Astronomiya

Ekzoplanetin ətrafında maqnit sahəsini aşkar etmək mümkün olacaqmı?

Ekzoplanetin ətrafında maqnit sahəsini aşkar etmək mümkün olacaqmı?

Əlbətdə ki, maqnit sahəsini ölçmək üçün ekzoplanetin yanında bir maqnitometr uça bilmirik, amma ekzoplanetin yaratdığı maqnit sahəsinin dolayı dəlillərini (məsələn, qütb auroralarını) tapmaq mümkün ola bilərmi? Bu artıq görülübmü?


Ümumiyyətlə radioda nəhəng planetlər üçün gözlənilən maqnit sahəsinin gücünə cavab verən elektron sinxrotron emissiyasına baxırsınız. Turner et al., (2020) tərəfindən LOFAR ilə iddia edilən tək bir algılama olmuşdur $ tau $ Çəkməli, lakin çox səs-küylü və bu səbəblə mübahisəlidir.

Zeeman-splitting kimi digər effektlər aşkarlanması üçün düşünülmüşdür, lakin planetlərdən təmiz, yüksək qətnamə siqnalları tələb olunur. İndiyə qədər bunu ulduz çirklənməsi səbəbindən həyata keçirmək çox çətindir.

Qəhvəyi cırtdanların ətrafındakı maqnit sahəsindəki axtarışlar daha uğurlu oldu, amma əlbətdə ki, bunlar planet deyil.


Maqnetik sahələr Zeeman effekti ilə ölçülə bilər, beləliklə spektrlərdəki udma və emissiya xətlərinin dəyişməsi - maqnit sahəsinin istiqamətinə və gücünə bağlı bir dəyişiklik. Bu, Günəşin maqnit sahəsini ölçmək və xəritələşdirmək üçün istifadə olunan bir metoddur (burada da).

Bunu etməkdə çətinlik mənbəyin spektral məlumatlarında lazımlı dəqiqlik və bu effektin müşahidəçi tərəfə fərqli nisbi sürətdə olan xəritələrin göstərilməsi səbəbindən dopler genişləndirilməsi ilə qarışıq olduğu geniş bir ərazidə nümunə götürsəniz. Ümumiyyətlə, yüksək dəqiqlikli spektral məlumatların əldə edilməsi çox yüngül və ya uzun müddətə məruz qalmağı tələb edir, hər ikisini də ekzoplanet atmosferi üçün əldə etmək çətin ola bilər. İndiyə qədər ekzoplanetlərdə maqnit sahəsi ölçmələrindən xəbərdar deyiləm, lakin bu gələcəkdə canlı ola bilər. Ulduzlar üçün edilir.


Astronomlar ekzoplanetdən mümkün radio emissiyanı aşkar edirlər

Beynəlxalq bir elm adamları qrupu, kosmosun bir radio teleskop dizisi ilə seyr edərək, Bo & oumltes bürcündən çıxan radio partlamalarını təsbit etdi - bu, Günəş sistemimizin xaricindəki bir planetdən toplanan ilk radio emissiyası ola bilər.

Cornell doktorant sonrası araşdırmaçı Jake D. Turner, Paris Rəsədxanası - Paris Sciences et Lettres Universitetindən Philippe Zarka və Universit & eacute d'Orl & eacuteans'dan Jean-Mathias Griessmeier rəhbərlik etdiyi qrup, tapıntılarını yaxın gələcək araşdırma hissəsində dərc edəcəkdir. Astronomiya & amp; Astrofizika, 16 dekabrda.

Turner, "Radio aləmində bir ekzoplanet aşkarlanmasının ilk göstərişlərindən birini təqdim edirik" dedi. "Siqnal ikili ulduz və ekzoplanet olan Tau Bo & oumltes sistemindəndir. Planetin özü tərəfindən bir emissiya iddiası ortaya qoyuruq. Radio siqnalının və planetin maqnit sahəsinin gücü və qütbləşməsindən nəzəri proqnozlar. "

Həmmüəlliflər arasında Turnerin doktorluq sonrası məsləhətçisi Ray Jayawardhana, İncəsənət və Elmlər Kollecinin Harold Tanner Dekanı və astronomiya professoru da var.

"İzləmə müşahidələri ilə təsdiqlənərsə," dedi Jayawardhana, "bu radio aşkarlama ekzoplanetlərdə yeni bir pəncərə açır və bizə onlarla işıq ili uzaqlıqdakı yad dünyaları araşdırmağın yeni bir yolunu verir."

Hollandiyada bir radio teleskopu olan Aşağı Frequency Array (LOFAR) istifadə edərək Turner və həmkarları, öz günəşinə çox yaxın olan qazlı nəhəng bir planet olan isti Yupiterə ev sahibliyi edən bir ulduz sistemindən çıxan partlayışları aşkar etdilər. Qrup ayrıca 55 Cancri (Xərçəng bürcündə) və Upsilon Andromedae sistemlərindəki digər potensial ekzoplanetar radio-emissiya namizədlərini də müşahidə etdi. Yalnız Tau Bo & oumltes ekzoplanet sistemi - təxminən 51 işıq ili uzaqlıqda - planetin maqnit sahəsindəki bənzərsiz bir potensial pəncərəsi olan əhəmiyyətli bir radio imzasını nümayiş etdirdi.

Bir ekzoplanetin maqnit sahəsini müşahidə etmək astronomlara bir planetin içini və atmosfer xüsusiyyətlərini, eyni zamanda ulduz və planetlərin qarşılıqlı təsir fizikasını deşifrə etməyə kömək edir, deyə Cornellin Carl Sagan İnstitutunun üzvü Turner bildirib.

