Erupțiile solare accelerează electroni cu energie înaltă care evadează în spațiul interplanetar, fiind dirijați de câmpul magnetic în spirală Parker, și generează emisiile radio de tip III, un fenomen captivant care oferă noi perspective asupra fizicii heliosferice și a structurii câmpului magnetic solar.
Ce sunt erupțiile solare și exploziile radio de tip III?
Erupțiile solare sunt evenimente energetice foarte intense care se desfășoară la suprafața Soarelui, implicând eliberarea rapidă de energie sub formă de lumină, particule și plasmă. Durante acestor erupții, electronii de mare energie sunt accelerați și penetrează spațiul interplanetar, deplasându-se de-a lungul liniilor câmpului magnetic solar. Acești electroni generează semnale radio caracteristice, denumite explozii de tip III.
Explozia de tip III reprezintă o emisie radio care poate fi detectată cu ajutorul undelor radio de joasă frecvență, generată de mișcarea electronilor prin plasma interplanetară. Frecvența scade pe măsură ce electronii se distanțează de Soare, oferind o semnătură clară a direcției și vitezei de propagare.
Rolul câmpului magnetic în propagarea undelor radio
Până nu demult, cercetătorii credeau că doar electronii sunt influențați semnificativ de câmpul magnetic al Soarelui, în timp ce undele radio generate de aceștia se propagau relativ liber prin spațiu. Totuși, un studiu recent realizat de Daniel L. Clarkson și echipa sa a evidențiat că și undele radio sunt afectate de câmpul magnetic, fiind dispersate anisotrop din cauza inegalităților de densitate în plasma heliosferică.
Studiul a examinat 20 de explozii de tip III detectate între 0,2–0,9 MHz folosind observațiile corelate de patru nave spațiale: sonda Parker Solar Probe, Solar Orbiter, STEREO-A și WIND. Aceste sonde sunt amplasate în diverse puncte în jurul Soarelui, facilitând monitorizarea și compararea unghiurilor de recepție ale undelor radio.
Simulările și descoperirile
Pentru a înțelege mai bine aceste observații, echipa de cercetători a efectuat simulări avansate care investighează modul în care undele radio se propagă prin spațiul magnetic interplanetar. Rezultatele acestor simulări au arătat că dispersia undelor are un caracter anisotrop (se desfășoară mai intens într-o anumită direcție), iar acest aspect trebuie luat în considerare pentru a explica direcțiile și intensitățile semnalelor radio detectate de diversele sonde spațiale.
Aceste rezultate contrazic ipoteza inițială conform căreia doar traiectoria electronilor este influențată, demonstrând că și radiația radio este ghidată și deviată. De exemplu, s-a observat o deviere spre est a intensității semnalelor de tip III pe măsură ce frecvența scade — un indiciu concret că undele au parcurs trasee curbe influențate de câmpul magnetic heliosferic.
Implicații pentru știința spațială
Această descoperire oferă un nou instrument de diagnostic pentru cartografierea configurației câmpului magnetic solar pe distanțe mari și în profunzimea heliosferei. Prin analiza direcției și intensității emisiilor radio de tip III, oamenii de știință pot reconstitui căile electronilor și, implicit, liniile câmpului magnetic pe care aceștia s-au deplasat.
Studiul are implicații considerabile în domeniul meteorologiei spațiale — disciplina care se ocupă de înțelegerea influenței activității solare asupra Pământului și a altor corpuri din sistemul solar. Transmiterea acestor emisiuni radio prin heliosferă poate ajuta la detectarea și prezicerea comportamentului vântului solar sau a potențialelor furtuni geomagnetice care afectează sateliți, comunicații și rețele electrice terestre.
