Descubierta una emisión de radio similar a una aurora sobre una mancha solar
Por: Jesse Jenkins, New Jersey Institute of Technology.
13 de noviembre de 2023.
Ilustración artística de emisiones de radio sobre manchas solares. Crédito de la imagen: Sijie Yu.
En un estudio publicado en Nature Astronomy, astrónomos del Centro de Investigación Solar-Terrestre del Instituto de Tecnología de Nueva Jersey (NJIT-CSTR) han detallado observaciones de radio de una extraordinaria exhibición similar a una aurora que ocurre a 40.000 km sobre una zona relativamente oscura y fría del Sol, conocida como mancha solar. Los investigadores dicen que la nueva emisión de radio comparte características con las emisiones de radio aurorales que se ven comúnmente en magnetosferas planetarias como las que rodean la Tierra, Júpiter y Saturno, así como con ciertas estrellas de baja masa.
El descubrimiento ofrece nuevos conocimientos sobre el origen de estas intensas explosiones de radio solares y potencialmente abre nuevas vías para comprender fenómenos similares en estrellas distantes con grandes manchas estelares, de acuerdo a los investigadores, han detectado un tipo peculiar de ráfagas de radio polarizadas de larga duración que emanan de una mancha solar y que persisten durante más de una semana. Esto es bastante diferente a las típicas explosiones de radio solares transitorias que suelen durar minutos u horas. Es un descubrimiento emocionante que tiene el potencial de alterar nuestra comprensión de los procesos magnéticos estelares.
Los famosos espectáculos de luces aurorales que son visibles en el cielo de las regiones polares de la Tierra, como la Aurora Boreal o la Aurora Austral, ocurren cuando las actividades solares perturban la magnetosfera de la Tierra, lo que facilita la precipitación de partículas cargadas en la región polar de la Tierra donde converge el campo magnético, interactuando con los átomos de oxígeno y nitrógeno en la alta atmósfera. Al acelerar hacia los polos norte y sur, estos electrones pueden generar intensas emisiones de radio en frecuencias de unos pocos cientos de kHz. En el caso de las emisiones de radio solares, ocurren en frecuencias que van desde cientos de miles de kHz hasta aproximadamente 1 millón de kHz, un resultado directo de que el campo magnético de las manchas solares es miles de veces más fuerte que el de la Tierra.
Las emisiones de radio solares, aunque más débiles, se comparan con las emisiones de auroras estelares observadas en el pasado y pueden sugerir que las manchas estelares en estrellas más frías, al igual que las manchas solares, podrían ser las fuentes de ciertas explosiones de radio observadas en diversos entornos estelares. El equipo dice que los últimos descubrimientos, que vinculan el comportamiento de nuestro Sol y las actividades magnéticas de otras estrellas, podrían tener implicaciones para que los astrofísicos reconsideren sus modelos actuales de actividad magnética estelar.
En función de la interpretación de resultados, el equipo de investigación sospecha que la "radioaurora de las manchas solares" exhibe una modulación rotacional sincronizada con la rotación solar, teniendo un efecto de faro al momento de ser avistado por instrumentos terrestres. Los investigadores, sostienen que estas ráfagas de radio tampoco están necesariamente ligadas al momento de las erupciones solares y argumentan que se deben a la emisión del máser de ciclotrón de electrones (ECM), que involucra electrones energéticos atrapados dentro de geometrías de campos magnéticos convergentes.
Las áreas más frías e intensamente magnéticas de las manchas solares proporcionan un entorno favorable para que se produzca la emisión de ECM, estableciendo paralelos con los casquetes polares magnéticos de los planetas y otras estrellas y proporcionando potencialmente un análogo solar local para estudiar estos fenómenos. Los autores del estudio consideran que al comprender estas señales de nuestro propio sol, podemos interpretar mejor las potentes emisiones del tipo de estrella más común del Universo, las enanas M, que pueden revelar conexiones fundamentales en los fenómenos astrofísicos.
Fuente:
https://phys.org/news/2023-11-scientists-uncover-aurora-like-radio-emission.html