Yerin maqnit sahəsi onu günəş küləyi təhlükələrindən qoruyaraq, planetin yaşayış üçün əlverişli vəziyyətini qoruyur. "Yerə bənzər ekzoplanetlərin maqnit sahəsi, onların öz yaşayış yerlərini günəş küləyindən və kosmik şüalardan qoruyaraq və planetimizi atmosfer itkisindən qorumaqla mümkün olan yaşayış sahələrinə kömək edə bilər" dedi.

İki il əvvəl Turner və həmkarları Yupiterin radio emissiya imzasını araşdırdılar və uzaq Yupiterə bənzər bir ekzoplanetdən mümkün imzaları təqlid etmək üçün bu emissiyaları miqyasladılar. Bu nəticələr, 40 ilə 100 işıq ili uzaqlıqdakı ekzoplanetlərdən radio emissiyasını axtarmaq üçün şablon oldu.

Tədqiqatçılar təxminən 100 saatlıq radio müşahidələrindən sonra Tau Bo & oumltes-də gözlənilən isti Yupiter imzasını tapa bildilər. Turner, "Öz Yupiterimizdən bu cür aşkarlamanın necə olduğunu öyrəndik. Onu axtarmağa başladıq və tapdıq" dedi.

İmza, zəifdir. "Algılanan radio siqnalının planetdən gəldiyinə dair bəzi qeyri-müəyyənlik qalmaqdadır. Müşahidələrə ehtiyac çox vacibdir" dedi.

Turner və qrupu Tau Bo & oumltes'in siqnalını izləmək üçün birdən çox radio teleskopu istifadə edərək bir kampaniyaya başlamışlar.

Turner, Jayawardhana, Griessmeier və Zarka-dan əlavə həmmüəlliflər Paris Rəsədxanasından Laurent Lamy və Baptiste Cecconi, NASA-nın Jet Propulsion Laboratoriyasından Fransa Jozef Lazio J. Emilio Enriquez və Kaliforniya Universitetindən İmke de Paterdir. Julien N. Girard, Rodos Universitetindən, Grahamstown, Cənubi Afrika və Jonathan D. Nichols, Leicester Universitetindən, İngiltərə.

Virginia Universitetində doktorluq dərəcəsini alarkən bu araşdırmanın əsasını qoyan Turner, Milli Elm Vəqfindən maliyyə aldı.


Astronomlar İlk Potensial Radio Siqnalını ekzoplanetdən aşkar edirlər

Hollandiyada bir radio teleskopu olan Aşağı Frequency Array (LOFAR) istifadə edərək tədqiqatçılar, öz günəşinə çox yaxın olan qazlı nəhəng bir planet olan Yupiter adlanan Tau Bootes ulduz sistemindən tullantıları aşkar etdilər. Çoxmillətli bir alim qrupu, kainatı bir radio teleskop dizisi ilə müşahidə edərək, günəş sistemimizin xaricindəki bir planetdən toplanan ilk radio siqnalı ola bilən Boötes bürcündən qaynaqlanan radio partlayışlarını müşahidə etdi.

Günəş sistemimiz xaricindəki bir dünyadan, təxminən 51 işıq ili uzaqlıqdakı bir ekzoplanet sistemindən qaynaqlanan ilk mümkün radio siqnalı çoxmillətli bir elm adamları qrupu tərəfindən əldə edildi. Cornell doktorant sonrası araşdırmaçı Jake D. Turner, Paris Rəsədxanasından Philippe Zarka-Paris Sciences et Lettres Universiteti və Université d & # 8217Orléans'dan Jean-Mathias Griessmeier'in rəhbərlik etdiyi qrup, tapıntılarını yaxınlaşan Astronomiya & amp; Astrofizika araşdırma bölməsində bildirəcəkdir. 16 dekabr.

Beynəlxalq bir elm adamları qrupu, ekzoplanet tərəfindən yayılan ilk radio dalğalarını aldı. Planet Yerdən 40 işıq ili uzaq bir ulduz sistemində dövr edən & # 8220Hot Jupiter & # 8221.

& # 8220Radyo aləmində bir ekzoplanet aşkarlanmasının ilk göstərişlərindən birini təqdim edirik & # 8221 Turner dedi. & # 8220Siqnal ikili ulduz və ekzoplanet olan Tau Boötes sistemindəndir. Emissiya məsələsini planetin özü tərəfindən edirik. Radio siqnalının və planetin maqnit sahəsinin gücü və qütbləşməsindən, nəzəri proqnozlarla uyğundur. & # 8221

Həmmüəlliflər arasında Turner-in postdoktoral məsləhətçisi, İncəsənət və Elmlər Kollecinin dekanı Harold Tanner və Astronomiya professoru Ray Jayawardhana da var. & # 8220Əgər təqib müşahidələri ilə təsdiqlənərsə, & # 8221 Jayawardhana, & # 8220bu radio aşkarlama ekzoplanetlərdə yeni bir pəncərə açır və bizə onlarla işıq ili uzaqlıqdakı yad dünyaları araşdırmağın yeni bir yolunu verir. & # 8221

Hollandiyada bir radio teleskopu olan Aşağı Frekans Dizisi (LOFAR) istifadə edərək Turner və onun əməkdaşları, öz günəşinə çox yaxın olan qazlı nəhəng bir planet olan isti Yupiter deyilən bir ulduz sistemindən tullantılar aşkar etdilər. Qrup, 55 Cancri (xərçəng bürcü) və Upsilon Andromedae sistemlərində digər mümkün planetar radio yayım hədəflərini tapdı. Yalnız Tau Boötes'in ekzoplanet sistemi - təqribən 51 işıq ili uzaqlıqda - dünyanın maqnit sahəsindəki mümkün nadir bir pəncərəsi olan əhəmiyyətli bir radio imzasına sahibdir.

Ekzoplanetin maqnit sahəsini müşahidə etmək astronomlara planetin daxili və atmosfer xüsusiyyətlərini, eləcə də ulduz-planet qarşılıqlı təsir mexanikasını ayırd etməyə imkan verir, dedi Carl Sagan Cornell İnstitutunun üzvü Turner. Yer kürəsinin maqnit sahəsi onu günəş küləyinin təhlükələrindən qoruyaraq yer üzünü yaşayış üçün yararlı hala gətirir. & # 8220Torpağa bənzər ekzoplanetlərin maqnit sahəsi, onların mümkün yaşayış sahələrinə kömək edə bilər, & # 8221 Turner, "öz atmosferlərini günəş küləyi və kosmik şüalardan qoruyaraq və planetimizi atmosfer itkisindən qoruyaraq & # 8221;

Bir neçə il əvvəl Turner və həmkarları Yupiterin radio emissiya imzasını araşdırdılar və uzaq Yupiterə bənzər bir ekzoplanetdən mümkün imzaları təqlid etmək üçün bu emissiyaları miqyaslandırdılar. Bu nəticələr, 40 ilə 100 işıq ili uzaqlıqdakı ekzoplanetlərdən radio emissiyasını axtarmaq üçün şablon oldu.

Tədqiqatçılar demək olar ki, 100 saatlıq radio müşahidələrini aparandan sonra Tau Boötesdə proqnozlaşdırılan isti Yupiter imzasını tapa bildilər. & # 8220Biz bu cür aşkarlamanın nəyə bənzədiyini öz Yupiterimizdən öyrəndik. Axtarışa getdik və tapdıq, & # 8221 Turner dedi. Ancaq imza zəifdir. & # 8220Təşkil edilmiş radio siqnalının planetdən gəldiyinə dair bəzi qeyri-müəyyənlik qalmaqdadır. İzləmə müşahidələrinə ehtiyac çox vacibdir & # 8221 dedi.

Turner və həmkarları artıq Tau Boötesdən gələn siqnalın xəritəsini təyin etmək üçün bir neçə radio teleskopdan istifadə edərək bir kampaniya başlatdılar. Turner, Jayawardhana, Griessmeier və Zarka'dan əlavə həmmüəlliflər Paris Rəsədxanasından Laurent Lamy və Baptiste Cecconi, Fransa NASA-dan Joseph Lazio & # 8217s Jet Propulsion Laboratoriyası J. Emilio Enriquez və Kaliforniya Universitetindən Imke de Pater, Rodos Universitetindən Berkeley Julien N. Girard, Cənubi Afrika, Grahamstown və Kaliforniya Universitetindən Jonathan D. Nichols.

Virginia Universitetində doktorantura təhsili alarkən bu araşdırmanın əsasını qoyan Turner, Milli Elm Vəqfindən vəsait əldə etdi. İki il əvvəl Turner və onun əməkdaşları Yupiterin radio emissiya imzasına baxdılar və uzaq Yupiterə bənzər bir ekzoplanetdən potensial imzaları təqlid etmək üçün bu emissiyaları genişləndirdilər. Bu müşahidələr, 40 ilə 100 işıq ili uzaqlıqdakı ekzoplanetalardan radio emissiyalarının axtarılması üçün bir model olmuşdur.


Qırmızı Cırtdan Planetlərin ətrafındakı maqnit sahələri həyatı dəstəkləmək üçün kifayət qədər güclü ola bilməz

Kiçik kütləli ulduzlar planetlərin ətrafında fırlanan, ehtimal ki, atmosferlərini soyub həyatın qarşısını alan düşmən bir mühit yaradır, yeni ulduz partlamalarının modelləşdirilməsini təklif edir. Bu ehtimal əvvəllər də qaldırılmışdı, lakin əlavə dəlillər təqdim edilmişdir. Tapıntılar, yaxınlıqdakı qırmızı cırtdanların ətrafındakı Dünyaya bənzər planetlərin tapıntıları düşündüyümüz qədər həyəcan verici olmaya bilər.

Əksər ulduzlar qırmızı cırtdanlar olaraq da bilinən M tiplidir. Nəticə olaraq, həyat axtara biləcəyimiz planetlərin əksəriyyətini işıqlandırırlar. Öz qalaktik qonşuluğumuzda, təxminən 40 işıq ili içərisində qırmızı cırtdanlar ətrafında “yaşana bilən zona” adlanan bol planet tapdıq. Mövcud teleskoplar bunlara yaxşı baxa bilmir, lakin bu anda qurulan gələcək nəsil bu aləmlərin ətrafındakı atmosferi aşkar edə bilər.

Buna baxmayaraq, ekzoplanet kornukopiya məlhəmində bir milçək var: M tipli ulduzların xüsusilə meylli olduğu tac kütləvi tullantıların (CME) atmosferi bu zəif ulduzlara yaxınlaşan planetlərdən dondurmaması üçün qoruya biləcəyi qorxusu. Atmosfer olmadan maye su davamlı ola bilməz - buz növbəti CME tərəfindən sovurulan birbaşa su buxarına yüksəlir.

Planet maqnit sahələri, Yerin bizim üçün etdiyi kimi qorunma təmin edir, lakin astronomları tipik bir qırmızı cırtdan ətrafında həyatı mümkün qədər gücləndirmək üçün bir sahənin olması lazım olduğu sualı narahat edir. Boston Universitetinin doktorantı Christina Kay-a görə çox güclüdür.

Kay, 29 işıq ili uzaqlıqdakı M tipli bir ulduz olan V374 Pegasi-ni seçdi və yarısından çox isti deyildi. Maqnetik sahədir, alovlar və CME-lər xüsusilə çox öyrənilmişdir, lakin Kay İngiltərənin Milli Astronomiya Toplantısında yeni bir şey tapdığını söylədi.

"Biz CME-lərin günəş CME-lərindən daha güclü və daha tez-tez olacağını düşündük, lakin gözlənilməz olan CME-lərin harada bitməsi oldu" dedi Kay, bir açıqlamasında. CME-lərin Astrospheric Current Sheet kimi tanınan, təqribən günəş ekvatorunun müstəvisinə bərabər olan və əksər planetlərin orbitdə olduğu bir yerə basdırıldığını tapdı.

Kay Astrophysical Journal-da belə bir CME-nin müntəzəm olaraq yer kürəsinə bənzər maqnit sahələri olan yaxınlıqdakı planetlərdən atmosferi partladacağını bildirdi. İndiyə qədər orbitə çıxan bir planetin onsuz da buzla örtülməyəcəyi təqdirdə, dünyanın öz havasını tutması üçün ən azı 10, ümumiyyətlə bir neçə min dəfə güclü bir maqnit sahəsinə ehtiyac duyulurdu.

Son dərəcə güclü maqnit sahələri olmadan, Proxima b kimi planetlərin və TRAPPIST-1 sisteminin çoxsaylı üzvlərinin, ehtimal ki, partladılan çöl əraziləri olacaqdır. Başqa bir yerdə həyat tapmaq üçün səylər, CME-lərin daha seyrək olduğu və planetar müstəviyə cəmlənmədiyi daha nadir orta kütlə ulduzlarına yönəlməyə ehtiyac ola bilər.


1 Cavab 1

Ekzoplanetdə maqnit sahəsini aşkarlamaq üçün əlbəttə ki, bir çox yol var. Bir çoxu ev ulduzu ilə qarşılıqlı əlaqələrin öyrənilməsini əhatə edir. HD 209458 b iddiasını eşitmiş ola bilərsiniz. Burada Kislyakova et al. (2014) planetin ətrafındakı Lyman- $ alpha $ absorpsiyasına baxdı, bu da yüksək sürətlə hərəkət edən neytral atomların göstəricisi idi. Davranışı izah edən yeganə model, Yupiterin ulduz küləyi ilə qarşılıqlı təsir göstərən maqnit anı olan bir maqnit sahəsi idi.

Bir planetin maqnitosferinin digər əlamətləri var. Maqnitosferdəki sahə xətləri boyunca hərəkət edən elektronlar, günəş sistemindəki qaz nəhənglərində müşahidə edilən elektron siklotron şüalanmasının radio emissiyalarına səbəb ola bilər. Ekzoplanetlərdən bu tullantıları aşkarlamaq daha hiyləgərdir, çünki siqnallar daha zəif olacaqdır. Bununla birlikdə, 20 parsekdən az məsafədə, bu metod yaxın gələcəkdə mümkün ola bilər.

Yenə də mümkün bir texnika, planetin maqnitosferinin ulduz küləyi ilə qarşılıqlı təsirindən yaranan yay zərbələrini araşdırmağa çalışmaqdır (bax Vidotto və digərləri (2010)). Bu, digər metodlarla yanaşı, isti Jupiters-də olduğu kimi, planet öz doğma ulduzuna yaxın olduqda son dərəcə yaxşı işləyə bilər. Bu planetlərdə atmosfer itkisini də öyrənə bilərsiniz (bu, maqnit sahəsinin varlığından təsirlənəcəkdir) - HD 209458 ilə edilənə bənzəyir.

HD 179949 b maraqlı hadisəsi də var. 2004-cü ildə astronomlar aparıcı ulduz HD 179949 səthində isti bir nöqtə olduğunu gördülər. Ləkə planetlərlə eyni dövrü keçir və ekzoplanetin maqnit sahələri ilə ulduz arasındakı qarşılıqlı əlaqənin nəticəsidir. Bununla birlikdə, yerdəki yeni müşahidələrdən xəbərdar deyiləm.

Fərqli aşkarlama üsullarının qısa bir xülasəsi və nəzəri miqyaslı qanunların müzakirəsi üçün bu kitabın dördüncü hissəsinə nəzər salmağı məsləhət görürəm.

Barnes et al. (2016) bunun olduğunu tapan modellər yaratdı mümkündür Proxima Centauri b-nin maqnit sahəsinə sahib olmasına baxmayaraq, ehtimalı təsdiqləmək və ya təkzib etmək üçün hələ məlumat yoxdur. Barnes özü, solğun Red Dot veb saytında olduğu kimi digər uyğunlaşma problemlərini də izah edir.

GJ 1151 ulduzunun ətrafında dövr edən bir ekzoplanetin dolayı aşkarlanmasını iddia edən iki yeni sənəddən (Vedantham və digərləri, 2020, Papa və digər. 2020) xəbərdaram:

150 MHz və 2) $ M sin i & gt5.6M _ < odot> $ yoldaşlarını istisna edərək, siqnalın auroral emissiyalardan bir ekzoplanetin maqnit atmosferinə aid olduğunu nəzəriyyə edir. Kağızlara yaxşı baxandan sonra və bəlkə də hər kəs sistemin müstəqil müşahidələrini apara bildikdən sonra bu barədə daha çox şey deyə bilərəm.


Ekzoplanetin maqnit sahəsinin qiymətləndirilməsi

Bir sənətçinin buxarlanan isti nəhəng ekzoplanetin illüstrasiyası. Kredit: NASA-nın Goddard Space Uçuş Mərkəzi

Alimlər, uzaq bir ekzoplanetin, yəni Günəş sisteminin xaricində yerləşən və fərqli bir ulduzun ətrafında dönən bir planetin maqnit sahəsini qiymətləndirməyə imkan verən yeni bir metod hazırladılar. Üstəlik, HD 209458b planetinin maqnit anının dəyərini təxmin etməyi bacardılar. Lomonosov Dövlət Universitetinin tədqiqatçılarından biri də daxil olmaqla bir qrup alim öz məqalələrini Elm jurnal.

Günəş sistemi xaricindəki ilk planetin kəşfindən bəri keçən iki onillikdə astronomlar bu obyektlərin öyrənilməsində böyük bir irəliləyiş əldə etdilər. 20 il əvvəl böyük bir hadisə yeni bir planetin kəşfi olsa da, günümüzdə astronomlar öz aylarını, atmosferini və iqlimini və Günəş sistemindəki planetlərin xüsusiyyətlərinə bənzər digər xüsusiyyətlərini düşünə bilirlər. Həm qatı həm də qaz halındakı planetlərin vacib xüsusiyyətlərindən biri, onların mümkün maqnit sahəsi və böyüklüyüdür. Yer üzündə bütün canlıları təhlükəli kosmik şüalardan qoruyur və heyvanların kosmosda gəzməsinə kömək edir.

Grazdakı Avstriya Elmlər Akademiyası Kosmik Tədqiqatlar İnstitutundan Kristina Kislyakova beynəlxalq bir fizik qrupu ilə birlikdə ilk dəfə olaraq HD 209458b ekzoplanetinin maqnit anının dəyərini və maqnitosferinin formasını təxmin edə bildi. Lomonosov adına Moskva Dövlət Universitetinin Skobeltsyn Nüvə Fizikası İnstitutunun Radiasiya və hesablama metodları şöbəsinin tədqiqatçısı Maksim Xodaçenko da məqalənin müəlliflərindən biridir. Həm də Avstriya Elmlər Akademiyasının Kosmik Tədqiqat İnstitutunda çalışır.

Planet HD 209458b (Osiris) isti Yupiterdir, Yupiterdən təqribən üçdə biri daha yüngüldür. HD 209458 ana ulduzuna çox yaxın bir orbitdə dönən isti qazlı bir nəhəngdir. HD 209458b, ana ulduz ətrafında yalnız 3,5 Dünya günü ərzində bir inqilab edir. Astronomlara uzun müddətdir məlumdur və nisbətən yaxşı öyrənilmişdir. Xüsusilə atmosferin aşkar edildiyi ilk planetdir. Buna görə bir çox elm adamı üçün fərziyyələrinin inkişafı üçün bir nümunə obyektinə çevrilmişdir.

Alimlər, planetin Ulduz diskini Yerdən göründüyü kimi keçərkən keçid zamanı HD 209458b-nin Hubble Kosmik Teleskopunun hidrogen Lyman-alfa xəttindəki müşahidələrindən istifadə etdilər. Əvvəlcə alimlər planetin atmosferi tərəfindən ulduz radiasiyasının udulmasını araşdırdılar. Daha sonra isti Yupiterin ətrafındakı qaz buludunun formasını və bu nəticələrə əsasən maqnitosferin ölçüsünü və konfiqurasiyasını təxmin edə bildilər.

"Planet ətrafında isti hidrogen buludunun əmələ gəlməsini modelləşdirdik və göstərdik ki, maqnit anının və ulduz küləyinin parametrlərinə uyğun olan yalnız bir konfiqurasiya bizə müşahidələri çoxaltmağa imkan verdi" - Kristina Kislyakova izah etdi.

Modelin daha dəqiq olmasını təmin etmək üçün elm adamları ulduz küləyi ilə planetin atmosferi arasındakı qarşılıqlı əlaqəni təyin edən bir çox faktoru hesaba aldılar: Ulduz külək ilə neytral atmosfer hissəcikləri arasında yük mübadiləsi və bunların ionlaşması, cazibə təsiri, təzyiq, radiasiya sürətlənməsi və spektral xəttin genişlənməsi.

Hal-hazırda, alimlər atom hidrogen zərfinin ölçüsünün planetdən gələn qaz axını ilə gələn ulduz külək protonları arasındakı qarşılıqlı təsir ilə təyin olunduğuna inanırlar. Yer kürəsinə bənzər şəkildə, atmosferin ulduz küləyi ilə qarşılıqlı təsiri maqnitosferin üzərində baş verir. Bir atom hidrogen buludunun parametrlərini bilməklə, müəyyən bir model vasitəsilə maqnitosferin ölçüsünü təxmin etmək olar.

Ekzoplanetlərin maqnit sahəsinin birbaşa ölçülməsi hazırda mümkün olmadığından dolayı metodlardan geniş istifadə olunur, məsələn, radio müşahidələrindən istifadə olunur. HD 209458b planetindən radio emissiyasını aşkar etmək üçün bir sıra cəhdlər var. Lakin böyük məsafələrə görə ekzoplanetalardan radio emissiyasını aşkarlamaq cəhdləri hələ də nəticəsiz qalıb.

"Planetin maqnitosferi Yupiterin maqnit momentinin yalnız 10% -nin maqnit anına uyğun gələn 2.9 planet radiusundan nisbətən kiçik bir arı idi" - Nijni Novgorod Lobachevsky Dövlət Universitetinin məzunu Kislyakova izah etdi. Onun sözlərinə görə, bu planet planetinin bu planet üçün effektivliyinin qiymətləndirmələri ilə uyğundur.

"Ətrafında geniş bir enerjili hidrogen zərfi varsa, bu bənzər planetlər də daxil olmaqla, hər bir planet üçün istifadə edilə bilər" - xülasə etdi Maksim Xodaçenko.


Astronomlar ekzoplanetdən mümkün radio emissiyanı aşkar edirlər

Tau Boötes b sisteminin bu bədii göstərilməsində, görünməyən maqnit sahəsini təmsil edən xətlərin isti Yupiter planetini günəş küləyindən qoruduğu göstərilir. Kredit: Jack Madden / Cornell Universiteti

Cornell Universitetinin rəhbərlik etdiyi beynəlxalq bir elm adamları qrupu, bir radio teleskop dizisi ilə kosmosu izləyərək Boötes bürcündən çıxan radio partlamalarını təsbit etdi. Siqnal günəş sistemimizin xaricindəki bir planetdən toplanan ilk radio emissiyası ola bilər.

