Astronómovia našli zatiaľ najsilnejší dôkaz, že niektoré planéty mimo našej Slnečnej sústavy môžu mať magnetické polia. Pomohli im k tomu merania vetrov na siedmich veľmi horúcich exoplanétach podobných Jupiteru, ktoré ukázali vzorec zodpovedajúci vplyvu magnetizmu. Výsledky sú zároveň prvým robustným meraním magnetizmu na planétach mimo Slnečnej sústavy.
Strange winds reveal strongest hints yet of magnetic activity in exoplanets.
Výskumný tím pracoval s údajmi z prístroja ESPRESSO na Very Large Telescope Európskej južnej observatórie a so záznamami zo zariadenia na teleskope Gemini North na Havaji. Nešlo mu pôvodne o magnetické polia, ale o rýchlosť vetrov. Na skúmaných planétach sa však objavilo niečo, čo do pôvodných predstáv nezapadalo: čím bola planéta teplejšia, tým pomalší vietor namerali.
To je dôležité, pretože pri planétach s horúcou dennou a chladnou nočnou stranou by sa skôr čakalo, že vyššia teplota zlepší prúdenie atmosféry. Vedci preto usúdili, že najpravdepodobnejším vysvetlením sú celoplanetárne magnetické polia, ktoré môžu brzdiť pohyb nabitých častíc v atmosfére. Z nameraných údajov potom odvodili aj silu magnetických polí na jednotlivých planetách.
Zistenia naznačujú, že tieto polia sú porovnateľné so silou magnetických polí v našej Slnečnej sústave. U niektorých planét vyšli približne štyrikrát silnejšie než na Saturne a asi polovičné oproti Jupiteru. Rýchlosť vetrov sa pritom pohybovala približne od 7200 km/h po viac než 25 000 km/h. Pre porovnanie, najrýchlejšie vetry namerané na Jupiteri dosahujú asi 1500 km/h.
Pre výskum exoplanét je to významný posun. Magnetické pole totiž nehovorí len o atmosfére, ale aj o tom, ako môže planéta odolávať okolitému žiareniu a ako sa na nej môže správať atmosféra v dlhšom časovom horizonte. Na Zemi zohráva magnetické pole dôležitú úlohu pri ochrane atmosféry a patrí medzi faktory, ktoré súvisia s obývateľnosťou planéty.
Prečo astronómovia sledovali vietor, nie magnetizmus
Tím sa nezameral priamo na magnetické polia, pretože ich pri exoplanétach doteraz bolo veľmi ťažké zmerať. Skúsil preto nepriamu cestu: sledoval atmosférické vetry. Ak sa v atmosfére pohybujú nabité častice, magnetické pole ich môže spomaľovať alebo usmerňovať. V dátach sa tak dá zachytiť aspoň odraz magnetického pôsobenia.
Takýto postup je pre exoplanetárny výskum cenný najmä preto, že pri vzdialených planétach často nevieme priamo pozorovať to, čo na nich rozhoduje o podmienkach. Vedci preto pracujú s nepriamymi stopami – s teplotou, zložením atmosféry, pohybom plynov či s tým, ako planéta ovplyvňuje svetlo svojej hviezdy.
Čo robí z týchto planét extrémne prostredie
Skúmané svety sú plynné obry podobné Jupiteru, no nachádzajú sa veľmi blízko svojej hviezdy a navyše sú k nej viazané slapovo. To znamená, že jednej strane planéty smeruje stále ten istý polguľový pohľad k hviezde, podobne ako Mesiac ukazuje k Zemi stále tú istú stranu.
Na dennej strane je teda horúco, kým nočná strana zostáva oveľa chladnejšia. Práve tento teplotný rozdiel vytvára výrazné prúdenie atmosféry a extrémne silné vetry. V takýchto podmienkach sa atmosféra správa úplne inak než na Zemi.
Čo znamená magnetické pole pre obývateľnosť
Magnetické pole je pre planétu viac než len fyzikálna kuriozita. Na Zemi pomáha chrániť atmosféru pred nabitými časticami zo Slnka a ovplyvňuje aj interakciu planéty s okolitým prostredím. Preto sa pri hľadaní obývateľných svetov sleduje aj to, či má planéta vôbec podmienky na dlhodobé udržanie atmosféry a vody.
Pri exoplanétach zatiaľ nejde o priamy dôkaz života ani o potvrdenie obývateľnosti. Ide skôr o dôležitý diel skladačky. Ak vieme odhadnúť magnetické pole, vieme lepšie posúdiť, ako sa planéta môže vyvíjať a aký typ atmosféry si môže udržať.
Aurory na vzdialených svetoch a nové možnosti pozorovania
Silné magnetické polia môžu ovplyvniť aj vznik polárnych žiar na exoplanétach. Na Zemi vidíme severnú a južnú žiaru, keď častice zo Slnka narážajú do magnetického poľa a v atmosfére rozžiaria plyny do zelených, ružových či fialových odtieňov. Na skúmaných exoplanétach by takéto javy mohli byť ešte výraznejšie.
Autori štúdie očakávajú, že budúce pozorovania s Extremely Large Telescope ESO pomôžu preskúmať nielen veľké plynné planéty, ale aj menšie svety vrátane tých podobných Zemi. Nový teleskop by mohol posunúť výskum aj k tomu, či sa na vzdialených planétach dajú zachytiť plyny súvisiace s aurorami.
Výsledky sú silné, no stále ide o nepriamy odhad založený na modelovaní a meraní vetrov. To znamená, že ďalšie pozorovania budú dôležité na potvrdenie detailov aj na presnejšie určenie, ako sa magnetické polia správajú na rôznych typoch exoplanét.
Otvorenou otázkou zostáva najmä to, ako rozšíriť podobný postup na menšie a chladnejšie planéty. Práve tam by mohli byť dôsledky magnetizmu pre atmosféru a možnú obývateľnosť ešte dôležitejšie, ale aj ťažšie zistiteľné. Nový výsledok však ukazuje, že exoplanetárny magnetizmus už nie je len hypotéza na okraji výskumu, ale merateľná vlastnosť, s ktorou sa dá pracovať.
Na poskytovanie tých najlepších skúseností používame technológie, ako sú súbory cookie na ukladanie a/alebo prístup k informáciám o zariadení. Súhlas s týmito technológiami nám umožní spracovávať údaje, ako je správanie pri prehliadaní alebo jedinečné ID na tejto stránke. Nesúhlas alebo odvolanie súhlasu môže nepriaznivo ovplyvniť určité vlastnosti a funkcie.
Funkčné
Vždy aktívny
Technické uloženie alebo prístup sú nevyhnutne potrebné na legitímny účel umožnenia použitia konkrétnej služby, ktorú si účastník alebo používateľ výslovne vyžiadal, alebo na jediný účel vykonania prenosu komunikácie cez elektronickú komunikačnú sieť.
Predvoľby
Technické uloženie alebo prístup je potrebný na legitímny účel ukladania preferencií, ktoré si účastník alebo používateľ nepožaduje.
Štatistiky
Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na štatistické účely.Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na anonymné štatistické účely. Bez predvolania, dobrovoľného plnenia zo strany vášho poskytovateľa internetových služieb alebo dodatočných záznamov od tretej strany, informácie uložené alebo získané len na tento účel sa zvyčajne nedajú použiť na vašu identifikáciu.
Marketing
Technické úložisko alebo prístup sú potrebné na vytvorenie používateľských profilov na odosielanie reklamy alebo sledovanie používateľa na webovej stránke alebo na viacerých webových stránkach na podobné marketingové účely.
