Astronomai aptiko pirmąjį magnetinio lauko požymį planetoje, esančioje už mūsų Saulės sistemos ribų

Menininko įspūdis apie HAT-P-11b – egzoplanetą, skriejančią aplink savo žvaigždę maždaug dvidešimtąją atstumo nuo Žemės iki Saulės dalį. Kreditas: Dennisas Bagramas / Ženevos universitetas

Tyrėjai nustatė pirmąjį magnetinio lauko, supančio planetą už mūsų Saulės sistemos ribų, parašą. Žemės magnetinis laukas veikia kaip skydas nuo energetinių saulės dalelių, žinomų kaip saulės vėjas. Magnetiniai laukai gali atlikti panašius vaidmenis kitose planetose.

Tarptautinė astronomų komanda naudojo duomenis iš Hablo kosminis teleskopas Norėdami atrasti magnetinio lauko ženklą planetoje, esančioje už mūsų Saulės sistemos ribų. Rezultatas aprašytas žurnale paskelbtame moksliniame darbe gamtos astronomijaTai pirmas kartas, kai tokia funkcija matoma faile ekstrasaline planeta.

Magnetinis laukas geriausiai paaiškina stebėjimus apie išplėstą įkrautų anglies dalelių sritį, kuri supa planetą ir teka iš jos ilga uodega. Magnetiniai laukai atlieka svarbų vaidmenį saugant planetų atmosferą, todėl galimybė aptikti magnetinius laukus iš egzoplanetų yra svarbus žingsnis siekiant geriau suprasti, kaip šie svetimi pasauliai gali atrodyti.

Komanda naudojo Hablo, kad stebėtų egzoplanetą HAT-P-11b, a NeptūnasPlaneta, esanti 123 šviesmečių atstumu nuo Žemės, šešis kartus kerta savo žvaigždės veidą vadinamuoju „tranzitu“. Stebėjimai buvo atlikti ultravioletinių spindulių spektre, kuris yra už žmogaus akis matomo spektro ribų.

Hablas atrado anglies jonus – įkrautas daleles, kurios sąveikauja su magnetiniais laukais – supančių planetą vadinamojoje magnetosferoje. Magnetosfera yra dangaus kūną (pvz., Žemę) esanti sritis, susidaranti kūnui sąveikaujant su saulės vėju, sklindančiu iš žvaigždės šeimininkės.

HAT-P-11b Ekstrasoliariškai įkrautos anglies molekulės

Hablo stebėjimus apie išplėstą įkrautų anglies dalelių sritį, supančią egzoplanetą HAT-P-11b ir tekančią ilga uodega, geriausiai galima paaiškinti jos magnetiniu lauku – pirmuoju tokiu atradimu planetoje, esančioje už mūsų Saulės sistemos ribų. Planeta pavaizduota kaip mažas apskritimas šalia centro. Anglies jonai užpildo didžiulį plotą. Magnetinėje uodegoje, kuri nėra parodyta maksimaliu mastu, jonai išbėga vidutiniu stebimu greičiu apie 100 000 mylių per valandą. 1 AV yra lygus atstumui tarp Žemės ir Saulės. Autoriai: Lotfi Bengavel / Astrofizikos institutas, Paryžius

„Tai pirmas kartas, kai planetoje, esančioje už mūsų Saulės sistemos ribų, buvo tiesiogiai aptiktas egzoplanetos magnetinio lauko ženklas“, – sakė Arizonos universiteto Mėnulio ir planetų laboratorijos docentė ir tyrimo bendraautorė Gilda Pallister. popierius. autoriai. “Stiprus magnetinis laukas tokioje planetoje kaip Žemė gali apsaugoti jos atmosferą ir paviršių nuo tiesioginio energetinių dalelių, sudarančių saulės vėją, bombardavimo. Šie procesai daro didelę įtaką gyvybės vystymuisi tokioje planetoje kaip Žemė, nes magnetinis laukas apsaugo gyvus dalykus. iš šių energingų dalelių“.

READ  Elonas Muskas trolina Bideną su Trumpo serija dėl suvokto įkvėpimo 4

HAT-P-11b magnetosferos atradimas yra svarbus žingsnis siekiant geriau suprasti egzoplanetos tinkamumą gyventi. Tyrėjų teigimu, ne visos mūsų Saulės sistemos planetos ir mėnuliai turi savo magnetinius laukus, o ryšį tarp magnetinių laukų ir planetos tinkamumo gyventi dar reikia toliau tirti.

