O gaură uriașă din atmosfera Soarelui a eliberat o cantitate fără precedent de heliu-3

O gaură uriașă și adâncă, apărută în atmosfera Soarelui, a fost identificată drept sursa unei cantități surprinzător de mari dintr-un izotop rar de heliu.

La sfârșitul lunii octombrie 2023, Soarele a fost surprins eliberând o cantitate uriașă dintr-un izotop rar de heliu, heliu-3, cea mai mare observată vreodată provenind de la steaua noastră.

• Substanțele chimice din plastic pot afecta somnul la fel ca o cafea în plus
• Două găuri negre gigantice devorează stele la 600 de milioane de ani-lumină distanță

După o investigație detaliată, astronomii au urmărit originea acestui fenomen până la un jet solar lansat de la marginea unei găuri coronale, ca parte a unei erupții solare rare, compusă în principal din elemente ușoare.

„Acest izotop rar, mai ușor decât heliul-4 (cel mai comun izotop) cu un singur neutron, este extrem de rar în Sistemul Solar, fiind prezent într-un raport de aproximativ un ion de heliu-3 la fiecare 2.500 de ioni de heliu-4. Totuși, se pare că jeturile solare accelerează în mod preferențial heliul-3 la viteze sau energii mari, cel mai probabil din cauza raportului său unic dintre sarcină și masă”, explică astrofizicianul Radoslav Bučík, de la Southwest Research Institute (SUA).

Un izotop rar de heliu a erupt din Soare

Heliul-4 este de departe cel mai frecvent izotop de heliu, reprezentând aproximativ un sfert din materia normală din Univers, ca masă. Se consideră că cea mai mare parte din heliul-3 și heliul-4 din Univers s-au format în primele momente de după Big Bang. Dintre cele două, heliul-3 este mult mai rar.

În mod obișnuit, heliul-3 reprezintă cam 0,002% din vântul solar. Totuși, jeturile solare pot amplifica concentrația de heliu-3 de până la 10.000 de ori în atmosfera solară.

Pe 24 și 25 octombrie 2023, observatorul Solar Orbiter al ESA și NASA a detectat heliu-3 deplasându-se rapid departe de Soare, la concentrații de 180.000 de ori mai mari decât cele normale în atmosfera solară și la viteze mai mari decât cele ale altor materiale din acel flux de particule.

În acele zile, observatoarele solare au înregistrat prezența unei găuri coronale mari pe suprafața Soarelui. Găurile coronale sunt regiuni temporare din coroana solară (atmosfera exterioară a Soarelui) în care câmpul magnetic formează o „breșă”. Acestea nu sunt vizibile în lumina normală, dar apar foarte întunecate în imaginile în ultraviolet și raze X, deoarece plasma din acele zone este mai rece și mai puțin densă decât în regiunile înconjurătoare.

În aceste zone, câmpurile magnetice sunt mai „permeabile”, permițându-i vântului solar să scape mai ușor și să propulseze în spațiu particule încărcate la viteze mari. La marginea acelei găuri coronale, Bučík și colegii săi au identificat un jet solar (un flux de plasmă foarte direcționat) ca sursă a evenimentului solar cu abundență ridicată de heliu-3.

Posibile explicații

„Surprinzător, câmpul magnetic în acea zonă era slab, specific mai degrabă regiunilor calme ale Soarelui decât celor active. Această descoperire susține teoriile anterioare, care sugerau că îmbogățirea cu heliu-3 este mai probabilă în plasma slab magnetizată, unde turbulența este minimă”, spune Bučík.

Și mai interesant este faptul că acest jet conținea și alte elemente neobișnuite. De obicei, evenimentele solare care accelerează particule către sau dinspre coroana solară conțin cantități mari de heliu-3, dar și concentrații ridicate de elemente mai grele, de la neon la fier.

În cazul evenimentului solar din octombrie 2023, concentrația de fier nu a crescut semnificativ. În schimb, fluxul era bogat în elemente precum carbon, azot, siliciu și sulf. Doar alte 19 evenimente solare dintre anii 1999 și 2023 au avut un profil chimic similar.

O posibilă explicație este că aceste evenimente sunt rare. O altă variantă este că ele sunt de fapt destul de frecvente, dar atât de slabe încât nu le putem observa cu ușurință de la distanța Pământului față de Soare, scrie Science Alert.

Solar Orbiter se află aproximativ la jumătatea distanței dintre Pământ și Soare, o poziție ideală pentru a surprinde varietatea uimitoare a acestor fenomene solare misterioase.

Cercetarea a fost publicată în revista The Astrophysical Journal.

Vă recomandăm să citiți și:

O echipă de cercetători ar fi rezolvat unul dintre marile mistere ale astronomiei

Prima dată în istoria zborului spațial când un echipaj doar din femei ajunge pe orbita Pământului

O gaură neagră din constelația Fecioarei s-a trezit brusc după ce a fost inactivă timp de zeci de ani

O galaxie vecină cu a noastră pare să se destrame chiar sub ochii astronomilor