O sursă misterioasă de explozii radio, asemănătoare unei bătăi de inimi, se ascunde în atmosfera Soarelui

O explozie radio solară cu un model de semnal, asemănător cu cel al unei bătăi de inimă, a fost localizată în atmosfera Soarelui, potrivit unui nou studiu.

O echipă internațională de cercetători a raportat descoperirea locației sursei unui semnal radio provenit din interiorul unei explozii solare de clasă C, la peste 5.000 de kilometri deasupra suprafeței Soarelui.

• De ce ne curge nasul de la mâncarea picantă?
• Sunt alimentele fermentate bune pentru intestine sau doar delicioase?

Cercetătorii spun că rezultatele studiului, publicat în Nature, ar putea ajuta oamenii de știință să înțeleagă mai bine procesele fizice care stau la baza eliberării de energie a erupțiilor solare – cele mai puternice explozii din Sistemul Solar.

„Descoperirea este neașteptată”, a declarat Sijie Yu, autorul corespondent al studiului și astronom afiliat la Centrul de Cercetare Solară-Terrestră de la NJIT. „Acest model de bătaie este important pentru înțelegerea modului în care energia este eliberată și este disipată în atmosfera solară în timpul acestor explozii incredibil de puternice de pe Soare. Cu toate acestea, originea acestor modele repetitive, numite și pulsații cvasi-periodice, a fost mult timp un mister și o sursă de dezbatere în rândul fizicienilor solari”.

Exploziile radio solare sunt explozii intense de unde radio de la Soare, care sunt adesea asociate cu exploziile solare și despre care se știe că prezintă semnale cu modele repetitive.

Semnalul radio provine din interiorul unei explozii solare de clasă C

Echipa a reușit să descopere sursa acestor semnale cu modele după ce a studiat observațiile cu microunde ale unui eveniment de erupție solară din 13 iulie 2017, captate de radiotelescopul NJIT numit Expanded Owens Valley Solar Array (EOVSA), care se află la Owens Valley Radio Observatory (OVRO), în apropiere de Big Pine, California.

EOVSA observă în mod obișnuit Soarele într-o gamă largă de frecvențe de microunde, între 1 și 18 gigahertzi (GHz), și este sensibil la radiațiile radio emise de electronii de mare energie din atmosfera Soarelui, care sunt energizați în exploziile solare.

Din observațiile EOVSA asupra erupției, echipa a dezvăluit explozii radio care prezintă un model de semnal care se repetă la fiecare 10-20 de secunde, „ca o bătaie de inimă”, potrivit autorului principal al studiului, Yuankun Kou, doctorand la Universitatea Nanjing (NJU).

Echipa a identificat un semnal puternic de pulsație cvasi-periodică (QPP) la baza foii de curent electric care se întinde pe o distanță de peste 25.000 de kilometri prin regiunea din centrul erupției, unde liniile opuse de câmp magnetic se apropie una de cealaltă, se rup și se reconectează, generând o energie intensă care alimentează erupția.

Dar, în mod surprinzător, Kou spune că au descoperit o a doua bătaie a inimii în erupție.

„Descoperirea este neașteptată”

„Modelele care se repetă nu sunt neobișnuite pentru exploziile radio solare”, a spus Kou. „Dar, în mod interesant, există o sursă secundară la care nu ne așteptam, localizată de-a lungul foii de curent întinse, care pulsează într-un mod similar cu sursa principală”.

„Semnalele provin probabil din reconectări magnetice cvasi-repetitive la nivelul foii de curent de erupție”, a adăugat Yu. „Aceasta este prima dată când a fost detectat un semnal radio cvasi-periodic localizat la nivelul regiunii de reconectare. Această detecție ne poate ajuta să determinăm care dintre cele două surse a cauzat-o pe cealaltă”.

Folosind capacitățile unice de imagistică cu microunde ale EOVSA, echipa a putut măsura spectrul energetic al electronilor la cele două surse radio din acest eveniment.

„Imagistica spectrală a EOVSA ne-a oferit noi diagnostice rezolvate spațial și temporal ale electronilor nontermici ai erupției. Am constatat că distribuția electronilor de înaltă energie din sursa principală QPP variază în fază cu cea a sursei secundare QPP în foaia de curent electronic”, a declarat Bin Chen, profesor asociat de fizică la NJIT și co-autor al lucrării. „Acesta este un indiciu puternic că cele două surse QPP sunt strâns legate între ele”.

De unde provin semnalele?

Continuându-și investigația, membrii echipei au combinat modelarea numerică 2,5D a erupției solare, condusă de celălalt autor corespondent al lucrării și profesor de astronomie Xin Cheng de la NJU, cu observațiile emisiilor de raze X moi din erupțiile solare observate de satelitul GOES al NOAA, care măsoară fluxurile de raze X moi din atmosfera Soarelui în două benzi de energie diferite.

„Am vrut să știm cum apare periodicitatea în foaia de curent”, a declarat Cheng. „Care este procesul fizic care determină periodicitatea și cum este legat de formarea QPP-urilor?”.

Analiza echipei a arătat că există insule magnetice, sau structuri asemănătoare unor bule care se formează în foaia de curent, care se deplasează cvasi-periodic spre regiunea de erupție, scrie EurekAlert.

În cele din urmă, Yu spune că descoperirile studiului aruncă o lumină nouă asupra unui fenomen important care stă la baza procesului de reconectare care conduce aceste evenimente explozive.

„Am identificat în sfârșit originea QPP-urilor în erupțiile solare ca rezultat al reconectării periodice în foaia de curent a erupției. Acest studiu determină o reexaminare a interpretărilor evenimentelor QPP raportate anterior și a implicațiilor acestora asupra erupțiilor solare”.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Astronomii au găsit 25 de semnale radio rapide extrem de puternice care se tot repetă

Inteligența Artificială a detectat semnale radio de origine necunoscută

Imagini uimitoare dezvăluie detalii precise ale Căii Lactee, captate de două mari radiotelescoape

Un semnal radio record de la o galaxie îndepărtată a oferit noi speranțe astronomilor