„HAT-P-11 b pasirodė esąs labai jaudinantis taikinys, nes Hablo ultravioletinių spindulių tranzito stebėjimai atskleidė magnetosferą, matomą kaip joninį komponentą, besitęsiantį aplink planetą, ir ilgą bėgančių jonų uodegą“, – sakė Pallisteris ir pridūrė, kad tai gali būti naudojamas Bendras metodas magnetosferoms aptikti įvairiose egzoplanetuose ir įvertinti jų vaidmenį tinkamumui gyventi.

Pallisteris, vienos iš Hablo kosminio teleskopo programų, stebėjusių HAT-P-11b, pagrindinis tyrėjas, prisidėjo prie šio konkretaus ultravioletinių spindulių tyrimų taikinio pasirinkimo. Pagrindinis atradimas buvo anglies jonų stebėjimas ne tik regione aplink planetą, bet ir ilgoje uodegoje, kuri teka tolyn nuo planetos vidutiniu 100 000 mylių per valandą greičiu. Uodega pasiekė erdvę bent vienam astronominiam vienetui, kuris yra atstumas tarp Žemės ir Saulės.

Tyrėjai, vadovaujami pirmojo straipsnio autoriaus Lotfi Bengavelio iš Astrofizikos instituto Paryžiuje, naudojo 3D kompiuterinį modeliavimą, kad modeliuotų planetos viršutinių atmosferos sluoksnių ir magnetinio lauko sąveiką su įeinančiu saulės vėju.

„Kaip ir Žemės magnetinio lauko ir artimiausios erdvės aplinkos sąveika su įtakojančiu saulės vėju, kurį sudaro įkrautos dalelės, skriejančios 900 000 mylių per valandą greičiu, yra sąveika tarp HAT-P-11b magnetinio lauko ir artimiausios erdvės. aplinką, kai saulės vėjas sklinda iš žvaigždės“, – paaiškino Ballsteris.

Fizika Žemės magnetosferoje ir HAT-P-11b yra ta pati; Tačiau egzoplanetos artumas prie savo žvaigždės – tik viena dvidešimtoji atstumo nuo Žemės iki Saulės – sukelia viršutinių atmosferos sluoksnių įšilimą ir iš esmės „užverda“ erdvėje, todėl susidaro magnetinė uodega.

READ  Pensilvanijos sveikatos departamentas pristatė tinkamumo vakcinai įrankį „Tavo vaidmuo“.

Tyrėjai taip pat nustatė, kad HAT-P-11b atmosferos metališkumas – cheminių elementų skaičius objekte, sunkesniame nei vandenilis ir helis – yra mažesnis nei tikėtasi. Mūsų saulės sistemoje ledinės dujinės planetos, Neptūnas ir Uranas, kuriame gausu mineralų, bet turi silpnus magnetinius laukus, o daug didesnės dujinės planetos, Jupiteris Ir SaturnasJame mažai metalų ir stiprūs magnetiniai laukai. Autoriai teigia, kad žemos atmosferos HAT-P-11b metalai meta iššūkį dabartiniams egzoplanetų formavimosi modeliams.

„Nors HAT-P-11b sudaro tik 8% Jupiterio masės, manome, kad egzoplaneta labiau primena mažą Jupiterį, o ne Neptūną“, – sakė Pallisteris. „Atmosferos sudėtis, kurią matome HAT-P-11b, rodo, kad reikia daugiau darbo, kad būtų patobulintos dabartinės kai kurių egzoplanetų formavimosi teorijos.

Nuoroda: Lutfi Ben Javel, Gilda E. Palestre, Antonio García Muñoz, Panagiotis Lavas, David K. Singhas, George’as Sanz-Forkada, Oferis Cohenas, Tiffany Kataria, Gregory W. Henry, Larsas Buchhavas, Thomas Michalas Evansas, Hannah R. Wakeford ir Mercedes Lopez Morales, 2021 m. gruodžio 16 d., pasiekiama čia. gamtos astronomija.
DOI: 10.1038 / s41550-021-01505-x

Hablo kosminis teleskopas yra tarptautinis bendradarbiavimo projektas tarp NASA ir Europos kosmoso agentūra. Stebėjimai buvo atlikti naudojant šias programas: Mažoji HST programa Nr. 14625, skirta HAT-P-11b (pagrindinė tyrėja Gilda E. Ballester) ir iždo HST programa Nr. 14767, pavadinta PanCET: The Exoplanet Comparative Panchromatic Treasury Program (pagrindiniai tyrėjai David K. Singh). ir Mercedes Lopez Morales).

Straipsnis „Neptūno dydžio egzoplanetos stipraus magnetizmo ir blogos metalinės atmosferos parašai“ buvo paskelbtas gruodžio 16 d. gamtos astronomija. Be Balesterio ir Ben-Jaffelio, bendraautoriai yra Antonio García Muñozas, Panagiotis Lavasas, Davidas K. Wakefordas ir Mercedes Lopezas Moralesas.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *