Исследователи впервые обнаружили признаки магнитного поля, окружающего планету за пределами нашей солнечной системы.
Напомним, что магнитное поле Земли работает как щит , защищающий её поверхность (и её обитателей) от потока ионизированных частиц, исходящих от Солнца и известных как солнечный ветер. Магнитные поля могут играть аналогичную роль на других планетах.
Ранее мы рассказывали о том, как создание магнитного поля на Марсе поможет сделать эту планету немного более пригодной для жизни. Когда-то на Красной планете было глобальное магнитное поле, однако сегодня от него остались лишь локальные зоны намагниченности.
Поиск и изучение магнитных полей экзопланет — важный шаг к лучшему пониманию того, как могут выглядеть эти инопланетные миры.
Международная группа астрономов использовала данные космического телескопа "Хаббл", чтобы обнаружить сигнатуру ("подпись") магнитного поля экзопланеты HAT-P-11b, находящейся в 123 световых годах от Земли.
HAT-P-11b, планета размером с Нептун, шесть раз прошла перед своим солнцем в так называемом транзите. Наблюдения за ней проводились в ультрафиолетовом спектре света.
Хаббл обнаружил ионы углерода — заряженные частицы, которые взаимодействуют с магнитными полями, — окружающие планету в магнитосфере. Магнитосфера — это область вокруг небесного объекта (например, Земли), которая образуется в результате взаимодействия объекта с солнечным ветром, излучаемым его звездой.
"Это первый раз, когда сигнатура магнитного поля экзопланеты была обнаружена непосредственно на планете за пределами нашей солнечной системы", – подчеркнула соавтор работы Гильда Баллестер (Gilda Ballester) из Аризонского университета.
Открытие магнитосферы HAT-P-11b — важный шаг к лучшему пониманию обитаемости экзопланеты. По словам исследователей, не все планеты и луны в нашей солнечной системе имеют свои собственные магнитные поля, и связь между магнитными полями и обитаемостью планеты всё ещё требует дополнительных исследований.
Баллестер добавила, что HAT-P-11b оказалась очень интересной целью. Наблюдения её транзита в ультрафиолетовом диапазоне показали магнитосферу, которая выглядит как протяжённый ионный компонент вокруг планеты и длинный хвост "убегающих" от неё ионов.
Такой метод наблюдений может быть использован для обнаружения магнитосфер на других экзопланетах и оценки их потенциальной обитаемости.
Ключевым открытием американских астрономов стало наблюдение за ионами углерода не только в регионе, окружающем планету, но и в длинном хвосте, который устремляется прочь от планеты со средней скоростью более 160 тысяч километров в час.
Хвост уходит в космос как минимум на одну астрономическую единицу — расстояние между Землёй и Солнцем.
Исследователи затем использовали трёхмерную компьютерную модель, чтобы изучить взаимодействие между самыми верхними слоями атмосферы планеты и её магнитным полем с встречным солнечным ветром.
Физика в магнитосферах Земли и HAT-P-11b одинакова, пишут учёные. Однако непосредственная близость экзопланеты к своей звезде — всего лишь одна двадцатая расстояния от Земли до Солнца — заставляет верхние слои её атмосферы нагреваться и буквально "выкипать" в космос, что и приводит к образованию хвоста магнитосферы.
Исследователи также обнаружили, что металличность атмосферы HAT-P-11b — количество химических элементов тяжелее водорода и гелия — оказалась ниже, чем ожидалось.
В нашей солнечной системе ледяные газовые планеты Нептун и Уран богаты металлами, но имеют слабые магнитные поля, в то время как гораздо более крупные газовые планеты, Юпитер и Сатурн, имеют низкую металличность и сильные магнитные поля.
По словам авторов, низкая металличность атмосферы HAT-P-11b бросает вызов современным моделям образования экзопланет.
"Хотя масса HAT-P-11b составляет всего 8% от массы Юпитера, мы думаем, что экзопланета больше похожа на мини-Юпитер, чем на Нептун, – говорит Баллестер. – Атмосферный состав, который мы видим на HAT-P-11b, предполагает, что необходимо провести дополнительную работу для уточнения существующих теорий о том, как в целом образуются некоторые экзопланеты".
Результаты этой работы были опубликованы в научном журнале Nature Astronomy 16 декабря 2021 года.
Ранее мы писали о том, как магнитное поле кометы изменило представление учёных о формировании планет. Также мы сообщали о том, что магнитное поле Юпитера оказалось неожиданно мощным .
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".