Cornell postdoktoral tədqiqatçısı Jake D. Turner, Paris Rəsədxanasından Philippe Zarka-Paris Sciences et Lettres Universiteti və Université d'Orléans'tan Jean-Mathias Griessmeier-in rəhbərlik etdiyi qrup, araşdırmalarını jurnalın yaxınlaşan araşdırma hissəsində yayımladı. Astronomiya və Astrofizika, 16 dekabrda.

Turner, "Radio aləmində bir ekzoplanet aşkarlanmasının ilk göstərişlərindən birini təqdim edirik" dedi. "Siqnal ikili ulduz və ekzoplanet olan Tau Boötes sistemindəndir. Biz bir emissiya vəziyyətini planetin özü tərəfindən edirik. Radio siqnalının və planetin maqnit sahəsinin gücü və qütbləşməsindən, nəzəri proqnozlar. "

Həmmüəlliflər arasında Turnerin doktorluq sonrası məsləhətçisi Ray Jayawardhana, Cornell'deki İncəsənət və Elmlər Kollecinin dekanı Harold Tanner və astronomiya professoru var.

"İzləmə müşahidələri ilə təsdiqlənərsə," dedi Jayawardhana, "bu radio aşkarlama ekzoplanetlərdə yeni bir pəncərə açır və bizə onlarla işıq ili uzaqlıqdakı yad dünyaları araşdırmağın yeni bir yolunu verir."

Hollandiyada bir radio teleskopu olan Aşağı Frequency Array (LOFAR) istifadə edərək Turner və həmkarları, öz günəşinə çox yaxın olan qazlı nəhəng bir planet olan isti Yupiterə ev sahibliyi edən bir ulduz sistemindən çıxan partlayışları aşkar etdilər. Qrup ayrıca 55 Cancri (Xərçəng bürcündə) və Upsilon Andromedae sistemlərindəki digər potensial ekzoplanetar radio-emissiya namizədlərini də müşahidə etdi. Yalnız Tau Boötes ekzoplanet sistemi - təxminən 51 işıq ili uzaqlıqda - planetin maqnit sahəsindəki bənzərsiz bir potensial pəncərəsi olan əhəmiyyətli bir radio imzasını nümayiş etdirdi.

Bir ekzoplanetin maqnit sahəsini müşahidə etmək astronomlara bir planetin içini və atmosfer xüsusiyyətlərini, eyni zamanda ulduz və planetlərin qarşılıqlı təsir fizikasını deşifrə etməyə kömək edir, deyə Cornellin Carl Sagan İnstitutunun üzvü Turner bildirib.

Yerin maqnit sahəsi onu günəş küləyi təhlükələrindən qoruyaraq, planetin yaşayış üçün əlverişli vəziyyətini qoruyur. "Yerə bənzər ekzoplanetlərin maqnit sahəsi, onların öz yaşayış yerlərini günəş küləyindən və kosmik şüalardan qoruyaraq və planetimizi atmosfer itkisindən qorumaqla mümkün olan yaşayış sahələrinə kömək edə bilər" dedi.

İki il əvvəl Turner və həmkarları Yupiterin radio emissiya imzasını araşdırdılar və uzaq Yupiterə bənzər bir ekzoplanetdən mümkün imzaları təqlid etmək üçün bu emissiyaları miqyasladılar. Bu nəticələr, 40 ilə 100 işıq ili uzaqlıqdakı ekzoplanetlərdən radio emissiyasını axtarmaq üçün şablon oldu.

Təxminən 100 saatlıq radio müşahidələrindən sonra tədqiqatçılar Tau Boötesdə gözlənilən isti Yupiter imzasını tapa bildilər. Turner, "Öz Yupiterimizdən bu cür aşkarlamanın necə olduğunu öyrəndik. Onu axtarmağa başladıq və tapdıq" dedi.

İmza, zəifdir. "Algılanan radio siqnalının planetdən gəldiyinə dair bəzi qeyri-müəyyənlik qalmaqdadır. Müşahidələrə ehtiyac çox vacibdir" dedi.

Turner və komandası artıq Tau Boötesdən gələn siqnalın izlənməsi üçün birdən çox radio teleskopundan istifadə edərək bir kampaniyaya başladılar.


Bir Ekzoplanetdən İlk Radio Siqnalı Yeni aşkarlana bilər

1992-ci ildən bəri tapdığımız Günəş Sistemimizin (ekzoplanetlərin) xaricindəki minlərlə planetdən yalnız bir neçəsi birbaşa müşahidə edilmişdir. Bunun baş verdiyi nadir hallarda, görünən və ya görünən dalğa boylarında olmuşdur. Ancaq indi, astronomlar ekzoplanetdən gələn radio dalğaları kimi görünənləri götürdülər. Planetlərarası ölçüdə bir nəticə çıxarmazdan əvvəl, bu, yerdən kənar bir zəkanın əlaməti deyil. Yenə də yer üzündən kənarda həyat tapmaq yolunda əhəmiyyətli bir mərhələ ola bilər.

Tau Boötis adi gözlə görmək üçün hətta şəhər işıqlarından uzaqlaşması lazım olan çox adi bir ulduz kimi görünür. Bununla birlikdə, 51 işıq ili uzaqlıqda və F-nin spektral bir təsnifində, bu iki ulduzlu sistemin daha böyük hissəsi, bir az daha parlaq və kütləvi ölçüdə olmasına baxmayaraq Günəşə bənzərliyi olan yaxın qonşularımızdan biridir. Sistem qırmızı cırtdan başqa, kəşf edilən ilk ekzoplanetlərdən biri olan Tau Boötis b, 1996-cı ildə də yer alır.

Cornell Universitetindən Dr Jake Turner, Hollandiyada Düşük Frekanslı Array istifadə edərək 14-21 megahertz radio siqnalının aşkarlanmasına kömək edən bu sistemin istiqamətidir. “Planetin özü tərəfindən bir emissiya iddiası ortaya qoyuruq. Radio siqnalının gücü və qütbləşməsindən və planetin maqnit sahəsindən, nəzəri proqnozlarla uyğundur. "Dedi Turner.

