Gli scienziati solari hanno osservato uno straordinario spettacolo di onde radio sopra una macchia solare, e queste emissioni somigliano sorprendentemente alle manifestazioni aurorali sulla Terra conosciute come “aurora boreale“. Avvenendo a circa 40mila km sopra una zona buia e relativamente “fredda” del Sole, queste emissioni radio “aurorali” potrebbero non solo far luce sulla dinamica delle intense esplosioni radio solari, ma anche su grandi macchie stellari oltre il nostro Sistema Solare. I segnali sono stati individuati dagli astronomi del Center for Solar-Terrestrial Research del New Jersey Institute of Technology (NJIT-CSTR).
“Abbiamo rilevato un tipo particolare di lampi radio polarizzati di lunga durata provenienti da una macchia solare, che persistono per oltre una settimana,” ha affermato Sijie Yu, autore principale della ricerca e scienziato del NJIT-CSTR. “Ciò è abbastanza diverso dai tipici lampi radio solari transitori che durano solitamente minuti o ore. È una scoperta entusiasmante che ha il potenziale di alterare la nostra comprensione dei processi magnetici stellari“.
Gli spettacoli di luci aurorali più conosciuti sono quelli sulla Terra, conosciuti come Aurora Boreale o Aurora Australe, ma gli spettacoli aurorali si osservano anche su altri pianeti del Sistema Solare come Giove e Saturno, e persino su stelle distanti.
Queste manifestazioni sulla Terra si verificano quando l’attività solare colpisce la magnetosfera del pianeta, creando flussi di particelle cariche che colpiscono gli atomi nell’atmosfera, come ossigeno e azoto. Quando alcune di queste particelle, vale a dire gli elettroni, accelerano lungo le linee del campo magnetico della Terra, possono generare intense emissioni radio a frequenze intorno a poche centinaia di kilohertz.
Secondo il team, queste emissioni radio delle macchie solari appena osservate si formano dove le linee del campo magnetico solare sono particolarmente forti. Le emissioni sono diverse anche dalle tempeste di rumore radio solare precedentemente conosciute in termini di spettro: l’intervallo della categoria di lunghezza d’onda che coprono combinato con la durata di quelle lunghezze d’onda.
Le aurore delle macchie solari e le aurore terrestri
Il team ritiene che questo nuovo fenomeno simile all’aurora abbia origine a causa degli elettroni ad alta energia che rimangono intrappolati nei campi magnetici solari che convergono, con le aree più fredde e intensamente magnetiche delle macchie solari che forniscono un ambiente favorevole per il verificarsi di ciò che è noto come emissioni maser elettrone-ciclotrone (ECM).
“Tuttavia, a differenza delle aurore terrestri, queste emissioni di aurore solari si verificano a frequenze che vanno da centinaia di migliaia di kHz a circa 1 milione di kHz – un risultato diretto del fatto che il campo magnetico delle macchie solari è migliaia di volte più forte di quello terrestre,” ha spiegato Yu.
Il team di studiosi ha anche rilevato che la tempistica di questi lampi radio non sembra essere legata alla tempistica dei brillamenti solari.
“Al contrario, l’attività sporadica di brillamenti nelle regioni attive vicine sembra immettere elettroni energetici in circuiti di campo magnetico su larga scala ancorati alle macchie solari, che poi alimentano l’emissione radio ECM sopra la regione,” ha spiegato il coautore della ricerca Rohit Sharma, della University of Applied Sciences Northwestern Switzerland.
La rotazione delle aurore delle macchie solari è in sincronia con la rotazione solare e Yu la descrive come un “effetto faro cosmico“. “Mentre la macchia solare attraversa il disco solare, crea un raggio rotante di luce radio, simile all’aurora radio modulata che osserviamo dalle stelle rotanti,” ha proseguito Yu. “Poiché questa radioaurora delle macchie solari rappresenta la prima rilevazione di questo tipo, il nostro prossimo passo prevede un’analisi retrospettiva. Il nostro obiettivo è stabilire se alcune delle esplosioni solari precedentemente registrate potrebbero essere esempi di questa emissione appena identificata“.
Le osservazioni del team collegano il comportamento solare ai fenomeni magnetici attorno ad altre stelle. Alla fine, tali studi potrebbero portare i fisici solari a rielaborare gli attuali modelli di magnetismo stellare. “Stiamo iniziando a mettere insieme i pezzi del puzzle su 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 il co-autore della ricerca Surajit Mondal, scienziato solare del NJIT.
La ricerca del team è stata pubblicata su Nature Astronomy.
