Emissão de rádio semelhante às auroras planetárias foi detectada no Sol

Cientistas detectaram rajadas de rádio semelhantes a auroras acima da grande mancha solar escura, que é visível no canto superior esquerdo nesta imagem do Sol tirada em 11 de abril de 2016 pelo Observatório de Dinâmica Solar da NASA.

As auroras que ocorrem nas magnetosferas planetárias são geralmente caracterizadas por emissão de rádio intensa e altamente polarizada. Emissões semelhantes já foram observadas em estrelas magneticamente ativas de baixa massa, bem como em anãs marrons (que nunca tiveram reações de fusão nuclear), mas nunca no Sol.

Agora, a equipe de pesquisa detectou emissões de rádio de longo prazo no Sol, cuja largura de banda e outras características são semelhantes às emissões de rádio de auroras. Em particular, as ejeções vindas do Sol acabaram por ser de duas a três ordens de magnitude mais fracas do que as já observadas em outras estrelas.

Análises com resolução espacial, espectral e temporal sugerem que a fonte está localizada acima da mancha solar, onde um forte campo magnético convergente está presente. Esses resultados oferecem novos insights sobre a origem dessas intensas explosões de rádio solar e podem fornecer uma explicação alternativa para a emissão de rádio semelhante à aurora em outras estrelas de grande porte.

Sinalizadores de rádio especiais no sol

As emissões de rádio foram detectadas a uma altitude de cerca de 40.000 km acima da mancha solar, uma região relativamente fria do Sol com um campo magnético muito ativo. Rajadas de rádio semelhantes foram observadas anteriormente apenas em planetas e pequenas estrelas.

Sobre a imagem: As listras rosa-roxas nesta ilustração representam a emissão de rádio. Os sinais de rádio de frequência mais alta são mostrados em rosa e estão mais próximos da mancha solar, enquanto os sinais de rádio de baixa frequência são mostrados em roxo. As linhas finas são as linhas do campo magnético acima da mancha solar.

"Essa estranha emissão de rádio acima das manchas solares é a primeira detecção desse tipo", diz Xijie Yu, principal autor do estudo. "O sol costuma emitir rajadas curtas de rádio que duram minutos ou horas. A fonte, descoberta pela equipe usando o Carl G. Jansky Very Large Array no Novo México, durou mais de uma semana.

As explosões de rádio das manchas solares têm outras características bastante peculiares. Seus espectros e polarização são muito mais semelhantes à emissão de rádio que ocorre nas regiões polares da Terra e em outros planetas com auroras.

Na Terra e em outros planetas, como Júpiter e Saturno, as auroras são formadas quando partículas solares aprisionadas pelo campo magnético de um planeta são puxadas em direção aos polos, onde as linhas de campo convergem. Acelerando em direção aos polos, as partículas geram intensa emissão de rádio em frequências de várias centenas de quilohertz.

Origem da Emissão de Rádio

A análise da equipe sugere que as explosões de rádio sobre a mancha solar observada provavelmente se originam da mesma forma que as auroras da Terra. Os elétrons são aprisionados e acelerados quando os campos magnéticos se fundem sobre a mancha solar, emitindo as ondas observadas.

No entanto, ao contrário das auroras da Terra, a emissão de rádio acima das manchas solares tem uma frequência muito maior, variando de centenas de milhares de quilohertz a cerca de 1 milhão de quilohertz. Isso é facilmente explicado pelo fato de que o campo magnético das manchas solares é milhares de vezes mais forte do que o da Terra.

Emissões de rádio semelhantes já foram observadas em alguns tipos de estrelas de baixa massa. Esta descoberta sugere que eles podem estar vindo de grandes manchas estelares. "Estamos muito entusiasmados com esta descoberta porque desafia o conhecimento existente sobre os fenómenos de rádio solar. Isso abre novas possibilidades para estudar a atividade magnética tanto em nosso Sol quanto em sistemas estelares distantes", diz Yu.

A pesquisa está em andamento

Natchimuthuk Gopalswami, heliofísico e pesquisador de emissão de rádio solar no Goddard Space Flight Center da NASA, explica que o crescente número de missões heliofísicas especiais da NASA é particularmente adequado para continuar estudando as regiões de origem dessas rajadas de rádio.

Por exemplo, o Observatório de Dinâmica Solar monitora constantemente as regiões ativas do Sol que provavelmente darão origem a esse fenômeno.

Ao mesmo tempo, a equipe de Xijie Yu planeja reexaminar outras emissões de rádio solar para identificar outras semelhantes às auroras.

O estudo, publicado na revista Nature Astronomy, pode ser encontrado aqui.