Как оценить магнитное поле экзопланеты

Ученые разработали новый метод, который позволяет оценить магнитное поле экзопланеты, то есть планеты вращающейся вокруг звезды вне пределов солнечной системы. Исследователям так же удалось измерить величину магнитного момента планеты HD209458b. Группа ученых в число которых входит один из наших соотечественников из МГУ им. М.В. Ломоносова опубликовала статью об этой работе в журнале «Наука».

Прошедшие два десятилетия ознаменовались существенным прогрессом в изучении экзопланет.  В начале девяностых значительным событием считался сам факт открытия экзопланеты, а в наше время астрономы получили возможность узнать о лунах экзопланет, о климате и атмосфере этих удаленных родственников Земли. Важнейшим свойством любой планеты, будь то газовый гигант или землеподобная планета является магнитное поле планеты. На Земле магнитное поле защищает нас от потока космического излучения, помогает животным ориентироваться в пространстве, то есть по сути является одним из важных параметров позволяющих существовать на Земле жизни.

Кристине Кисляковой из Института космических исследований Австрийской академии наук в Граце вместе с международной группой физиков впервые удалось оценить величину магнитного момента и форму магнитосферы экзопланет HD 209458b.

Планета HD 209458b (Осирис) является горячим Юпитером, примерно на треть крупнее и ярче, чем Юпитер. Это горячий газообразный гигант на орбите вблизи звезды HD 209458. HD 209458b выполняет один оборот вокруг звезды хозяина  всего за 3,5 земных суток. Планета известна уже довольно давно и относительно хорошо изучена. Известно, что на ней есть атмосфера. Все эти качества сделали ее модельным объектом для развития различных гипотез.

Для исследований были использованы наблюдения телескопа Хаббл за HD 209458b. Наблюдения проводились за спектральной серией водорода, известной как эффект Лайман-альфа , во время пересечения планетой звездного диска. Это позволило оценить форму газового облака окружающего горячий Юпитер и основываясь на этих результатах получить размер и конфигурацию магнитосферы планеты.

 «Мы смоделировали образование облако горячего водорода вокруг планеты и выяснили, что только одна конфигурация магнитного момента  и параметров звездного ветра соответствует наблюдаемым значениям» - пояснила Кристина Кислякова.

Для повышения точности модели было учтено множество факторов, которые определяют взаимодействие между  звездным ветром и атмосферными частицами и их ионизации. Такие факторы как гравитационные эффекты, давление, ускорение излучение и тому подобное.

На данный момент времени ученые считают, что размер водородной оболочки планеты определяется взаимодействием между оттоком газа с планеты и приходящими с звездным ветром протонов. Точно так же как и на Земле взаимодействие атмосферы с звездным ветром происходит выше магнитосферы. Зная параметры водородного облака, можно по нему оценить размер магнитосфера с помощью конкретной модели.

Прямые методы измерений магнитного поля экзопланет на данный момент невозможны, поэтому исследователи прибегают к различным косвенным методам.  Например было осуществлено ряд попыток обнаружить электромагнитное излучение от планеты HD 209458b, тем не менее пока эти попытки не увенчались успехом.

Источник: www.sciencedaily.com