Wissenschaftler haben erstmals eine auroraähnliche Emission auf der Sonne entdeckt: ScienceAlert

In einer überraschenden Entdeckung haben Wissenschaftler eine auroraähnliche Emission in der Sonnenatmosphäre entdeckt.

In einer Höhe von etwa 40.000 Kilometern (25.000 Meilen) über einem blühenden Sonnenfleck, der im Sonnensystem wächst Photosphärehat ein Team von Astronomen unter der Leitung von Siji Yu vom New Jersey Institute of Technology eine beispiellose Art lang anhaltender Radioemission aufgezeichnet.

Die Sonne sendet bei ihrer Arbeit alle Arten von Strahlung aus, aber diese ähnelt, so das Team, nicht so sehr wie der Aurora Borealis.

„Wir haben eine seltsame Art langperiodischer polarisierter Radiostöße entdeckt, die von Sonnenflecken ausgesendet werden und mehr als eine Woche andauern.“ Sagt Yu.

„Das unterscheidet sich stark von typischen vorübergehenden solaren Radioausbrüchen, die normalerweise Minuten oder Stunden dauern. Es ist eine aufregende Entdeckung, die das Potenzial hat, unser Verständnis der magnetischen Prozesse in Sternen zu verändern.“

Die leuchtenden, wellenförmigen Polarlichter sind einer der beeindruckendsten Anblicke auf der Erde, aber sie sind nicht nur auf unserem Heimatplaneten zu finden, auch wenn ihre Form sehr unterschiedlich ist. Polarlichter wurden auf allen großen Planeten im Sonnensystem entdeckt, sogar auf den vier Jupitermonden.

Sie entstehen, wenn Sonnenpartikel in magnetischen Feldlinien gefangen werden, die als Beschleuniger wirken und die Energie der Partikel erhöhen, bevor sie sich normalerweise in der Atmosphäre ablagern, wo sie mit Atomen und Molekülen in der Atmosphäre interagieren und so ein Leuchten erzeugen. Hier auf der Erde können wir dieses Leuchten über den Himmel tanzen sehen.

Aber sichtbares Licht ist nur ein Teil des Emissionsspektrums der Aurora. Dort Funkkomponente, Auch. Obwohl die Sonne durch andere Prozesse, einschließlich Radioaktivitätsausbrüchen, eine Menge Radioemissionen aussendet, ähnelte das Profil der über den Sonnenflecken wirbelnden Emission Radio-Auroren.

Das macht wunderbar Sinn. Sonnenflecken sind vorübergehend dunklere, kühlere Bereiche auf der Oberfläche der Sonne – ihrer Photosphäre –, die durch Bereiche mit ungewöhnlich starken Magnetfeldern verursacht werden Begrenzung des Sonnenplasmas. Kein Ort im Sonnensystem ist so voll von Sonnenpartikeln wie die Sonne selbst.

Es liegt also nahe, dass es dort zu einer Magnetfeldbeschleunigung solarer Teilchen kommen könnte, allerdings aufgrund der stärkeren solaren Magnetfelder viel stärker als auf der Erde.

Yo sagen Die räumliche und zeitliche Analyse des Teams „lege dies nahe [the emissions] Dies ist auf die Emission eines Elektronenzyklotron-Masers (ECM) zurückzuführen, bei dem energiereiche Elektronen in einer eng beieinander liegenden Magnetfeldgeometrie gefangen sind.

„Die kalten, stark magnetischen Regionen von Sonnenflecken bieten eine günstige Umgebung für das Auftreten von ECM-Emissionen, ziehen Parallelen zu den magnetischen Polkappen anderer Planeten und Sterne und bieten möglicherweise ein lokales solares Gegenstück zur Untersuchung dieser Phänomene“, sagt sie.

Tatsächlich ist es nicht ungewöhnlich, dass ein Stern Polarlicht-Radiosignale aussendet. Vor einigen Jahren identifizierte ein Team von Wissenschaftlern eine Reihe von Sternen, die uncharakteristische Radiowellen aussendeten, was sie mit der Existenz eines Exoplaneten in Verbindung brachten, der einen nahegelegenen Planeten umkreiste, dessen Atmosphäre in den Stern hineinströmte und Polarlichtemissionen erzeugte.

Die Planeten des Sonnensystems sind zu weit von der Sonne entfernt, um einen ähnlichen Effekt zu erzeugen, aber wir sind nah genug an der Sonne, um schwache Polarlichtemissionen zu sehen, die wir bei einem entfernten Stern möglicherweise übersehen würden.

Forscher glauben, dass die Flare-Aktivität in Gebieten in der Nähe von Sonnenflecken energiereiche Elektronen in in Sonnenflecken eingebettete Magnetfeldschleifen injiziert und so das auslöst, was Forscher als „Sonnenflecken-Radionachleuchten“ bezeichnen. Es handelt sich um einen der bisher klarsten Beweise für die beteiligten Mechanismen, der neue Wege zur Untersuchung der stellaren magnetischen Aktivität und des Verhaltens von Sternflecken auf entfernten Sternen aufzeigt.

Das Team plant, Archivdaten zu untersuchen, um herauszufinden, ob sie Hinweise auf Polarlichter in früheren Ausbrüchen der Sonnenaktivität finden können.

„Wir beginnen, das Rätsel zu lösen, wie energiereiche Teilchen und Magnetfelder in einem System mit langlebigen Sternflecken interagieren.“ sagt der Sonnenphysiker Surajit Mondal vom New Jersey Institute of Technology, „nicht nur auf unserer Sonne, sondern auch auf Sternen außerhalb unseres Sonnensystems.“

Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturastronomie.