Během let pozorování vyvinuli planetární vědci a astrofyzici mnoho způsobů, jak hledat vzdálené exoplanety.
Odhaduje se, že pouze v Mléčné dráze by neměly být žádnéméně než 100 miliard světů, z nichž téměř 300 milionů musí mít podmínky vhodné pro vznik života. V současnosti je však známo jen něco málo přes 5 200 potvrzených exoplanet a pozorování dalších 9 000 kandidátských objektů se stále testuje.
Jak se tvoří polární záře?
Aurora - barevná "světelná show"které lze pozorovat na noční obloze v subpolárních a někdy i mírných zeměpisných šířkách. Polární záře vznikají, když se nabité částice (elektrony a protony) srazí s plyny v horní atmosféře Země.
Tyto srážky produkují drobné zábleskykteré pokrývají oblohu různobarevnými „vzory“. Když se za sebou vyskytnou miliardy záblesků, polární záře se na obloze jakoby pohybují nebo „tančí“.
Podle toho, jaké atomyčástice interagují, mohou mít různé barvy. Například nejběžnější, zelený, odstín nastává, když se nabité částice srazí s molekulami kyslíku ve výšce 100 až 300 km a atomy dusíku ve výšce asi 100 km dávají růžovou a tmavě červenou záři.
Vícebarevná polární světla. Obrázek: Canadian Space Agency, University of Calgary, Astronomy North
I když jsou vidět hlavně polární zářezpůsobem v noci vznikají pod vlivem slunečního větru. Jedná se o proud ionizovaných částic proudících z koróny hvězdy všemi směry. Fouká nepřetržitě, ale za normálních podmínek vytváří magnetické pole Země neviditelný štít, který nás chrání před slunečním větrem. Sluneční vítr čas od času zesílí a „prolomí“ ochranu. Výsledkem je, že proud částic interaguje s plyny v magnetickém poli (magnetosféře), čímž vznikají nádherné polární záře.
Magnetické pole Země usměrňuje nábojčástice směrem k pólům. Tvar magnetického pole Země vytváří dva ovály polární záře nad severním a jižním magnetickým pólem. Navíc, čím aktivnější je Slunce, tím „širší“ tento ovál bude a čím nižší zeměpisné šířky bude polární záře viditelná.
Největší aktivity dosahuje pod vlivemvýrony koronální hmoty. Během tohoto jevu vytryskne ze sluneční koróny obrovská „bublina“ nabitého plazmatu, která se pohybuje průměrnou rychlostí přes 400 km/s.
Umělecká ilustrace výronů koronální hmoty a ochranných linií magnetického pole. Obrázek: Kanadská vesmírná agentura
Existují polární záře na jiných planetách?
Polární záře nejsou unikátní pozemskéjev. Pokud má planeta atmosféru a magnetické pole, s největší pravděpodobností zažije polární záře. Během astronomických pozorování badatelé pozorovali podobné jevy na mnoha planetách sluneční soustavy.
Magnetická pole Jupiteru a Saturnu jsou mnohem silnějšínež má Země (například síla rovníkového pole Jupiteru je 4,3 Gaussů ve srovnání s 0,3 Gaussů pro Zemi). Není divu, že na obou plynných obrech jsou pozorovány rozsáhlé polární záře.
Polární záře na Saturnu jsou podobné těm na Zemivznikají pod vlivem slunečního větru. Ale na Jupiteru je tento jev mnohem složitější. Hlavní ovál Jupiterových polárních září je spojen s plazmou, která vybuchuje ze sopek na měsíci Io a dostává se do magnetosféry planety. Další typ polárních září na planetě je spojen se slunečním větrem.
Kromě toho jsou také měsíce, zejména Iosilné zdroje polární záře. Vzniká díky magnetickému dynamu - efektu samogenerování pole během pohybu v důsledku relativního pohybu mezi rotující planetou a pohybujícím se měsícem. Tento efekt generuje elektrické proudy pohybující se po siločarách a „nabíjející“ částice v atmosféře.
