Az évek során végzett megfigyelések során a bolygókutatók és asztrofizikusok számos módszert fejlesztettek ki a távoli exobolygók felkutatására.
Becslések szerint csak a Tejútrendszerben nem lehetkevesebb, mint 100 milliárd világ, ebből csaknem 300 milliónak kell megfelelő feltételekkel rendelkeznie az élet kialakulásához. Jelenleg azonban alig több mint 5200 megerősített exobolygó ismeretes, és további 9000 jelölt objektum megfigyelését még mindig tesztelik.
Hogyan keletkezik az aurora?
Aurora - színes "fényshow"amely az éjszakai égbolton a szubpoláris és olykor mérsékelt égövi szélességeken is megfigyelhető. Az aurórák akkor keletkeznek, amikor töltött részecskék (elektronok és protonok) ütköznek gázokkal a Föld felső légkörében.
Ezek az ütközések apró villanásokat okoznakamelyek sokszínű „mintákkal” borítják az eget. Amikor több milliárd villanás történik egymás után, úgy tűnik, hogy az aurorák mozognak vagy "táncolnak" az égen.
Attól függően, hogy mely atomoka részecskék kölcsönhatásba lépnek, különböző színű lehet. Például a leggyakoribb, zöld árnyalat akkor jelentkezik, amikor töltött részecskék ütköznek oxigénmolekulákkal 100-300 km magasságban, és a nitrogénatomok körülbelül 100 km magasságban rózsaszín és sötétvörös fényt adnak.
Többszínű sarki fények. Kép: Kanadai Űrügynökség, Calgary Egyetem, Astronomy North
Bár az aurorák főleg láthatókéjszaka, a napszél hatására jönnek létre. Ez egy ionizált részecskék áramlata, amely egy csillag koronájából minden irányba áramlik. Folyamatosan fúj, de normál körülmények között a Föld mágneses tere láthatatlan pajzsot alkot, amely megvéd minket a napszéltől. A napszél időről időre felerősödik és „áttöri” a védelmet. Ennek eredményeként a részecskék árama kölcsönhatásba lép a gázokkal egy mágneses térben (magnetoszférában), ami csodálatos aurórákat eredményez.
A Föld mágneses tere a töltést irányítjarészecskék a pólusok felé. A Föld mágneses mezejének alakja két aurora oválist hoz létre az északi és a déli mágneses pólus felett. Sőt, minél aktívabb a Nap, annál „szélesebb” lesz ez az ovális, és minél alacsonyabb szélességeken lesz látható az aurora.
Hatása alatt éri el legnagyobb aktivitásátkoronális tömeges kilökődés. A jelenség során egy hatalmas töltött plazma „buborék” tör ki a napkoronából, amely átlagosan 400 km/s feletti sebességgel mozog.
Koronális tömeg kilökődések és mágneses térvédő vonalak művészi illusztrációja. Kép: Kanadai Űrügynökség
Vannak aurórák más bolygókon?
Az Aurorák nem egyedülálló földi élőlényekjelenség. Ha egy bolygónak van légköre és mágneses mezeje, akkor nagy valószínűséggel aurórákat fog tapasztalni. Csillagászati megfigyelések során a kutatók hasonló jelenségeket figyeltek meg a Naprendszer számos bolygóján.
A Jupiter és a Szaturnusz mágneses tere sokkal erősebbmint a Földé (például a Jupiter egyenlítői térereje 4,3 Gauss, szemben a Föld 0,3 Gaussával). Nem meglepő, hogy mindkét gázóriáson nagyméretű aurórákat figyelnek meg.
A Szaturnusz aurórái hasonlóak a földiekheznapszél hatására jönnek létre. De a Jupiteren ez a jelenség sokkal bonyolultabb. A Jupiter auróráinak fő oválisa az Io hold vulkánjaiból kitörő plazmához kapcsolódik, amely eléri a bolygó magnetoszféráját. A bolygó egy másik típusa a napszélhez kötődik.
Ezenkívül a holdak, különösen az Io isaz aurora erőteljes forrásai. Ez a mágneses dinamó miatt keletkezik - a mozgás során a mező öngeneráló hatása a forgó bolygó és a mozgó hold közötti relatív mozgás következtében. Ez a hatás erővonalak mentén mozgó elektromos áramokat generál, és a légkörben lévő részecskéket "tölti".
