Планеты-гиганты, близко расположенные к своим звездам, обладают мощными магнитными полями, которые во много раз сильнее, чем у Юпитера, заявляют ученые в исследовании, представленном в журнале Nature Astronomy.
«В нашей работе впервые используются наблюдаемые сигналы для определения напряженности магнитного поля экзопланеты, которые, похоже, исходят от взаимодействия между магнитными полями звезды и плотно вращающегося внесолнечного мира», – рассказывает Евгения Школьник, соавтор исследования из Аризонского государственного университета (США).
Россыпь миров
За последние 30 лет открыто примерно 3 тысячи систем, содержащих более 4 тысяч экзопланет. Многие из таких семейств содержат «горячие юпитеры», огромные газовые гиганты, сопоставимые или превосходящие по массе самую большую планету Солнечной системы и очень близко расположенные к своим звездам. В среднем, один год на них длится не более 10 земных суток, а расстояние до светила не превышает 20 расстояний от Земли до Луны.
Из-за столь тесных орбит горячие юпитеры «купаются» в магнитном поле своих звезд, что приводит к постоянному и довольно сильному взаимодействию между планетарным и звездным полями.
«Объединив измерения повышенной звездной эмиссии от магнитных взаимодействий звезда-планета вместе с физической теорией, мы смогли вычислить напряженность магнитного поля для четырех горячих юпитеров», – отмечает Уилсон Коули, ведущий автор исследования из Университета Колорадо (США).
Сила магнитных полей, определенная командой, варьируется от 20 до 120 гаусс. Для сравнения, магнитное поле Юпитера составляет 4,3 гаусса, а напряженность поля Земли – только половина гаусса.
Активация
В новаторской работе астрофизики использовали телескопы на Гавайях и во Франции, чтобы провести наблюдения с высоким разрешением излучения ионизированного кальция у родительских звезд четырех горячих Юпитеров, которое исходит от горячей, нагретой хромосферы звезды, тонкого слоя газа над более холодной поверхностью.
«Магнитные поля любят находиться в состоянии низкой энергии. Если вы закручиваете или растягиваете их, как резиновый жгут, это увеличивает энергию, накапливаемую в магнитном поле. Горячие юпитеры вращаются очень близко к своим родительским звездам, поэтому магнитное поле планеты может закрутить и растянуть магнитное поле звезды. Когда это происходит, высвобождается энергия, что приводит к нагреву атмосферы светила и выбросу кальция», – объясняет Евгения Школьник.
Удивительно мощное
По словам астрофизиков, полученная из расчетов напряженность магнитного поля больше, чем предсказывает стандартная динамо-теория планетарных магнитных полей, если учитывать только вращение и возраст объекта исследования. Поэтому, по словам ученых, наблюдения подтверждают идею о том, что магнитные поля горячих юпитеров также зависят от количества тепла, проходящего через их недра. Поскольку они поглощают много дополнительной энергии от родительских звезд, горячие юпитеры должны иметь большие магнитные поля, чем аналогичные им планеты вдали от своих светил.
«Приятно осознавать, насколько хорошо полученные нами значения соответствуют предсказанным теорией внутреннего теплового потока. В перспективе это может помочь нам лучше понять магнитные поля потенциально обитаемых каменистых экзопланет», – заключила Евгения Школьник.
