Впервые ученые обнаружили на Солнце излучение, подобное сиянию
В результате впечатляющего открытия ученые обнаружили свечение, напоминающее полярное сияние, в атмосфере Солнца. На высоте около 40 000 километров над растущим солнечным пятном, растущим в солнечной фотосфере, группа астрономов под руководством Сиджи Ю из Технологического института Нью-Джерси зафиксировала невиданный ранее тип длительного радиоизлучения. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Солнце испускает все виды радиации, занимаясь своими делами, но это, по словам команды, больше всего напоминало полярное сияние.
«Мы обнаружили своеобразный тип длительных поляризованных радиовсплесков, исходящих из солнечного пятна и продолжающихся более недели», — говорит Ю. «Это совершенно не похоже на типичные кратковременные солнечные радиовсплески, которые обычно длятся минуты или часы. Это захватывающее открытие, которое может изменить наше понимание звездных магнитных процессов».
Светящиеся волнистые полярные сияния — одно из самых захватывающих зрелищ на Земле, но они далеко не уникальны для нашей родной планеты, даже если их форма сильно различается. Полярные сияния были обнаружены на каждой крупной планете Солнечной системы и даже на четырех галилеевых спутниках Юпитера.
Они образуются, когда солнечные частицы попадают в силовые линии магнитного поля, которые действуют как ускорители, усиливающие энергию частиц перед их попаданием, обычно в атмосферу, где они взаимодействуют с находящимися в ней атомами и молекулами, создавая свечение. Здесь, на Земле, мы можем видеть это сияние, танцующее по небу.
Но видимый свет — это лишь часть спектра излучения полярного сияния. Радиодеталь тоже есть. И хотя Солнце излучает много радиоизлучения в результате других процессов, включая всплески радиоактивности, излучение, зависшее над пятном, по профилю было похоже на радиополярные сияния.
Это имеет потрясающий смысл. Солнечные пятна — это временные более темные и холодные области на поверхности Солнца (его фотосфере), вызванные областями с необычайно мощными магнитными полями, которые сдерживают солнечную плазму. И нигде в Солнечной системе нет такого пронизанного солнечными частицами места, как само Солнце.
Поэтому само собой разумеется, что там могло происходить ускорение солнечных частиц магнитным полем – только гораздо мощнее, чем на Земле, из-за гораздо более мощных солнечных магнитных полей.
Ю говорит, что пространственно-временной анализ, проведенный командой, «предполагает, что [эмиссии] вызваны электронно-циклотронным мазерным излучением (ECM), в котором участвуют энергичные электроны, захваченные в пределах сходящейся геометрии магнитного поля».
«Более холодные и сильно магнитные области солнечных пятен создают благоприятную среду для возникновения ЕСМ-излучения», — говорит она, — «проводя параллели с магнитными полярными шапками планет и других звезд и потенциально предоставляя местный солнечный аналог для изучения этих явлений».
На самом деле, звезды нередко излучают полярные радиосигналы. Несколько лет назад группа ученых обнаружила ряд звезд, излучающих нехарактерные радиоволны, что они связали с наличием близко вращающейся экзопланеты, атмосфера которой всасывалась в звезду для генерации аврорального излучения.
Планеты Солнечной системы находятся слишком далеко от Солнца, чтобы обеспечить аналогичный эффект, но мы достаточно близки к Солнцу, чтобы видеть более слабые излучения типа полярного сияния, которые мы не заметили бы у далекой звезды.
Исследователи полагают, что вспышечная активность в регионах недалеко от солнечного пятна вводит энергичные электроны в петли магнитного поля, укорененные в солнечном пятне, приводя в действие то, что исследователи называют «радиополярным сиянием солнечного пятна». Это одно из самых ярких доказательств задействованных механизмов, предлагающих новые способы изучения магнитной активности звезд и поведения звездных пятен на далеких звездах.
Команда планирует изучить архивные данные, чтобы посмотреть, смогут ли они найти доказательства полярного сияния во время предыдущих всплесков солнечной активности.
«Мы начинаем собирать воедино загадку того, как энергичные частицы и магнитные поля взаимодействуют в системе с наличием долгоживущих звездных пятен», — говорит физик Солнца Сураджит Мондал из Технологического института Нью-Джерси, — «не только самостоятельно. Солнца, но также и на звездах далеко за пределами нашей Солнечной системы».
Обсудим?
Смотрите также:
