Обнаружено первое магнитное поле планеты за пределами Солнечной системы

Исследователи впервые обнаружили признаки магнитного поля, окружающего планету за пределами нашей солнечной системы.

Напомним, что магнитное поле Земли работает как щит, защищающий её поверхность (и её обитателей) от потока ионизированных частиц, исходящих от Солнца и известных как солнечный ветер. Магнитные поля могут играть аналогичную роль на других планетах.

Ранее мы рассказывали о том, как создание магнитного поля на Марсе поможет сделать эту планету немного более пригодной для жизни. Когда-то на Красной планете было глобальное магнитное поле, однако сегодня от него остались лишь локальные зоны намагниченности.

Поиск и изучение магнитных полей экзопланет — важный шаг к лучшему пониманию того, как могут выглядеть эти инопланетные миры.

Международная группа астрономов использовала данные космического телескопа "Хаббл", чтобы обнаружить сигнатуру ("подпись") магнитного поля экзопланеты HAT-P-11b, находящейся в 123 световых годах от Земли.

HAT-P-11b, планета размером с Нептун, шесть раз прошла перед своим солнцем в так называемом транзите. Наблюдения за ней проводились в ультрафиолетовом спектре света.

Хаббл обнаружил ионы углерода — заряженные частицы, которые взаимодействуют с магнитными полями, — окружающие планету в магнитосфере. Магнитосфера — это область вокруг небесного объекта (например, Земли), которая образуется в результате взаимодействия объекта с солнечным ветром, излучаемым его звездой.

"Это первый раз, когда сигнатура магнитного поля экзопланеты была обнаружена непосредственно на планете за пределами нашей солнечной системы", – подчеркнула соавтор работы Гильда Баллестер (Gilda Ballester) из Аризонского университета.

Открытие магнитосферы HAT-P-11b — важный шаг к лучшему пониманию обитаемости экзопланеты. По словам исследователей, не все планеты и луны в нашей солнечной системе имеют свои собственные магнитные поля, и связь между магнитными полями и обитаемостью планеты всё ещё требует дополнительных исследований.

​Древнейшие кристаллы помогли узнать истинный возраст магнитного поля Земли читайте также

Баллестер добавила, что HAT-P-11b оказалась очень интересной целью. Наблюдения её транзита в ультрафиолетовом диапазоне показали магнитосферу, которая выглядит как протяжённый ионный компонент вокруг планеты и длинный хвост "убегающих" от неё ионов.

Такой метод наблюдений может быть использован для обнаружения магнитосфер на других экзопланетах и оценки их потенциальной обитаемости.

Ключевым открытием американских астрономов стало наблюдение за ионами углерода не только в регионе, окружающем планету, но и в длинном хвосте, который устремляется прочь от планеты со средней скоростью более 160 тысяч километров в час.

Хвост уходит в космос как минимум на одну астрономическую единицу — расстояние между Землёй и Солнцем.

Исследователи затем использовали трёхмерную компьютерную модель, чтобы изучить взаимодействие между самыми верхними слоями атмосферы планеты и её магнитным полем с встречным солнечным ветром.

Физика в магнитосферах Земли и HAT-P-11b одинакова, пишут учёные. Однако непосредственная близость экзопланеты к своей звезде — всего лишь одна двадцатая расстояния от Земли до Солнца — заставляет верхние слои её атмосферы нагреваться и буквально "выкипать" в космос, что и приводит к образованию хвоста магнитосферы.

Исследователи также обнаружили, что металличность атмосферы HAT-P-11b — количество химических элементов тяжелее водорода и гелия — оказалась ниже, чем ожидалось.

В нашей солнечной системе ледяные газовые планеты Нептун и Уран богаты металлами, но имеют слабые магнитные поля, в то время как гораздо более крупные газовые планеты, Юпитер и Сатурн, имеют низкую металличность и сильные магнитные поля.

По словам авторов, низкая металличность атмосферы HAT-P-11b бросает вызов современным моделям образования экзопланет.

"Хотя масса HAT-P-11b составляет всего 8% от массы Юпитера, мы думаем, что экзопланета больше похожа на мини-Юпитер, чем на Нептун, – говорит Баллестер. – Атмосферный состав, который мы видим на HAT-P-11b, предполагает, что необходимо провести дополнительную работу для уточнения существующих теорий о том, как в целом образуются некоторые экзопланеты".

Результаты этой работы были опубликованы в научном журнале Nature Astronomy 16 декабря 2021 года.

Ранее мы писали о том, как магнитное поле кометы изменило представление учёных о формировании планет. Также мы сообщали о том, что магнитное поле Юпитера оказалось неожиданно мощным.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".