Aurora na Jupiteru. Obrázek: NASA, ESA & John T. Clarke (Univ. of Michigan)
Polární záře byly také pozorovány na Venuši aMars. Venuše nemá magnetické pole, takže polární záře na této planetě vypadají jako světlé a rozptýlené skvrny různých tvarů a intenzit, někdy rozmístěné po celém disku planety. A na Rudé planetě bylo objeveno několik typů podobných jevů najednou, které jsou vysvětleny různými způsoby.
Navíc v letech 2014–2016 výzkumLoď Rosetta pozorovala polární záře i na kometě Čurjumov-Gerasimenko. Bylo to vidět v širokém rozsahu ultrafialových vlnových délek. Vědci se domnívají, že k němu dochází, když urychlené elektrony ze slunečního větru interagují s částicemi plynu v kómatu, oblaku obklopujícím jádro planety.
Polární záře v ultrafialovém světle na kometě. Obrázek: ESA/Rosetta/NAVCAM
Hvězdné větry vzdálených světů a hledání života
V roce 2021, náznaky přítomnosti takovýchinterakce vyskytující se v jiných hvězdných systémech byly poprvé detekovány pomocí radioteleskopu LOFAR (Low-Frequency Array) v Nizozemsku. Vědci objevili asi 20 trpasličích hvězd vyzařujících specifické rádiové emise. Přestože tyto planety ještě neobjevily exoplanety, tento efekt připomíná interakci hvězdných větrů s magnetickými poli jiných objektů.
Vědci se ve své studii zaměřili načervení trpaslíci, nejběžnější typ hvězdy ve vesmíru, tvořící více než 70 % „populace“ Mléčné dráhy. Tyto hvězdy jsou malé a chladné: jejich hmotnost není větší než třetina hmotnosti Slunce a jsou obvykle až 50krát slabší.
Planety sluneční soustavy vyzařují silnérádiové vlny, když jejich magnetická pole interagují se slunečním větrem, ale rádiové signály z planet v jiných hvězdných systémech bylo možné detekovat až v roce 2021.
Během studie planetární vědci objevili 19hvězdné systémy, ze kterých pochází rádiové emise. Data připomínají interakci magnetických polí Jupiteru a Io. Přestože samotné exoplanety nebyly dosud nalezeny, interakce mezi planetou a hvězdou je nejlepším vysvětlením pozorovaných jevů.
V roce 2022 výzkumník z LeydonuUniversity Rob Kavanagh šel ještě dál. Vyvinul matematické modely, které popisují, jak spolupůsobí hvězdné větry a magnetická pole různých planet. Kavanaghovy modely jsou užitečné nejen pro objevování nových exoplanet.
Mohou být také data shromážděná radioteleskopempoužít k prozkoumání hvězdného systému. Na základě modelů a pevného signálu můžete například určit velikost planety a její oběžnou dráhu. Síla záření by navíc mohla poskytnout pohled na vlastnosti samotných hvězdných větrů a velikost magnetického pole kolem exoplanety.
To je důležitá informace, protože je docela dostJe pravděpodobné, že magnetické pole Země nám poskytlo atmosféru. To znamená, že přítomnost a velikost magnetického pole astronomům naznačuje potenciální obyvatelnost planety.
Rob Kavanagh, modelář
Výzkumníci budou pokračovat ve vývoji modelůinterakce mezi hvězdami a planetami k vytvoření techniky pro rozsáhlé hledání exoplanet pomocí radioastronomických pozorování. Možná právě tato metoda umožní najít další obyvatelný svět v naší Galaxii.
Přečtěte si více:
Proč Měsíc a ne Mars: hlavní věc o misi Artemis-1 a proč je to potřeba
Starověký amulet přepsal historii nejzáhadnějšího evropského jazyka
Hlavní teorie o původu člověka byla vyvrácena: odkud jsme přišli