Радіосигнал від зірки за 12 світлових років від нас може виникати завдяки магнітному полю її планети

Як припускають дослідники, випромінювана зіркою плазма відхиляється магнітним полем екзопланети; далі взаємодія збурює магнітне поле зірки та породжує аврори на зірці та радіохвилі.

Про це розповідають в Національному науковому фонді (NSF) США, передають OstanniPodii.com.

Магнітне поле Землі робить більше, ніж просто утримує стрілки компаса спрямованими в один бік. Воно також допомагає зберегти ту частину земної атмосфери, що підтримує життя, відхиляючи частинки високої енергії та плазму, які регулярно викидає Сонце. Тепер дослідники визначили перспективну планету розміром із Землю в іншій системі як головного кандидата на наявність магнітного поля - YZ Ceti b, скелясту планету, що обертається навколо зірки на відстані близько 12 світлових років від нас.

Дослідники Себастьян Пінеда й Джекі Вілладсен спостерігали повторюваний радіосигнал, що виходить від зірки YZ Ceti, за допомогою радіотелескопа Дуже великий масив Карла Г. Янського. Їхнє дослідження, спрямоване на розуміння взаємодії магнітних полів між далекими зорями та їхніми орбітальними планетами, опубліковано 3 квітня в журналі Nature Astronomy.

"Пошук потенційно придатних для життя світів або світів, що несуть життя, в інших сонячних системах частково залежить від можливості визначити, чи справді скелясті, схожі на Землю екзопланети мають магнітні поля", - каже Джо Пеше, директор програми Національної радіоастрономічної обсерваторії NSF. "Це дослідження не тільки показує, що у цієї конкретної скелястої екзопланети, найімовірніше, є магнітне поле, а й надає перспективний метод для пошуку інших".

Магнітне поле планети може запобігти зруйнуванню з часом її атмосфери частинками, що вивергаються зіркою, пояснює Пінеда, астрофізик з Університету Колорадо. "Чи виживе планета з атмосферою, чи ні, може залежати від того, чи є у планети сильне магнітне поле, чи ні".

Радіосигнал від іншої зірки

"Я бачу те, чого ніхто раніше не бачив", - згадує Вілладсен, астроном з Університету Бакнелла, про момент, коли вона вперше виділила радіосигнал, переглядаючи дані у себе вдома у вихідні дні.

"Ми побачили перший сплеск, і він мав прекрасний вигляд", - каже Пінеда. Коли ми побачили його знову, це було дуже показово: "ОК, можливо, у нас дійсно щось є".

Дослідники припускають, що виявлені ними зоряні радіохвилі породжені взаємодією між магнітним полем екзопланети і зірки, навколо якої вона обертається. Однак, щоб такі радіохвилі можна було виявити на великих відстанях, вони мають бути дуже сильними. Якщо магнітні поля раніше вже були виявлені на масивних екзопланетах розміром з Юпітер, то для порівняно крихітної екзопланети розміром із Землю потрібна інша техніка.

Оскільки магнітні поля невидимі, важко визначити, чи є вони у далекої планети, пояснює Вілладсен. "Ми шукаємо спосіб побачити їх", - каже вона. "Ми шукаємо планети, які перебувають дуже близько до своїх зірок і за розміром схожі із Землею. Ці планети розташовані занадто близько до своїх зірок, щоб на них можна було жити, але оскільки вони розташовані так близько, планета ніби пробивається крізь купу речей, що виходять від зірки".

"Якщо у планети є магнітне поле й воно пронизує достатню кількість зоряної речовини, це змусить зірку випромінювати яскраві радіохвилі".

Невелика зірка-червоний карлик YZ Ceti та її відома екзопланета YZ Ceti b є ідеальною парою, оскільки екзопланета розташована так близько до зірки, що проходить повну орбіту всього за два дні. (Для порівняння, найкоротша планетарна орбіта в нашій Сонячній системі - 88 днів у Меркурія). Коли плазма з YZ Ceti сходить з магнітного "плуга" планети, вона взаємодіє з магнітним полем самої зірки, яке генерує радіохвилі, досить сильні, щоб їх можна було спостерігати на Землі.

Сила цих радіохвиль може бути виміряна, що дасть змогу дослідникам визначити, наскільки сильним може бути магнітне поле планети.

Північне сяйво в іншому світі?

"Це дає нам нову інформацію про навколишнє середовище зірок", - каже Пінеда. "Ця ідея - те, що ми називаємо "позасонячною космічною погодою".

Сонячні частинки високої енергії та іноді величезні сплески плазми створюють сонячну погоду ближче до дому, навколо Землі. Ці викиди з Сонця можуть порушити глобальні телекомунікації та викликати коротке замикання електроніки на супутниках і навіть на поверхні Землі. Взаємодія сонячної погоди з магнітним полем та атмосферою Землі також створює явище аврори бореаліс, або північного сяйва.

Комп′ютерна візуалізація сонячного вітру, що взаємодіє з магнітним полем Землі під час потужної сонячної бурі. Credit: Advanced Visualization Lab, National Center for Supercomputing Applications, University of Illinois at Urbana-Champaign

Взаємодія між YZ Ceti b та її зіркою також створює аврору, але з істотною відмінністю: аврора знаходиться на самій зірці.

"Ми дійсно бачимо аврору на зірці - ось що таке це радіовипромінювання", - пояснює Пінеда. "На планеті теж має бути аврора, якщо в неї є своя атмосфера".

Обидва дослідники згодні з тим, що хоча YZ Ceti b є найкращим кандидатом на скелясту екзопланету з магнітним полем, це питання ще не закрите. "Це може бути дійсно правдоподібно", - каже Вілладсен. "Але я думаю, що має пройти багато подальших робіт, перш ніж з′явиться дійсно переконливе підтвердження того, що радіохвилі викликані планетою".

"Наразі існує безліч нових радіоустановок, які з′являються й плануються в майбутньому", - говорить Пінеда про можливості майбутніх досліджень. "Щойно ми покажемо, що це дійсно відбувається, ми зможемо займатися цим більш систематично. Ми перебуваємо на самому початку цього шляху".

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Екзопланети
• магнітне поле