Os cientistas descobriram explosões de rádio acima de uma mancha solar que se assemelham às emissões de rádio das auroras na Terra. As listras rosa-roxas nesta ilustração representam as emissões de rádio, com sinais de rádio de frequência mais alta em rosa, mais próximos da mancha solar, e frequências mais baixas em roxo. As linhas finas representam as linhas do campo magnético acima da mancha solar. A mancha solar é a região escura do Sol na parte inferior. Crédito: Sijie Yu
Os cientistas identificaram explosões de rádio persistentes do Sol, semelhantes às auroras da Terra, abrindo novos caminhos de investigação em fenómenos solares e estelares.
A NASAA equipe de cientistas financiada pela NASA descobriu sinais de rádio de longa duração emanados do Sol que são semelhantes aos associados às auroras – luzes do norte e do sul – na Terra.
Detectadas cerca de 25.000 milhas (40.000 km) acima de uma mancha solar – uma região relativamente fria, escura e magneticamente activa do Sol – tais explosões de rádio só tinham sido observadas anteriormente em planetas e outras estrelas.
“Esta emissão de rádio de manchas solares representa a primeira detecção desse tipo”, disse Sijie Yu, do Instituto de Tecnologia de Nova Jersey, Newark, que é o principal autor de um artigo que relata a descoberta na edição de janeiro de 2024 da Nature Astronomy. A pesquisa foi publicada online pela primeira vez em novembro de 2023.
A descoberta poderá ajudar-nos a compreender melhor a nossa própria estrela, bem como o comportamento de estrelas distantes que produzem emissões de rádio semelhantes.
Insights sobre fenômenos solares e estelares
O Sol frequentemente emite rajadas curtas de rádio que duram minutos ou horas. Mas as explosões de rádio que a equipe de Yu detectou, usando o Karl G. Jansky Very Large Array no Novo México, persistiram por mais de uma semana.
Estas explosões de rádio de manchas solares também têm outras características – como o seu espectro (ou intensidade em diferentes comprimentos de onda) e a sua polarização (o ângulo ou direção das ondas de rádio) – que são muito mais parecidas com as emissões de rádio produzidas nas regiões polares da Terra e outras. planetas com auroras.
Os cientistas detectaram explosões de rádio semelhantes a auroras acima da grande e escura mancha solar vista no canto superior esquerdo nesta imagem do Sol tirada em 11 de abril de 2016, pelo Solar Dynamics Observatory da NASA. Crédito: NASA/Observatório de Dinâmica Solar
Na Terra (e em outros planetas como Júpiter e Saturno), as auroras brilham no céu noturno quando as partículas solares são apanhadas pelo campo magnético do planeta e puxadas em direção aos pólos, para onde convergem as linhas do campo magnético. À medida que aceleram em direção aos pólos, as partículas geram intensas emissões de rádio em frequências em torno de algumas centenas de quilohertz e então se chocam com átomos na atmosfera, fazendo com que emitam luz como auroras.
A análise da equipa de Yu sugere que as explosões de rádio acima da mancha solar são provavelmente produzidas de uma forma comparável – quando electrões energéticos ficam presos e acelerados pela convergência de campos magnéticos acima de uma mancha solar. Ao contrário das auroras da Terra, porém, as explosões de rádio das manchas solares ocorrem em frequências muito mais altas – centenas de milhares de quilohertz a cerca de 1 milhão de quilohertz. “Isso é resultado direto do campo magnético da mancha solar ser milhares de vezes mais forte que o da Terra”, disse Yu.
Expandindo a compreensão das atividades estelares
Emissões de rádio semelhantes também foram observadas anteriormente em alguns tipos de estrelas de baixa massa. Esta descoberta introduz a possibilidade de que emissões de rádio semelhantes às auroras possam ter origem em grandes manchas nessas estrelas (chamadas “manchas estelares”), além das auroras anteriormente propostas nas suas regiões polares.
“A descoberta entusiasma-nos porque desafia as noções existentes sobre os fenómenos de rádio solar e abre novos caminhos para a exploração de atividades magnéticas tanto no nosso Sol como em sistemas estelares distantes”, disse Yu.
“A crescente frota de heliofísica da NASA está bem preparada para continuar a investigar as regiões de origem destas explosões de rádio”, disse Natchimuthuk Gopalswamy, heliofísico e investigador de rádio solar no Goddard Space Flight Center da NASA. “Por exemplo, o Solar Dynamics Observatory monitoriza continuamente as regiões ativas do Sol, o que provavelmente dá origem a este fenómeno.”
Entretanto, a equipa de Yu planeia reexaminar outras explosões de rádio solares para ver se alguma parece ser semelhante às explosões de rádio semelhantes às auroras que encontraram. “Nosso objetivo é determinar se algumas das explosões solares registradas anteriormente podem ser exemplos desta emissão recém-identificada”, disse Yu.
Para obter mais informações sobre esta pesquisa, consulte Misteriosas emissões de rádio semelhantes a auroras descobertas acima de uma mancha solar.
Referência: “Detecção de emissão de rádio semelhante a uma aurora de longa duração acima de uma mancha solar” por Sijie Yu, Bin Chen, Rohit Sharma, Timothy S. Bastian, Surajit Mondal, Dale E. Gary, Yingjie Luo e Marina Battaglia, 13 de novembro de 2023, Astronomia da Natureza.
DOI: 10.1038/s41550-023-02122-6
A pesquisa da equipe de Yu foi apoiada em parte por uma bolsa do Programa de Investigadores em Início de Carreira da NASA (ECIP) concedida ao Instituto de Tecnologia de Nova Jersey.
