Istraživači su po prvi put identificirali tragove magnetskog polja na jednom od egzoplaneta izvan našeg Sunčevog sustava.
Magnetsko polje egzoplaneta HAT-P-11b
Zemljino magnetsko polje djeluje kao štit od energetskih čestica Sunca tj. solarnog vjetra. Magnetska polja bi također mogla igrati slične uloge na drugim planetima. Međunarodni tim astronoma koristio je podatke s svemirskog teleskopa Hubble kako bi otkrio tragove magnetskog polja na jednom od egzoplaneta izvan našeg Sunčevog sustava.
U pitanju je egzoplanet HAT-P-11b, veličine Neptuna, udaljen 123 svjetlosne godine od Zemlje, koji je tijekom promatranja šest puta izravno prešao preko lica svoje zvijezde domaćina (u fenomenu poznatom kao tranzit). Promatranja su obavljena u spektru ultraljubičastog svjetla koji je malo iznad onoga što ljudsko oko može vidjeti.
Hubble je otkrio ione ugljika – nabijene čestice koje su u interakciji s magnetskim poljima – koji okružuju planet u onome što je poznato kao magnetosfera. Magnetosfera je područje oko nebeskog objekta (kao što je Zemlja) koje nastaje interakcijom objekta sa sunčevim vjetrom koji emitira njegova zvijezda domaćin.
Ovo je prvi put da su astronomi imali prilike posvjedočiti takvoj značajki na nekom od egzoplaneta. Magnetno polje najbolje objašnjava opažanja proširenog područja nabijenih čestica ugljika koje okružuju planet. Magnetska polja igraju ključnu ulogu u zaštiti planetarne atmosfere pa je sposobnost detekcije magnetskih polja egzoplaneta značajan korak prema boljem razumijevanju kako ti svjetovi mogu izgledati.
“Ovo je prvi put da je trag magnetskog polja egzoplaneta izravno otkriven na planetu izvan našeg Sunčevog sustava“, rekla je Gilda Ballester, pomoćna profesorica istraživanja na Lunarnom i planetarnom laboratoriju Sveučilišta Arizona i jedna od suradnica u radu.
Magnetsko polje i nastanjivost planeta
“Jako magnetsko polje na planetu poput Zemlje, može zaštititi njegovu atmosferu i površinu od izravnog bombardiranja energetskih čestica solarnog vjetra. Ovi procesi snažno utječu na evoluciju života na planetu poput Zemlje jer magnetsko polje štiti organizme od tih energetskih čestica” tvrdi Ballester.
Otkriće magnetosfere HAT-P-11b značajan je korak prema boljem razumijevanju nastanjivosti egzoplaneta. Nemaju svi planeti i mjeseci u našem Sunčevom sustavu vlastita magnetska polja, a povezanost između magnetskih polja i nastanjivosti planeta još uvijek trebamo proučiti, tvrde istraživači.
“HAT-P-11 b se pokazao vrlo zanimljivim objektom za promatranje jer su Hubbleova opažnja UV tranzita otkrila magnetosferu koja izgleda kao proširena ionska komponenta oko planeta te dugačak rep iona koji bježe”, rekao je Ballester, dodajući da bi se ova opća metoda mogla koristiti za otkrivanje magnetosfera na raznim egzoplanetima, kao i za procjenu njihove uloge u potencijalnoj nastanjivosti.
Magnetorep koji isparava
Ballester, glavni istraživač jednog od programa Hubble svemirskog teleskopa koji je promatrao HAT-P-11b, značajno je pridonio izboru ovog specifičnog objekta za proučavanje putem UV-a. Ključno otkriće bilo je promatranje ugljikovih iona ne samo u regiji koja okružuje planet, već i u dugom repu koji je strujao iza planeta, prosječnom brzinom od 160 000 km/h.
Rep se protezao u svemir najmanje 1 astronomsku jedinicu odnosno jednu udaljenost između Zemlje i Sunca. Istraživači predvođeni prvim autorom članka, Lotfijem Ben-Jaffelom s Instituta za astrofiziku u Parizu, koristili su 3D računalne simulacije za modeliranje interakcija između najviših atmosferskih područja planeta i magnetskog polja s nadolazećim sunčevim vjetrom.
„Baš kao što Zemljino magnetsko polje i njegovo neposredno svemirsko okruženje vrši interakciju s nadolazećim sunčevim vjetrom, tako isto postoje i interakcije između magnetskog polja HAT-P-11b i njegovog neposrednog svemirskog okruženja sa solarnim vjetrom s njegove zvijezde domaćina”, objašnjava Ballester.
Fizika u magnetosferama Zemlje i HAT-P-11b je ista. Ipak, velika blizina ovog egzoplaneta i njegove zvijezde (samo 5% udaljenosti od Zemlje do Sunca), uzrokuje zagrijavanje gornje atmosfere i njeno isparavanje u svemir što rezultira stvaranjem ‘magnetorepa’.
Istraživači su također otkrili da je metaličnost (broj kemijskih elemenata na objektu koji su teži od vodika i helija) atmosfere HAT-P-11b, manja od očekivane. U našem Sunčevom sustavu, ledeni plinoviti planeti, Neptun i Uran, bogati su metalima, ali imaju slaba magnetska polja. Istovremeno mnogo veći plinoviti divovi, Jupiter i Saturn, imaju nisku metaličnost i jaka magnetska polja.
Niska atmosferska metaličnost HAT-P-11b dovodi u pitanje trenutne modele formiranja egzoplaneta, kažu autori. “Iako je masa HAT-P-11b samo 8% mase Jupitera, mislimo da egzoplanet više nalikuje mini-Jupiteru nego Neptunu“, smatra Ballester. “Sastav atmosfere koji vidimo na HAT-P-11b sugerira da je potrebno dodatno poraditi na trenutnim teorijama o tome kako se egzoplaneti formiraju.”
https://kozmos.hr/10-stvari-koje-trebate-znati-o-vrucim-jupiterima/
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
Izvori:
Ja sam Matija Klarić.
Student sam Ekonomskog fakulteta, a u slobodno se vrijeme bavim volonterstvom te istraživanjem, čitanjem i pisanjem o mojim omiljenim temama; svemiru, astronomiji, astrofizici i tehnologiji.