Aurora a Jupiteren. Kép: NASA, ESA & John T. Clarke (Michigani Egyetem)
Aurórákat is megfigyeltek a Vénuszon ésMars. A Vénusznak nincs mágneses tere, ezért ezen a bolygón az aurorák fényes és szétszórt, különböző formájú és intenzitású foltoknak tűnnek, amelyek néha a bolygó korongján oszlanak el. A Vörös Bolygón pedig egyszerre több fajta hasonló jelenséget fedeztek fel, amelyeket különböző módon magyaráznak.
Sőt, 2014–2016-ban a kutatásA Rosetta hajó még a Churyumov-Gerasimenko üstökösön is megfigyelte az aurórákat. A távoli ultraibolya hullámhossz-tartományban lehetett látni. A kutatók úgy vélik, hogy ez akkor fordul elő, amikor a napszél felgyorsult elektronjai kölcsönhatásba lépnek a kómában lévő gázrészecskékkel, a bolygó magját körülvevő felhővel.
Auroras ultraibolya fényben egy üstökösön. Kép: ESA/Rosetta/NAVCAM
Távoli világok csillagszellei és az élet keresése
2021-ben utalások az ilyenek jelenlétéremás csillagrendszerekben előforduló kölcsönhatásokat először a hollandiai LOFAR (Low-Frequency Array) rádióteleszkóp segítségével észlelték. A kutatók körülbelül 20 törpecsillagot fedeztek fel, amelyek specifikus rádiósugárzást bocsátanak ki. Bár ezek a bolygók még nem fedeztek fel exobolygót, ez a hatás a csillagszelek és más objektumok mágneses mezőinek kölcsönhatására hasonlít.
Tanulmányukban a tudósok arra összpontosítottakvörös törpék, a világegyetem leggyakoribb csillagtípusa, amely a Tejútrendszer „populációjának” több mint 70%-át teszi ki. Ezek a csillagok kicsik és hűvösek: tömegük nem haladja meg a Nap tömegének egyharmadát, és általában 50-szer halványabbak.
A Naprendszer bolygói erőteljesen bocsátanak kirádióhullámok, amikor mágneses mezőik kölcsönhatásba lépnek a napszéllel, de más csillagrendszerek bolygóiról érkező rádiójeleket csak 2021-ig lehetett észlelni.
A tanulmány során a bolygókutatók 19-et fedeztek felcsillagrendszerek, amelyekből rádiósugárzás származik. Az adatok a Jupiter és az Io mágneses mezőinek kölcsönhatására emlékeztetnek. Bár magukat az exobolygókat még nem találták meg, a megfigyelt jelenségekre a bolygó és a csillag közötti kölcsönhatás a legjobb magyarázat.
2022-ben egy kutató LeydonbólAz egyetem Rob Kavanagh még tovább ment. Olyan matematikai modelleket dolgozott ki, amelyek leírják, hogyan hatnak egymásra a csillagszelek és a különböző bolygók mágneses mezői. A Kavanagh modelljei nem csak új exobolygók felfedezéséhez hasznosak.
A rádióteleszkóp által gyűjtött adatok is lehetnekhasználja a csillagrendszer felfedezésére. Például modellek és rögzített jel alapján meg lehet határozni a bolygó méretét és pályáját. Ezenkívül a sugárzás erőssége betekintést nyújthat maguknak a csillagszelek tulajdonságaiba és az exobolygó körüli mágneses mező méretébe is.
Ez fontos információ, mert eléggéValószínű, hogy a Föld mágneses tere biztosított számunkra légkört. Ez azt jelenti, hogy a mágneses mező jelenléte és mérete jelzi a csillagászoknak a bolygó potenciális lakhatóságát.
Rob Kavanagh, modellező
A kutatók folytatják a modellek fejlesztésétcsillagok és bolygók közötti kölcsönhatások, hogy létrehozzanak egy technikát az exobolygók nagyszabású kutatására rádiócsillagászati megfigyelések segítségével. Talán ez a módszer teszi lehetővé, hogy egy másik lakható világot találjunk Galaxisunkban.
Olvass tovább:
Miért a Hold és nem a Mars: a legfontosabb az Artemis-1 küldetésben, és miért van rá szükség
Egy ősi amulett írta át Európa legtitokzatosabb nyelvének történetét
Az ember eredetének fő elméletét megcáfolták: honnan jöttünk