I løbet af årene med observationer har planetforskere og astrofysikere udviklet mange måder at søge efter fjerne exoplaneter på.
Det vurderes, at der kun i Mælkevejen burde være nomindre end 100 milliarder verdener, hvoraf næsten 300 millioner skal have betingelser, der er egnede til livets opståen. Men lige over 5.200 bekræftede exoplaneter er i øjeblikket kendt, og observationer af yderligere 9.000 kandidatobjekter bliver stadig testet.
Hvordan dannes nordlys?
Aurora - et farverigt "lysshow"som kan observeres på nattehimlen på subpolære og til tider tempererede breddegrader. Auroras opstår, når ladede partikler (elektroner og protoner) kolliderer med gasser i Jordens øvre atmosfære.
Disse kollisioner producerer små blinksom dækker himlen med flerfarvede "mønstre". Når milliarder af blink forekommer i rækkefølge, ser nordlys ud til at bevæge sig eller "danser" på himlen.
Alt efter hvilke atomerpartikler interagerer, det kan være af forskellige farver. For eksempel opstår den mest almindelige, grønne nuance, når ladede partikler kolliderer med iltmolekyler i en højde af 100 til 300 km, og nitrogenatomer i en højde på omkring 100 km giver et lyserødt og mørkerødt skær.
Flerfarvede polarlys. Billede: Canadian Space Agency, University of Calgary, Astronomy North
Selvom nordlyset hovedsageligt er synligemåde om natten dannes de under påvirkning af solvinden. Dette er en strøm af ioniserede partikler, der strømmer fra en stjernes korona i alle retninger. Det blæser uafbrudt, men under normale forhold danner Jordens magnetfelt et usynligt skjold, der beskytter os mod solvinden. Fra tid til anden forstærkes solvinden og "bryder igennem" beskyttelsen. Som et resultat interagerer en strøm af partikler med gasser i et magnetfelt (magnetosfære), hvilket giver anledning til storslåede nordlys.
Jordens magnetfelt dirigerer ladetpartikler mod polerne. Formen af Jordens magnetfelt skaber to nordlysovaler over den nordlige og sydlige magnetiske pol. Desuden, jo mere aktiv Solen er, jo "bredere" vil denne oval være, og jo lavere breddegrader vil nordlyset være synligt.
Den når sin største aktivitet under påvirkning afkoronale masseudstødninger. Under dette fænomen bryder en enorm "boble" af ladet plasma ud fra solkoronaen, der bevæger sig med en gennemsnitshastighed på over 400 km/s.
Kunstnerisk illustration af koronale masseudstødninger og magnetfeltbeskyttelseslinjer. Billede: Canadian Space Agency
Er der nordlys på andre planeter?
Auroras er ikke et unikt jorddyrfænomen. Hvis en planet har en atmosfære og et magnetfelt, vil den højst sandsynligt opleve nordlys. Under astronomiske observationer har forskere observeret lignende fænomener på mange planeter i solsystemet.
De magnetiske felter i Jupiter og Saturn er meget stærkereend Jordens (f.eks. er Jupiters ækvatoriale feltstyrke 4,3 Gauss sammenlignet med 0,3 Gauss for Jorden). Ikke overraskende observeres nordlys i stor skala på begge gasgiganter.
Auroras på Saturn ligner dem på Jordendannes under påvirkning af solvinden. Men på Jupiter er dette fænomen meget mere kompliceret. Hovedovalen af Jupiters nordlys er forbundet med plasma, der bryder ud fra vulkaner på månen Io og når planetens magnetosfære. En anden type nordlys på planeten er forbundet med solvinden.
Derudover er månerne, især Io, ogsåkraftige kilder til nordlys. Det opstår på grund af magnetisk dynamo - effekten af selvgenerering af et felt under bevægelse på grund af den relative bevægelse mellem den roterende planet og den bevægelige måne. Denne effekt genererer elektriske strømme, der bevæger sig langs kraftlinjer og "oplader" partikler i atmosfæren.
