Виявлені на висоті приблизно 25 000 миль (40 000 км) над сонячною плямою – відносно прохолодною, темною та магнітно-активною областю Сонця – такі радіоспалахи раніше спостерігалися лише на планетах та інших зірках.

«Це радіовипромінювання сонячних плям є першим виявленням у своєму роді», — сказав Сіджі Ю з Технологічного інституту Нью-Джерсі, Ньюарк, який є провідним автором статті, яка повідомляє про відкриття у випуску Nature Astronomy за січень 2024 року. Дослідження вперше було опубліковано в Інтернеті в листопаді 2023 року.

Це відкриття може допомогти нам краще зрозуміти нашу власну зірку, а також поведінку далеких зірок, які виробляють подібне радіовипромінювання.

Уявлення про сонячні та зоряні явища

Сонце часто випромінює короткі радіосплески, які тривають хвилини або години. Але радіосплески, виявлені командою Ю за допомогою дуже великої антенної решітки Карла Г. Янського в Нью-Мексико, зберігалися понад тиждень.

Ці радіоспалахи сонячних плям також мають інші характеристики, такі як їхні спектри (або інтенсивність на різних довжинах хвиль) і їх поляризація (кут або напрямок радіохвиль), які набагато більше схожі на радіовипромінювання, створене в полярних регіонах Землі та інших планети з полярними сяйвами.

На Землі (та на інших планетах, таких як Юпітер і Сатурн) полярні сяйва мерехтять на нічному небі, коли сонячні частинки захоплюються магнітним полем планети й тягнеться до полюсів, де сходяться лінії магнітного поля. Прискорюючись до полюса, частинки генерують інтенсивне радіовипромінювання на частотах близько кількох сотень кілогерц, а потім врізаються в атоми в атмосфері, змушуючи їх випромінювати світло у вигляді полярних сяйв.

Аналіз, проведений командою Ю, припускає, що радіоспалахи над сонячною плямою, ймовірно, утворюються подібним чином – коли енергійні електрони потрапляють у пастку та прискорюються збіжними магнітними полями над сонячною плямою. На відміну від полярних сяйв на Землі, радіосплески від сонячних плям відбуваються на набагато вищих частотах – від сотень тисяч кілогерц до приблизно 1 мільйона кілогерц. «Це прямий результат того, що магнітне поле сонячної плями в тисячі разів сильніше, ніж поле Землі», — сказав Ю.

Розширення розуміння зоряної діяльності

Подібне радіовипромінювання раніше також спостерігалося від деяких типів зірок малої маси. Це відкриття вводить можливість того, що радіовипромінювання, схоже на полярне сяйво, може походити від великих плям на цих зірках (званих «зоряними плямами») на додаток до раніше запропонованих полярних сяйв у їхніх полярних областях.

«Це відкриття хвилює нас, оскільки воно кидає виклик існуючим уявленням про сонячні радіоявища та відкриває нові шляхи для дослідження магнітної активності як на нашому Сонці, так і в далеких зоряних системах», — сказав Ю.

«Зростаючий геліофізичний флот НАСА добре підходить для продовження дослідження джерел цих радіоспалахів», — сказав Натчімутук Гопалсвамі, геліофізик і дослідник сонячного радіо в Центрі космічних польотів імені Годдарда НАСА. «Наприклад, Обсерваторія сонячної динаміки постійно стежить за активними областями Сонця, які, ймовірно, викликають це явище».

Тим часом команда Ю планує переглянути інші сонячні радіоспалахи, щоб побачити, чи є якісь схожі на знайдені ними радіоспалахи, схожі на полярне сяйво. «Ми прагнемо визначити, чи можуть деякі з раніше зареєстрованих сонячних спалахів бути випадками цього нещодавно ідентифікованого випромінювання», — сказав Ю. Щоб дізнатися більше про це дослідження, перегляньте таємниче радіовипромінювання, схоже на полярне сяйво, виявлене над сонячною плямою.