Скоро астрономы смогут наблюдать ударные волны между магнитными полями экзопланет и потоком частиц от звезд, которые они вращают.
Магнитные поля имеют решающее значение для обитаемости планеты (и, как оказалось, Луны). Они действуют как защитные пузырьки, предотвращая полное удаление вредного космического излучения из атмосферы объекта и даже его попадание на поверхность.
Расширенное магнитное поле, известное как планетарная магнитосфера, создается ударом между звездным ветром и внутренним магнитным полем планеты. У этого есть потенциал, чтобы быть огромным. Внутри нашей Солнечной системы магнитосфера Юпитера простирается на расстояния, в 50 раз превышающие размеры самой планеты, почти достигая орбиты Сатурна.
Когда ветер частиц высокой энергии от звезды ударяет по магнитосфере планеты, он взаимодействует в удар лука который отвлекает ветер и сжимает магнитосферу.
Недавно группа астрономов во главе с аспирантом Джо Ллама из Университета Сент-Эндрюс, Шотландия, выяснила, как мы можем наблюдать планетарные магнитосферы и звездные ветра с помощью их ударов.
Лама внимательно посмотрел на планету HD 189733b, расположенную на расстоянии 63 световых лет от созвездия Vulpecula. С Земли планета проходит через свою принимающую звезду каждые 2,2 дня, вызывая падение общего света от системы.
Как яркая звезда, HD 189733b широко исследовалась астрономами. Данные, собранные в июле 2008 года телескопом Канада-Франция-Гавайи, составили карту магнитного поля звезды. Хотя магнитное поле варьировалось, оно было в среднем в 30 раз больше, чем у нашего Солнца - это означает, что звездный ветер намного выше солнечного ветра.
Это позволило команде провести обширное моделирование звездного ветра вокруг HD 189733b - характеризующего ударную волну, создаваемую при прохождении магнитосферы планеты через звездный ветер. С помощью этой информации они смогли смоделировать кривые блеска, которые могли бы возникнуть в результате удара планеты и удара по носу, вращающегося вокруг звезды.
Удар лука ведет планету - заставляя свет падать немного раньше, чем ожидалось. Однако количество света, заблокированное ударом лука, изменится, когда планета движется через переменный звездный ветер. Если звездный ветер будет особенно сильным, результирующий удар изгиба будет сильным, и глубина прохождения будет больше. Если звездный ветер слабый, результирующий удар носа будет слабым, а глубина прохождения будет меньше.
На видео ниже показана кривая блеска лучевого удара и экзопланеты.
«Мы обнаружили, что ударная волна между звездным и планетарным магнитными полями резко изменится, когда активность на звезде меняется», - сказал Лама Space Magazine. «По мере того, как планета проходит через очень плотные области звездного ветра, шок становится более плотным, материал в нем будет блокировать больше света и, следовательно, вызывать больший провал в пути, делая его более заметным».
Хотя не было никаких транзитных наблюдений для этого исследования, этот теоретический прогноз демонстрирует, что будет возможно обнаружить удар изгиба, и, следовательно, магнитное поле, отдаленной экзопланеты. Доктор Лама комментирует: «Это поможет нам лучше идентифицировать потенциально обитаемые миры».
Статья была принята для публикации в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества и доступна для скачивания здесь.
