Учени засякоха в атмосферата на Слънцето излъчване, наподобяващо земните полярни сияния.

На височина от около 40 000 км над слънчево петно, което расте в слънчевата фотосфера, екип от астрономи, ръководен от Сиджи Ю от Технологичния институт в Ню Джърси, регистрира невиждан досега вид дълготрайни радиоемисии.

Слънцето излъчва всякакъв вид радиация, но според екипа въпросната е наподобявала до голяма степен полярно сияние.

"Открихме особен вид дълготрайни поляризирани радиоизбухвания, излъчвани от слънчево петно, които продължават повече от седмица", казва Ю.

"Това е съвсем различно от типичните, преходни слънчеви радиоизбухвания, които обикновено продължават минути или часове. Откритието е вълнуващо и то има потенциала да промени разбирането ни за звездните магнитни процеси."

Сияещите, вълнообразни полярни сияния са една от най-впечатляващите гледки на Земята, но те далеч не са уникални за нашата планета. Полярни сияния са открити в различни вариации на всяка една голяма планета в Слънчевата система и дори на четирите Галилееви луни на Юпитер.

Близък кадър на слънчево петно, заснето от Слънчевия телескоп Инуи. Снимката показва област с диаметър около 30 000 км. (NSF/AURA/NSO)

Те се образуват от заредени частици от слънчевия вятър, ускорени по линиите на земното магнитно поле в по-високите географски ширини. Оттам те падат в горната атмосфера и започват да си взаимодействат с частиците в нея. Именно това образува невероятната светлинна завеса, блещукаща на небосвода.

Но видимата светлина е само част от спектъра на излъчване на полярното сияние. Съществува и радиокомпонент. И въпреки че Слънцето излъчва много радиоемисии чрез други процеси, включително изблици на радиоактивност, това, което астрономите засичат над слънчевото петно, е с профил на радиоаврора.

В това има логика. Слънчевите петна представляват временни по-тъмни и по-хладни области на повърхността на Слънцето - неговата фотосфера - които се образуват вследствие на области с необичайно мощни магнитни полета, ограничаващи слънчевата плазма. А никъде в Слънчевата система няма място, което да е толкова наситено със слънчеви частици, колкото самото Слънце.

Ето защо е напълно възможно и на Слънцето да се наблюдава магнитно полево ускорение на частици. Просто то е много по-мощно, отколкото земното, заради в пъти по-мощните слънчеви магнитни полета.

Ю казва, че пространственият и времеви анализ на екипа "предполага, че [емисиите] се дължат на излъчвания на електронен циклотронен мазер (ЕЦМ), включваща енергийни електрони, уловени в капана на сближаващи се геометрии на магнитното поле".

"По-хладните и интензивно магнитни области на слънчевите петна осигуряват благоприятна среда за възникване на ЕЦМ емисии", казва тя, "правейки паралели с магнитните полярни шапки на планетите и други звезди и потенциално предоставяйки местен слънчев аналог за изучаване на тези явления."

Диаграма, илюстрираща начина, по който се образуват сиянията над слънчевите петна. (Yu et al., Nat. Astron., 2023)

Всъщност не е нечувано звезда да излъчва полярни радиосигнали. Преди няколко години екип от учени идентифицира редица звезди, излъчващи нехарактерни радиовълни, които те свързаха с наличието на близкостояща екзопланета, чиято атмосфера се влива в звездата, за да генерира полярно излъчване.

Планетите от Слънчевата система са твърде далече от Слънцето, за да предизвикат подобен ефект, но ние сме достатъчно близо до нашата звезда, за да наблюдаваме по-слаби емисии от типа на полярно сияние, които бихме пропуснали при далечна звезда.

Изследователите смятат, че активността на изригванията в региони, които не са далеч от слънчевото петно, инжектира енергийни електрони в магнитните полеви контури, вкоренени в слънчевото петно, захранвайки това, което изследователите наричат "радиополярно сияние на слънчевото петно". Това е едно от най-ясните доказателства за съответните механизми, което предлага нови начини за изучаване на звездната магнитна активност и поведението на звездните петна при далечни звезди.

Екипът планира да проучи архивни данни, за да види дали може да открие доказателства за полярно сияние при предишни изблици на слънчева активност.

"Започваме да подреждаме пъзела на това как енергийните частици и магнитните полета взаимодействат в система с наличие на дълготрайни звездни петна - казва слънчевият физик Сураджит Мондал от Технологичния институт в Ню Джърси, - не само на нашето Слънце, но и на звезди далеч отвъд нашата Слънчева система."

Изследването е публикувано в Nature Astronomy.

Източник: Science Alert