Астрономи отримали перші переконливі непрямі докази того, що гарячі юпітери за межами Сонячної системи можуть мати магнітні поля, подібні за масштабом до полів планет нашої системи. Висновок зробили, аналізуючи поведінку надзвичайно сильних атмосферних вітрів на цих розпечених світах, відомих як гарячі юпітери. Спостереження пропонують найсильніші на сьогодні докази існування магнітних полів поза нашим космічним подвір’ям, тема, яка тривалий час залишалася поза досяжністю вчених.
Ключова роль магнітних полів
«Це вперше ми можемо порівняти магнітні середовища інших світів — ключовий крок до того, щоб зрозуміти, які планети можуть залишатися «живими», зберігати свою воду і, можливо, колись навіть підтримувати життя, як ми його знаємо», — сказала астрономка Джулія Зейдель із Ніццької обсерваторії на Лазуровому узбережжі Франції. Про це повідомляє сайт phys.org.
Відхиляючи заряджені частинки, які бомбардують планети, магнітні поля відіграють «дуже складну роль в утриманні атмосфери», — розповіла Зейдель, головна авторка нового дослідження у Nature Astronomy.
У нашій Сонячній системі активні магнітні поля мають Земля, Юпітер і Сатурн, а Венера та Марс — ні. Проте точно виміряти, що відбувається на далеких світах, відомих як екзопланети, складно.
Вивчення погоди на гарячих юпітерах
Зейдель та її колеги спочатку не планували вимірювати магнітні поля, а натомість збиралися досліджувати вітер. Команда вивчала сім гарячих юпітерів, газових гігантів, де температура може досягати майже 2000 °C. «Їхній склад абсолютно невідомий у нашій Сонячній системі», — пояснила астрономка.
Ці планети розташовані настільки близько до своїх зір, що перебувають у стані гравітаційного захоплення. Це означає, що вони завжди повернуті до світила одним боком — так само, як Місяць завжди звернений до Землі однією й тією самою стороною. Унаслідок цього на денному боці таких планет панує пекельна спека, тоді як нічний бік занурений у вічну темряву.
Ця екстремальна різниця створює дуже сильні вітри, швидкість яких коливається від 7200 до 25 000 км/год, виявили науковці. Щоб виміряти ці вітри, вони використали Дуже великий телескоп Європейської південної обсерваторії в Чилі та телескоп Gemini North на Гаваях.
Несподівана закономірність, що вказує на магнітні поля
Дослідники за допомогою цих інструментів також виявили щось несподіване: чим гарячіша планета, тим слабший вітер.
«Це абсолютно нелогічно, — сказала співавторка дослідження Вів’єн Парментьє у заяві. — Бо, за всіх рівних умов, гарячі планети мають більше енергії, щоб прискорювати вітри!».
Єдине правдоподібне пояснення — це наявність магнітного поля навколо цих планет, яке пригальмовує рух заряджених частинок у їхній атмосфері. За оцінками дослідників, напруженість цих магнітних полів можна порівняти з полями планет Сонячної системи: від приблизно вчетверо більшої, ніж у Сатурна, до близько половини напруженості магнітного поля Юпітера.
«Це перше дослідження з такими переконливими доказами магнітних полів на екзопланетах, адже воно охоплює кілька світів з тими ж характеристиками», — сказала Зейдель.
Тепер науковці знають, що екзопланети можуть мати магнітні поля, які за порядком величини такі ж, як у Юпітера або навіть Землі.
Раніше моделі передбачали, що магнітні поля екзопланет можуть бути у 100 разів сильнішими за поля планет Сонячної системи. За словами Зейдель, дослідження впливу магнітних полів в «екстремальних лабораторіях» гарячих юпітерів наближає нас до всебічного розуміння їхньої ролі у формуванні та еволюції планетних атмосфер.
