שדה מגנטי אקסופלנט מוערך בפעם הראשונה 02.12.2014

בשני העשורים שחלפו מאז גילוי כוכב הלכת הראשון מחוץ למערכת השמש, אסטרונומים מצאו יותר מ-350 כוכבי לכת אקזו-כוכבים ועשו צעד גדול במחקרם. לפני XNUMX שנה, האירוע הגדול היה פשוט גילוי של כוכב לכת חדש, וכעת אסטרופיזיקאים חוקרים את המבנה וההרכב הכימי של האטמוספרות, האקלים ומאפיינים אחרים שלהם. ובמקרים מסוימים, ניתן אפילו לראות את הירחים שלהם.

אחד המאפיינים החשובים של כוכבי הלכת הוא השדה המגנטי שלהם. הוא משפיע על התנהגות האטמוספירה של כוכב הלכת, שכן הוא מגן עליו מפני ההשפעות ההרסניות של רוח הכוכבים ומקיים אינטראקציה עם החלק המיונן שלו - היונוספירה והמגנטוספירה. בנוסף, זה יכול להשפיע על התפתחות הכוכב עצמו.

תצפיות ישירות של השדה המגנטי של כוכבי לכת אקזו אינן אפשריות כרגע. עד כה גם ניסיונות לזהות את פליטת הרדיו שלהם, שתאפשר גם להעריך את השדה המגנטי, לא צלחו. עם זאת, כאשר חקר את כוכב הלכת HD 209458b, הנקרא באופן לא רשמי אוזיריס, התגלה ענן של מימן אטומי חם מחוץ למגנטוספירה שלו, "מתנדף" מהאטמוספירה של כוכב הלכת בהשפעת כוכב.

הגודל והצורה של מעטפת המימן נקבעים על ידי האינטראקציה בין יציאת הגז מכוכב הלכת לבין רוח הכוכבים הנכנסת של פרוטונים, אשר, כביכול, מעיפים את הענן הזה. הכרת הפרמטרים של ענן המימן, באמצעות מודל מסוים, ניתן להעריך את הפרמטרים של המגנטוספירה וכתוצאה מכך, את הפרמטרים של השדה המגנטי.

השיטה של ​​הערכה כזו הוצעה על ידי צוות בינלאומי של מדענים, הכולל פיזיקאים רוסים, המייצגים כיום את המכון לחקר החלל של האקדמיה האוסטרית למדעים, קריסטינה קיסליאקובה (לשעבר עובדת באוניברסיטה הממלכתית של ניז'ני נובגורוד על שם נ.י. לובצ'בסקי) ומקסים חודצ'נקו (גם הוא עובד ב-SINP על שם D.V. Skobeltsyn, אוניברסיטת מוסקבה). בעזרתו, הם הצליחו להעריך את גודל המומנט המגנטי של כוכב הלכת HD 209458b. תוצאות המחקר מתפרסמות בכתב העת Science.

מדענים דימו היווצרות של ענן מימן חם מסביב לכוכב הלכת והראו שהתצורה הנצפית של הענן מתאימה רק לערך ספציפי אחד של המומנט המגנטי ופרמטרי רוח הכוכבים.
כדי להפוך את המודל למדויק יותר, אסטרופיזיקאים לקחו בחשבון מספר רב של גורמים הקובעים את האינטראקציה בין רוח הכוכבים לאטמוספירה של כוכב הלכת: מה שנקרא הטעינה בין רוח הכוכבים לחלקיקים אטמוספריים ניטרליים והיינון שלהם, השפעות כבידה, לחץ , תאוצה קרינה, הרחבת קו ספקטרלי.

כוכב הלכת HD 209458b, שהתגלה בשנת 1999 במרחק של 150 שנות אור מכדור הארץ, הוא בין כמה מכוכבי הלכת האקסו-כוכבים הנחקרים והנחקרים ביותר, מכיוון שהוא אחד מהעצמים הידועים הבודדים שניתן לראות כשהם עוברים על פני דיסקת הכוכב. במקביל, אור של כוכב מגיע לכדור הארץ, לאחר שעבר דרך האטמוספירה של כוכב הלכת, מה שמאפשר לחקור את המבנה וההרכב הכימי שלו בשיטות ספקטרליות. לתצפיות, מדענים השתמשו בטלסקופ החלל האבל.

הדמיות הראו שהמגנטוספירה של כוכב הלכת קטנה יחסית, כ-2,9 רדיוסים פלנטריים, המקבילים למומנט מגנטי של 10% בלבד מזה של צדק. זה עולה בקנה אחד עם הערכות ראשוניות של יעילות הדינמו הפלנטרי עבור כוכב הלכת הזה.

שדה מגנטי קטן כזה נובע מהעובדה שכוכב הלכת החיצוני HD 209458b הוא צדק חם טיפוסי, כלומר ענק גז בעל מסה בסדר גודל של צדק, אך ממוקם הרבה יותר קרוב לכוכב. לפיכך, כוכב הלכת הנדון נמצא במרחק של פחות מ-5 מיליון ק"מ מהכוכב, שקרוב פי 100 מצדק במערכת השמש, ואפילו פי 10 מכוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש, מרקורי. תקופת ההקפה שלו היא רק 3,5 ימים, המסה שלו היא 0,7 מסות צדק, והרדיוס שלו הוא 1,4 מסות צדק.

מכיוון שמסלולו של כוכב לכת כזה קרוב מאוד לכוכב, הוא חווה משיכה כבידה חזקה שמאטה את סיבוב כוכב הלכת. מאחר שלפי תורת הדינמו הפלנטרית, יצירת שדה מגנטי קשורה לסיבוב ליבות כוכבי הלכת, הסיבוב האיטי של כוכב הלכת מוביל לשדות מגנטיים חלשים.

מדענים מאמינים כי השיטה שהציעו להערכת השדה המגנטי יכולה לשמש עבור כל כוכבי הלכת, כולל אלו הדומים לכדור הארץ, אם יש סביבם מעטפת מימן עתירת אנרגיה. ראוי לציין שכ-15% מכוכבי הלכת החיצוניים הם צדקים חמים.