|
Имеют ли экзопланеты земного типа магнитные поля
|
|
|
|
Магнитное поле Земли делает больше, чем просто удерживает все стрелки компаса в одном направлении. Он также помогает сохранить часть поддерживающей жизнь атмосферы Земли, отражая частицы высокой энергии и плазму, регулярно выбрасываемые Солнцем. Исследователи теперь определили потенциальную планету размером с Землю в другой солнечной системе в качестве главного кандидата на наличие магнитного поля — YZ Ceti b, каменистую планету, вращающуюся вокруг звезды на расстоянии около 12 световых лет от Земли. Исследователи Себастьян Пинеда и Джеки Вилладсен наблюдали за повторяющимся радиосигналом, исходящим от звезды YZ Кита, с помощью радиотелескопа Karl G. Jansky Very Large Array, находящегося в ведении Национальной радиоастрономической обсерватории Национального научного фонда США. Исследования Пинеды и Вилладсена, направленные на понимание взаимодействия магнитных полей между далекими звездами и вращающимися вокруг них планетами, поддерживаются NSF. Их исследование было опубликовано сегодня (3 апреля) в журнале Nature Astronomy.
|
|
|
|
«Поиск потенциально обитаемых или пригодных для жизни миров в других солнечных системах частично зависит от возможности определить, действительно ли скалистые, похожие на Землю экзопланеты имеют магнитные поля», — говорит Джо Песке из NSF, программный директор Национальной радиоастрономической обсерватории. «Это исследование показывает не только то, что эта конкретная каменистая экзопланета, вероятно, имеет магнитное поле, но и предоставляет многообещающий метод, чтобы найти больше». Магнитное поле планеты может предотвратить разрушение атмосферы этой планеты частицами, извергаемыми ее звездой, объясняет Пинеда, астрофизик из Университета Колорадо. «Выживет ли планета с атмосферой или нет, может зависеть от того, имеет ли планета сильное магнитное поле или нет».
|
|
|
«Я вижу то, чего никто раньше не видел», — вспоминает Вилладсен, астроном из Университета Бакнелла, о том моменте, когда она впервые изолировала радиосигнал, обрабатывая данные у себя дома на выходных. «Мы видели первоначальный всплеск, и он выглядел красиво», — говорит Пинеда. «Когда мы увидели это снова, это было очень показательно, что, может быть, у нас действительно что-то есть». Исследователи предполагают, что обнаруженные ими звездные радиоволны генерируются взаимодействием между магнитным полем экзопланеты и звездой, вокруг которой она вращается. Однако, чтобы такие радиоволны можно было обнаружить на больших расстояниях, они должны быть очень сильными. В то время как магнитные поля ранее были обнаружены на массивных экзопланетах размером с Юпитер, для этого на сравнительно крошечной экзопланете размером с Землю требуется другой метод.
|
|
|
|
Поскольку магнитные поля невидимы, сложно определить, есть ли они на далекой планете, объясняет Вилладсен. «Что мы делаем, так это ищем способ увидеть их», — говорит она. «Мы ищем планеты, которые находятся очень близко к своим звездам и размером с Землю. Эти планеты находятся слишком близко к своим звездам, чтобы там можно было жить, но из-за того, что они так близко, планета как бы вспахивает землю. через кучу вещей, сходящих со звезды. «Если у планеты есть магнитное поле, и оно проходит через достаточное количество звездного вещества, это заставит звезду излучать яркие радиоволны». Небольшой красный карлик YZ Ceti и его известная экзопланета YZ Ceti b представляют собой идеальную пару, поскольку экзопланета находится так близко к звезде, что совершает полный оборот по орбите всего за два дня. (Для сравнения, самая короткая планетарная орбита в нашей Солнечной системе — это орбита Меркурия, составляющая 88 дней.) Когда плазма YZ Кита отклоняется от магнитного «плуга» планеты, она затем взаимодействует с магнитным полем самой звезды, которое генерирует сильные радиоволны. Затем можно измерить силу этих радиоволн, что позволит исследователям определить, насколько сильным может быть магнитное поле планеты.
|
|
|
|
«Это дает нам новую информацию об окружающей среде вокруг звезд», — говорит Пинеда. «Эту идею мы называем внесолнечной космической погодой». Частицы высокой энергии Солнца, а иногда и огромные выбросы плазмы создают солнечную погоду ближе к дому, вокруг Земли. Эти выбросы с Солнца могут нарушить глобальную связь и вызвать короткое замыкание в электронике на спутниках и даже на поверхности Земли. Взаимодействие между солнечной погодой и магнитным полем и атмосферой Земли также создает феномен северного сияния, или северного сияния. Взаимодействия между YZ Ceti b и его звездой также вызывают полярное сияние, но с существенной разницей: полярное сияние находится на самой звезде. «На самом деле мы видим полярное сияние на звезде — вот что такое радиоизлучение», — объясняет Пинеда. «На планете тоже должно быть полярное сияние, если у нее есть собственная атмосфера».
|
|
|
|
Оба исследователя согласны с тем, что, хотя YZ Ceti b является лучшим кандидатом на роль каменистой экзопланеты с магнитным полем, это не закрытый случай. «Вполне вероятно, что это так», — говорит Вилладсен. «Но я думаю, что потребуется много дополнительной работы, прежде чем появится действительно убедительное подтверждение того, что радиоволны вызваны планетой». «Есть много новых радиостанций, которые появятся в сети и запланированы на будущее», — говорит Пинеда о возможностях будущих исследований. «Как только мы покажем, что это действительно происходит, мы сможем делать это более систематически. Мы в начале пути».
|
|
|
|
Источник
|