Turner və həmmüəlliflər tapıntılarını təqdim edir və siqnalın Astronomiya və Astrofizikada Tau Boötis b tərəfindən olduğunu düşündükləri səbəbləri təqdim edirlər. Siqnalın dairəvi olaraq qütbləşmiş təbiətini, Tau Boötis A-da alovlanma hadisələrinin olmamasını və planetin bilinən təbiətini siqnalın ulduzdan çox planetdən gəldiyini çox güman edir. Əgər belədirsə, bu, çox güclü bir maqnit sahəsinin Tau Boötis A-nın güclü ulduz küləyi tərəfindən bombardman edildiyini göstərir.

Turner, Yupiterin radio emissiyalarını araşdırdı və 40-100 işıq ili uzaqlıqdakı bir planet üçün gördüklərini miqyasladı, nə axtaracağını bilmək ümidi ilə. Upsilon Andromedae sistemindən qısa bir siqnal aşkar edildi və hər iki potensial namizəd eyni zamanda təhsil alan 55 Cancri'dən heç bir şey tapılmadı.

Tau Boötis b-nin həyata ev sahibliyi etməyəcəyinə çox əmin ola bilərik. Bu klassik "isti Yupiter" - Yupiterə bənzər qaz nəhəng ekzoplanetləri, ulduzlarına çox yaxın bir orbitdə - temperaturu 1400ºC (2600ºF) qiymətləndirilən Günəş Sistemimizin ən böyük planetimizdən altı qat daha böyükdür. Bununla birlikdə, Yerin maqnit sahəsi planetimizdə günəş küləyinə qarşı qorunaraq atmosferini tutmağı təmin edərək dünya həyatı üçün çox vacibdir. Maqnetik bir sahə olmadan həyat qeyri-mümkün ola bilər, ancaq əlbəttə ki, məhdudlaşdırılır. Turnerin işi, Tau Boötis b-dən daha perspektivli planetlərin ətrafındakı maqnit sahələrini aşkarlamaq üçün girişdirsə, yaşayış üçün yararlı olan dünyaları müəyyənləşdirmək üçün böyük bir addım ola bilər.

SETI İnstitutu bunu səhv yozduğunuzdan əmin olmaq istəyir.

Yeri gəlmişkən, tədqiqatçılar bir ekzoplaneti aşkar etmək üçün radio dalğalarından istifadə etmişdilər, lakin bu çox fərqli idi. 26 işıq ili uzaqlıqda olan qırmızı cırtdan GJ1151, güclü bir maqnit sahəsinə sahibdir ki, içindən keçən bir planet narahat olur və nəticədə radio dalğaları əmələ gətirir. Ekzoplanetin orada olduğunu bilirik, çünki radio dalğaları həqiqətən başqa bir şəkildə izah edilə bilməz, ekzoplanetin özündən gəlmir.


Blaine Friedlander tərəfindən |

Beynəlxalq bir elm adamları qrupu, kosmosları bir radio teleskop dizisi ilə izləyərək, Boötes bürcündən çıxan radio partlamalarını təsbit etdi - bu, günəş sistemimizin xaricindəki bir planetdən toplanan ilk radio emissiya ola bilər.

Cornell doktorant sonrası tədqiqatçı Jake D. Turner, Paris Rəsədxanası - Paris Sciences and Lettres Universitetindən Philippe Zarka və Université d'Orléans'tan Jean-Mathias Griessmeier-in rəhbərlik etdiyi qrup, tapıntılarını Astronomiya & amp Astrophysics-in gələcək tədqiqat hissəsində dərc edəcəkdir. , 16 dekabrda.

Turner, "Radio aləmində bir ekzoplanet aşkarlanmasının ilk göstərişlərindən birini təqdim edirik" dedi. “Siqnal ikili ulduz və ekzoplanet olan Tau Boötes sistemindən gəlir. Planetin özü tərəfindən bir emissiya iddiası edirik. Radio siqnalının gücü və qütbləşməsindən və planetin maqnit sahəsindən, nəzəri proqnozlarla uyğundur. ”

Həmmüəlliflər arasında Turnerin doktorluq sonrası məsləhətçisi Ray Jayawardhana, İncəsənət və Elmlər Kollecinin Harold Tanner Dekanı və astronomiya professoru var.

"İzləmə müşahidələri ilə təsdiqlənərsə," dedi Jayawardhana, "bu radio aşkarlama ekzoplanetlərdə yeni bir pəncərə açır və bizə onlarla işıq ili uzaqlıqdakı yad dünyaları araşdırmağın yeni bir yolunu verir."

Hollandiyada bir radio teleskopu olan Aşağı Frequency Array (LOFAR) istifadə edərək Turner və həmkarları, öz günəşinə çox yaxın olan qazlı nəhəng bir planet olan isti Yupiterə ev sahibliyi edən bir ulduz sistemindən çıxan partlayışları aşkar etdilər. Qrup ayrıca 55 Cancri (Xərçəng bürcündə) və Upsilon Andromedae sistemlərindəki digər potensial ekzoplanetar radio-emissiya namizədlərini də müşahidə etdi. Yalnız Tau Boötes ekzoplanet sistemi - təqribən 51 işıq ili uzaqlıqda - planetin maqnit sahəsindəki bənzərsiz bir potensial pəncərə olan əhəmiyyətli bir radio imzasını nümayiş etdirdi.

Cornell’in Carl Sagan İnstitutunun üzvü Turner, ekzoplanetin maqnit sahəsini müşahidə etmək astronomların bir planetin içini və atmosfer xüsusiyyətlərini, həm də ulduz-planet qarşılıqlı təsirlərinin fizikasını açmasına kömək edir.

