Astronomii ar putea în curând să observe undele de șoc dintre câmpurile magnetice ale exoplanetelor și fluxul de particule de la stelele pe care le orbitează.
Câmpurile magnetice sunt cruciale pentru locuința unei planete (și, după cum se dovedește, a unei luni). Ele acționează ca bule de protecție, împiedicând radiațiile spațiale dăunătoare să îndepărteze în totalitate atmosfera obiectului și chiar să ajungă la suprafață.
Un câmp magnetic extins - cunoscut sub numele de magnetosferă planetară - este creat de șocul dintre vântul stelar și câmpul magnetic intrinsec al planetei. Are potențialul de a fi uriaș. În cadrul propriului nostru sistem solar, magnetosfera Jupiter se extinde pe distanțe de până la 50 de ori mai mari decât dimensiunea planetei, ajungând aproape pe orbita lui Saturn.
Când vântul particulelor cu energie mare de la stea lovește magnetosfera planetară, acesta interacționează un soc de arc care deviază vântul și comprimă magnetosfera.
Recent, o echipă de astronomi, condusă de doctorandul Joe Llama, de la Universitatea St. Andrews, Scoția, a studiat modul în care am putea observa magnetosfere planetare și vânturi stelare prin șocurile lor de arc.
Llama aruncă o privire atentă asupra planetei HD 189733b, situată la 63 de ani lumină spre constelația Vulpecula. De pe Pământ, planeta este văzută să tranziteze steaua sa gazdă la fiecare 2,2 zile, provocând o scufundare în lumina totală din sistem.
Ca o stea strălucitoare, HD 189733b a fost studiat pe larg de astronomi. Datele colectate în iulie 2008 de telescopul Canada-Franța-Hawaii au cartografiat câmpul magnetic al stelei. În timp ce câmpul magnetic a variat, a fost în medie de 30 de ori mai mare decât cel al Soarelui nostru - ceea ce înseamnă că vântul stelar este mult mai mare decât vântul solar.
Acest lucru a permis echipei să efectueze simulări ample ale vântului stelar în jurul HD 189733b - caracterizând șocul de arc creat pe măsură ce magnetosfera planetei trece prin vântul stelar. Cu aceste informații, au reușit să simuleze curbele de lumină care ar rezulta de pe planetă și șocul arcului care orbitează steaua.
Șocul din arc duce planeta - determinând scăderea luminii puțin mai devreme decât se aștepta. Cu toate acestea, cantitatea de lumină blocată de șocul arcului se va schimba pe măsură ce planeta se mișcă printr-un vânt stelar variabil. Dacă vântul stelar este deosebit de puternic, șocul de arc rezultat va fi puternic, iar adâncimea de tranzit va fi mai mare. Dacă vântul stelar este slab, șocul de arc rezultat va fi slab, iar adâncimea de tranzit va fi mai mică.
Videoclipul de mai jos arată curba ușoară a unui șoc de arc și a unui exoplanet.
„Am descoperit că unda de șoc dintre câmpurile magnetice stelare și planetare se va schimba drastic pe măsură ce activitatea pe stea varia”, a spus Llama pentru Space Magazine. „Pe măsură ce planeta trece prin regiuni foarte dense ale vântului stelar, astfel șocul va deveni mai dens, materialul din ea va bloca mai multă lumină și, prin urmare, va provoca o scufundare mai mare în tranzit, ceea ce va fi mai detectabil."
Deși nu au existat observații de tranzit pentru acest studiu, această perspectivă teoretică demonstrează că va fi posibilă detectarea șocului arcului și, prin urmare, a câmpului magnetic al unui exoplanet îndepărtat. Dr. Llama comentează: „Acest lucru ne va ajuta să identificăm mai bine lumile potențial locuibile.”
Lucrarea a fost acceptată pentru publicare în Avizele lunare ale The Royal Astronomical Society și este disponibilă pentru descărcare aici.
