Aurora, per la prima volta ne abbiamo vista una sul Sole

I ricercatori del New Jersey Institute of Technology hanno osservato per la prima volta nella storia uno straordinario spettacolo simile a un’aurora, ma nell’atmosfera del Sole. Nel dettaglio, come spiegano gli autori del nuovo studio pubblicato sulle pagine di Nature Astronomy, si tratta di un tipo di emissione radio di lunga durata simile a quella dell’aurora registrata ad un’altitudine di circa 40 mila chilometri sopra una macchia solare, ossia una regione relativamente più fredda e scura sulla superficie della nostra stella.

Le aurore sulla Terra

Con spettacoli di luci danzanti nei cieli delle regioni vicino ai poli della Terra (ma non solo), le aurore polari (boreale e australe) si verificano quando le attività solari disturbano la magnetosfera terrestre. In particolare, sono fenomeni ottici causati dall’interazione delle particelle cariche dei venti solari e i gas dell’atmosfera terrestre. Gli atomi di questi gas, quindi, si scontrano, si eccitano ed emettono luce, dando vita agli archi aurorali, bande luminose in movimento nel cielo. Ma la luce è solo una parte dello spettro di emissione dell’aurora: c’è anche una componente radio. Il campo magnetico della Terra, infatti, influenza il flusso di particelle dei venti solari che, accelerando verso i poli, interagisce con gli elettroni che possono generare intense emissioni radio a frequenze intorno a poche centinaia di kHz.

Emissioni simili all’aurora

Le nuove emissioni radio solari appena osservate, rilevate su una regione di macchie solari che si formano temporaneamente dove i campi magnetici sulla superficie del Sole sono particolarmente forti, differiscono da quelle precedentemente conosciute, sia spettralmente che temporalmente. Presentano, invece, caratteristiche simili alle emissioni radio delle comuni aurore, osservate nelle atmosfere di pianeti come appunto la Terra, Giove e Saturno, così come di alcune stelle di piccola massa. “Abbiamo rilevato un tipo particolare di lampi radio polarizzati di lunga durata provenienti da una macchia solare, che persistono per oltre una settimana”, ha spiegato l’autore Sijie Yu. Ed “è piuttosto diverso dai tipici lampi radio solari transitori che durano solitamente minuti o ore. È una scoperta entusiasmante che ha il potenziale di modificare la nostra comprensione sui processi magnetici stellari”.

I campi magnetici

Il nuovo studio, infatti, suggerisce che sono le emissioni sono dovute a un fenomeno chiamato electron-cyclotron maser (Ecm) emission, “che coinvolge elettroni energetici intrappolati all’interno di geometrie convergenti del campo magnetico”, ha spiegato Yu. “Le aree più fredde e intensamente magnetiche delle macchie solari forniscono un ambiente favorevole affinché avvenga l’emissione dell’Ecm, tracciando parallelismi con le calotte polari magnetiche dei pianeti e di altre stelle e fornendo potenzialmente un analogo solare per studiare questi fenomeni”. Tuttavia, a differenza delle aurore che si verificano sul nostro pianeta, le emissioni radio di aurore sul Sole si verificano a frequenze che vanno da centinaia di migliaia di kHz a circa 1 milione di kHz . “Il risultato del fatto che il campo magnetico delle macchie solari è migliaia di volte più forte di quello terrestre”, ha commentato Yu.

Oltre il nostro Sistema solare

Questa ultima scoperta potrebbe quindi suggerire agli astrofisici nuovi modi per studiare l’attività magnetica stellare e il comportamento delle macchie stellari su stelle distanti. “Stiamo iniziando a mettere insieme i pezzi del puzzle di come le particelle energetiche e i campi magnetici interagiscono in un sistema con la presenza di macchie stellari di lunga durata, non solo sul nostro Sole ma anche su stelle ben oltre il nostro Sistema solare”, ha concluso il co-autore Surajit Mondal.