Yerin maqnit sahəsi onu günəş küləyi təhlükələrindən qoruyur və planetin yaşamaq üçün əlverişlidir. Turner, "Yer kürəsinə bənzər ekzoplanetlərin maqnit sahəsi, onların öz yaşayış yerlərini günəş küləyindən və kosmik şüalardan qoruyaraq və planetimizi atmosfer itkisindən qorumaqla mümkün olan yaşayış sahələrinə kömək edə bilər" dedi.

Two years ago, Turner and his colleagues examined the radio emission signature of Jupiter and scaled those emissions to mimic the possible signatures from a distant Jupiter-like exoplanet. Those results became the template for searching radio emission from exoplanets 40 to 100 light-years away.

After poring over nearly 100-hours of radio observations, the researchers were able to find the expected hot Jupiter signature in Tau Boötes. “We learned from our own Jupiter what this kind of detection looks like. We went searching for it and we found it,” Turner said.

The signature, though, is weak. “There remains some uncertainty that the detected radio signal is from the planet. The need for follow-up observations is critical,” he said.

Turner and his team have already begun a campaign using multiple radio telescopes to follow up on the signal from Tau Boötes.

In addition to Turner, Jayawardhana, Griessmeier and Zarka, the co-authors are Laurent Lamy and Baptiste Cecconi of the Observatoire de Paris, France Joseph Lazio from NASA’s Jet Propulsion Laboratory J. Emilio Enriquez and Imke de Pater from the University of California, Berkeley Julien N. Girard from Rhodes University, Grahamstown, South Africa and Jonathan D. Nichols from the University of Leicester, United Kingdom.

Turner, who laid the groundwork for this research while earning his doctorate at the University of Virginia, received funding from the National Science Foundation.

By monitoring the cosmos with a radio telescope array, an international team of scientists has detected radio bursts emanating from the constellation Boötes – that could be the first radio emission collected from a planet beyond our solar system. Cornell postdoctoral researcher Jake D. Turner explains the research.


How to estimate the magnetic field of an exoplanet?

Scientists developed a new method which allows to estimate the magnetic field of a distant exoplanet, i.e., a planet, which is located outside the Solar system and orbits a different star. Moreover, they managed to estimate the value of the magnetic moment of the planet HD 209458b.The group of scientists including one of the researchers of the Lomonosov Moscow State University (Russia) published their article in the Science magazine.

In the two decades which passed since the discovery of the first planet outside the Solar system, astronomers have made a great progress in the study of these objects. While 20 years ago a big event was even the discovery of a new planet, nowadays astronomers are able to consider their moons, atmosphere and climate and other characteristics similar to the ones of the planets in the Solar system. One of the important properties of both solid and gaseous planets is their possible magnetic field and its magnitude. On the Earth it protects all the living creatures from the dangerous cosmic rays and helps animals to navigate in space.

Kristina Kislyakova of the Space Research Institute of the Austrian Academy of Sciences in Graz together with an international group of physicists for the first time ever was able to estimate the value of the magnetic moment and the shape of the magnetosphere of the exoplanet HD 209458b. Maxim Khodachenko, a researcher at the Department of Radiation and computational methods of the Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics of the Lomonosov Moscow State University, is also one of the authors of the article. He also works at the Space Research Institute of the Austrian Academy of Sciences.

Planet HD 209458b (Osiris) is a hot Jupiter, approximately one third larger and lighter than Jupiter. It is a hot gaseous giant orbiting very close to the host star HD 209458. HD 209458b accomplishes one revolution around the host star for only 3.5 Earth days. It has been known to astronomers for a long time and is relatively well studied. In particular, it is the first planet where the atmosphere was detected. Therefore, for many scientists it has become a model object for the development of their hypotheses.

Scientists used the observations of the Hubble Space Telescope of the HD 209458b in the hydrogen Lyman-alpha line at the time of transit, when the planet crosses the stellar disc as seen from the Earth. At first, the scientists studied the absorption of the star radiation by the atmosphere of the planet. Afterwards they were able to estimate the shape of the gas cloud surrounding the hot Jupiter, and, based on these results, the size and the configuration of the magnetosphere.

"We modeled the formation of the cloud of hot hydrogen around the planet and showed that only one configuration, which corresponds to specific values of the magnetic moment and the parameters of the stellar wind, allowed us to reproduce the observations" - explained Kristina Kislyakova.

To make the model more accurate, scientists accounted for many factors that define the interaction between the stellar wind and the atmosphere of the planet: so-called charge exchange between the stellar wind and the neutral atmospheric particles and their ionization, gravitational effects, pressure, radiation acceleration, and the spectral line broadening.

At present, scientists believe that the size of the atomic hydrogen envelope is defined by the interaction between the gas outflows from the planet and the incoming stellar wind protons. Similarly to the Earth, the interaction of the atmosphere with the stellar wind occurs above the magnetosphere. By knowing the parameters of an atomic hydrogen cloud, one can estimate the size of the magnetosphere by means of a specific model.

Since direct measurements of the magnetic field of exoplanets are currently impossible, the indirect methods are broadly used, for example, using the radio observations. There exist a number of attempts to detect the radio emission from the planet HD 209458b. However, because of the large distances the attempts to detect the radio emission from exoplanets have yet been unsuccessful.

"The planet's magnetosphere was relatively small beeing only 2.9 planetary radii corresponding to a magnetic moment of only 10% of the magnetic moment of Jupiter" -- explained Kislyakova, a graduate of the Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod. According to her, it is consistent with the estimates of the effectiveness of the planetary dynamo for this planet.

"This method can be used for every planet, including Earth-like planets, if there exist an extended high energetic hydrogen envelope around them" - summarized Maxim Khodachenko.

Disclaimer: AAAS and EurekAlert! are not responsible for the accuracy of news releases posted to EurekAlert! by contributing institutions or for the use of any information through the EurekAlert system.


Videoya baxın: Fizika - Maqnit sahəsinin induksiyası (Sentyabr 2021).