Полярные сияния, возникающие в планетарных магнитосферах, обычно характеризуются интенсивным, сильно поляризованным радиоизлучением. Подобные выбросы уже наблюдались у магнитоактивных звезд малой массы, а также у коричневых карликов (у которых никогда не начинались реакции ядерного синтеза), но никогда на Солнце.
Теперь исследовательская группа обнаружила на Солнце долговременное радиоизлучение, ширина полосы и другие характеристики которого аналогичны радиоизлучению полярных сияний. В частности, выбросы, исходящие от Солнца, оказались на два-три порядка слабее тех, которые уже наблюдались у других звезд.
Анализ с пространственным, спектральным и временным разрешением предполагает, что источник расположен над солнечным пятном, где присутствует сильное сходящееся магнитное поле. Эти результаты предлагают новое понимание происхождения этих интенсивных солнечных радиовсплесков и могут дать альтернативное объяснение радиоизлучению, подобному полярным сияниям, на других звездах с большими пятнами.
Особые радиовспышки на Солнце
Исследуемые радиоизлучения были обнаружены на высоте около 40 000 км над солнечным пятном — относительно холодной областью Солнца с очень активным магнитным полем. Подобные радиовспышки ранее наблюдались только на планетах и небольших звездах.
«Это странное радиоизлучение над солнечными пятнами — первое обнаружение такого рода«, — говорит Сицзе Ю, ведущий автор исследования. «Солнце часто излучает короткие радиовспышки, которые длятся минуты или часы. Источник, обнаруженный командой с помощью Очень большого массива Карла Г. Янски в Нью-Мексико, длился более недели«.
Радиовспышки от солнечных пятен имеют и другие довольно своеобразные характеристики. Их спектры и поляризация гораздо больше похожи на радиоизлучение, возникающее в полярных областях Земли и других планет с полярными сияниями.
На Земле и других планетах, таких как Юпитер и Сатурн, полярные сияния образуются, когда солнечные частицы, захваченные магнитным полем планеты, притягиваются к полюсам, где линии поля сходятся. Разгоняясь к полюсам, частицы генерируют интенсивное радиоизлучение на частотах в несколько сотен килогерц.
Происхождение радиоизлучения
Проведенный командой анализ позволяет предположить, что радиовспышки над наблюдаемым солнечным пятном, вероятно, возникают так же, как и земные полярные сияния. Электроны задерживаются и ускоряются при слиянии магнитных полей над солнечным пятном, испуская наблюдаемые волны.
Однако в отличие от земных полярных сияний, радиоизлучение над солнечными пятнами имеет гораздо более высокую частоту — от сотен тысяч килогерц до примерно 1 миллиона килогерц. Это легко объясняется тем, что магнитное поле солнечных пятен в тысячи раз сильнее, чем у Земли.
Подобное радиоизлучение ранее наблюдалось у некоторых типов звезд малой массы. Это открытие позволяет предположить, что они могут исходить от крупных звездных пятен. «Это открытие нас очень волнует, поскольку оно бросает вызов существующим знаниям о солнечных радиоявлениях. Оно открывает новые возможности для изучения магнитной активности как на нашем Солнце, так и в далеких звездных системах«, — говорит Ю.
Исследования продолжаются
Натчимутхук Гопалсвами, гелиофизик и исследователь солнечного радиоизлучения из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда, объясняет, что растущее число специальных гелиофизических миссий НАСА особенно хорошо подходит для продолжения изучения областей-источников этих радиовспышек.
Например, Обсерватория солнечной динамики постоянно следит за активными областями Солнца, которые, вероятно, и порождают это явление.
В то же время команда Сицзе Ю планирует повторно изучить другие солнечные радиоизлучения, чтобы выявить другие, схожие с полярными сияниями.
С исследованием, опубликованным в журнале Nature Astronomy, можно ознакомиться .