Tijekom godina promatranja, planetarni znanstvenici i astrofizičari razvili su mnogo načina traženja udaljenih egzoplaneta.
Procjenjuje se da samo u Mliječnoj stazi ne bi trebalo bitimanje od 100 milijardi svjetova, od kojih gotovo 300 milijuna mora imati uvjete pogodne za nastanak života. Ali trenutno je poznato nešto više od 5200 potvrđenih egzoplaneta, a promatranja još 9000 potencijalnih objekata još uvijek se testiraju.
Kako nastaje polarna svjetlost?
Aurora - šareni "light show"koji se mogu promatrati na noćnom nebu na subpolarnim i ponekad umjerenim geografskim širinama. Polarne svjetlosti nastaju kada se nabijene čestice (elektroni i protoni) sudare s plinovima u gornjoj atmosferi Zemlje.
Ovi sudari proizvode sićušne bljeskovekoje prekrivaju nebo raznobojnim "šarama". Kada se milijarde bljeskova pojave uzastopno, čini se da se aurore kreću ili "plešu" na nebu.
Ovisno o tome koji atomičestice međusobno djeluju, može biti različitih boja. Primjerice, najčešća, zelena, nijansa nastaje kada se nabijene čestice sudare s molekulama kisika na visini od 100 do 300 km, a atomi dušika na visini od oko 100 km daju ružičasti i tamnocrveni sjaj.
Raznobojna polarna svjetla. Slika: Kanadska svemirska agencija, Sveučilište Calgary, Astronomy North
Iako su aurore vidljive uglavnomnoću, nastaju pod utjecajem sunčevog vjetra. Ovo je tok ioniziranih čestica koji teče iz korone zvijezde u svim smjerovima. Puše neprekidno, ali u normalnim uvjetima Zemljino magnetsko polje čini nevidljivi štit koji nas štiti od sunčevog vjetra. S vremena na vrijeme solarni vjetar pojačava i “probija” zaštitu. Kao rezultat toga, tok čestica stupa u interakciju s plinovima u magnetskom polju (magnetosferi), stvarajući veličanstvene aurore.
Zemljino magnetsko polje usmjerava nabijenčestice prema polovima. Oblik Zemljinog magnetskog polja stvara dva ovala aurore iznad sjevernog i južnog magnetskog pola. Štoviše, što je Sunce aktivnije, to će ovaj oval biti "širi" i što će polarna svjetlost biti vidljiva na nižim geografskim širinama.
Svoju najveću aktivnost postiže pod utjecajemizbacivanje koronalne mase. Tijekom ovog fenomena iz Sunčeve korone izbija ogroman “mjehurić” nabijene plazme koji se kreće prosječnom brzinom od preko 400 km/s.
Umjetnička ilustracija izbacivanja koronalne mase i zaštitnih linija magnetskog polja. Slika: Kanadska svemirska agencija
Postoje li aurore na drugim planetima?
Aurore nisu jedinstveni zemaljskifenomen. Ako planet ima atmosferu i magnetsko polje, najvjerojatnije će doživjeti polarnu svjetlost. Tijekom astronomskih promatranja, istraživači su uočili slične pojave na mnogim planetima Sunčevog sustava.
Magnetska polja Jupitera i Saturna mnogo su jačanego Zemljina (na primjer, Jupiterova ekvatorijalna jakost polja je 4,3 Gaussa u usporedbi s 0,3 Gaussa za Zemlju). Nije iznenađujuće da se na oba plinovita diva opažaju aurore velikih razmjera.
Aurore na Saturnu slične su onima na Zemljinastaju pod utjecajem sunčevog vjetra. Ali na Jupiteru je ovaj fenomen mnogo kompliciraniji. Glavni oval Jupiterove aurore povezan je s plazmom koja izbija iz vulkana na mjesecu Io i dospijeva u magnetosferu planeta. Druga vrsta aurore na planetu povezana je sa solarnim vjetrom.