Aurora på Jupiter. Billede: NASA, ESA & John T. Clarke (University of Michigan)
Auroras er også blevet observeret på Venus ogMars. Venus har ikke et magnetfelt, så nordlyset på denne planet ligner lyse og spredte pletter af forskellige former og intensiteter, nogle gange fordelt over hele planetens skive. Og på den røde planet blev flere typer lignende fænomener opdaget på én gang, som forklares på forskellige måder.
Desuden i 2014–2016, forskningRosetta-skibet observerede nordlys selv på kometen Churyumov-Gerasimenko. Det kunne ses i det fjerne ultraviolette bølgelængdeområde. Forskere mener, at det opstår, når accelererede elektroner fra solvinden interagerer med gaspartikler i koma, en sky, der omgiver planetens kerne.
Auroras i ultraviolet lys på en komet. Billede: ESA/Rosetta/NAVCAM
Stjernevinde fra fjerne verdener og søgen efter liv
I 2021, antydninger af tilstedeværelsen af sådanneinteraktioner, der forekommer i andre stjernesystemer, blev først opdaget ved hjælp af LOFAR (Low-Frequency Array) radioteleskop i Holland. Forskere har opdaget omkring 20 dværgstjerner, der udsender specifik radioemission. Selvom disse planeter endnu ikke har opdaget exoplaneter, ligner denne effekt samspillet mellem stjernevinde og andre objekters magnetfelter.
I deres undersøgelse fokuserede forskerne pårøde dværge, den mest almindelige type stjerne i universet, der udgør mere end 70% af "befolkningen" af Mælkevejen. Disse stjerner er små og kølige: deres masse er ikke mere end en tredjedel af Solens, og de er normalt op til 50 gange svagere.
Solsystemets planeter udsender kraftigtradiobølger, når deres magnetfelter interagerer med solvinden, men radiosignaler fra planeter i andre stjernesystemer kunne først registreres i 2021.
Under undersøgelsen opdagede planetforskere 19stjernesystemer, hvorfra radioemission kommer. Dataene minder om samspillet mellem de magnetiske felter i Jupiter og Io. Selvom selve exoplaneterne endnu ikke er fundet, er samspillet mellem planeten og stjernen den bedste forklaring på de observerede fænomener.
I 2022, en forsker fra LeydonUniversitetet Rob Kavanagh gik endnu længere. Han udviklede matematiske modeller, der beskriver, hvordan stjernevinde og magnetfelter på forskellige planeter interagerer. Kavanaghs modeller er nyttige til mere end blot at opdage nye exoplaneter.
Dataene indsamlet af radioteleskopet kan også værebruge til at udforske stjernesystemet. For eksempel kan man ud fra modeller og et fast signal bestemme størrelsen af planeten og dens kredsløb. Derudover kunne strålingens styrke også give indsigt i stjernevindenes egenskaber og størrelsen af magnetfeltet omkring exoplaneten.
Dette er vigtig information, fordi det er ganskeDet er sandsynligt, at Jordens magnetfelt forsynede os med en atmosfære. Det betyder, at tilstedeværelsen og størrelsen af magnetfeltet giver astronomerne en indikation af planetens potentielle beboelighed.
Rob Kavanagh, modelbygger
Forskere vil fortsætte med at udvikle modellerinteraktioner mellem stjerner og planeter for at skabe en teknik til storstilet søgning efter exoplaneter ved hjælp af radioastronomiobservationer. Måske er det denne metode, der vil gøre det muligt at finde en anden beboelig verden i vores galakse.
Læs mere:
Hvorfor månen og ikke Mars: det vigtigste ved Artemis-1-missionen, og hvorfor det er nødvendigt
En gammel amulet omskrev historien om Europas mest mystiske sprog
Hovedteorien om menneskets oprindelse blev tilbagevist: hvor kom vi fra