Osim toga, mjeseci, posebno Io, također sumoćni izvori aurore. Nastaje zbog magnetskog dinama - efekta samogeneriranja polja tijekom gibanja zbog relativnog gibanja između rotirajućeg planeta i mjeseca koji se kreće. Taj učinak stvara električne struje koje se kreću duž linija sile i "nabijaju" čestice u atmosferi.
Aurora na Jupiteru. Slika: NASA, ESA & John T. Clarke (Sveučilište u Michiganu)
Aurore su također opažene na Veneri iMars. Venera nema magnetsko polje, pa polarna svjetlost na ovom planetu izgleda kao svijetle i raštrkane mrlje različitih oblika i intenziteta, ponekad raspoređene po cijelom disku planeta. A na Crvenom planetu otkriveno je nekoliko vrsta sličnih fenomena odjednom, koji se objašnjavaju na različite načine.
Более того, в 2014–2016 годах исследовательский корабль «Розетта» наблюдал полярные сияния даже на комете Чурюмова — Герасименко. Его можно было увидеть в дальнем ультрафиолетовом диапазоне длин волн. Исследователи полагают, что оно возникает при взаимодействии ускоренных электронов солнечного ветра с частицами газа в коме — облаке, окружающем ядро планеты.
Aurore u ultraljubičastom svjetlu na kometu. Slika: ESA/Rosetta/NAVCAM
Zvjezdani vjetrovi dalekih svjetova i potraga za životom
U 2021. nagovještaji prisutnosti takvihinterakcije koje se događaju u drugim zvjezdanim sustavima prvi put su otkrivene pomoću radioteleskopa LOFAR (Low-Frequency Array) u Nizozemskoj. Istraživači su otkrili oko 20 patuljastih zvijezda koje emitiraju specifične radio emisije. Iako ti planeti još nemaju otkrivene egzoplanete, ovaj efekt nalikuje interakciji zvjezdanih vjetrova s magnetskim poljima drugih objekata.
В своем исследовании ученые сосредоточились на красных карликах, наиболее распространенном типе звезд во Вселенной, составляющих более 70% «населения» Млечного Пути. Эти звезды маленькие и холодные: их масса не превышает трети солнечной и они, как правило, до 50 раз тусклее.
Планеты Солнечной системы излучают мощные радиоволны, когда их магнитные поля взаимодействуют с солнечным ветром, но радиосигналы от планет из других звездных систем до 2021 года поймать не удавалось.
Tijekom studije, planetarni znanstvenici otkrili su 19zvjezdani sustavi iz kojih dolazi radio emisija. Podaci podsjećaju na interakciju magnetskih polja Jupitera i Io. Iako sami egzoplanete još nisu pronađene, interakcija između planeta i zvijezde najbolje je objašnjenje promatranih pojava.
В 2022 году исследователь из Лейдонского университета Роб Кавана пошел еще дальше. Он разработал математические модели, которые описывают, как взаимодействуют звездные ветры и магнитные поля различных планет. Модели Каваны полезны не только для обнаружения новых экзопланет.
Podaci prikupljeni radioteleskopom također mogu bitikoristiti za istraživanje zvjezdanog sustava. Na primjer, na temelju modela i fiksnog signala može se odrediti veličina planeta i njegova orbita. Osim toga, snaga zračenja također bi mogla pružiti uvid u svojstva samih zvjezdanih vjetrova i veličinu magnetskog polja oko egzoplaneta.
Это важная информация, потому что вполне вероятно, что магнитное поле Земли обеспечило нам наличие атмосферы. А значит, наличие и размер магнитного поля дает астрономам указание на потенциальную обитаемость планеты.
Rob Kavanagh, modelar
Istraživači će nastaviti razvijati modeleinterakcije između zvijezda i planeta kako bi se stvorila tehnika za velike pretrage egzoplaneta korištenjem radioastronomskih promatranja. Možda će upravo ova metoda omogućiti pronalaženje drugog nastanjivog svijeta u našoj Galaksiji.
Čitaj više:
Zašto Mjesec, a ne Mars: glavna stvar o misiji Artemis-1 i zašto je potrebna
Drevni amulet prepisao je povijest najmisterioznijeg europskog jezika
Opovrgnuta je glavna teorija o postanku čovjeka: odakle smo došli