長年の観測を通じて、惑星科学者や天体物理学者は、遠く離れた系外惑星を探すためのさまざまな方法を開発してきました。
天の川にのみ存在しないはずであると推定されています世界は 1000 億にも満たず、そのうち約 3 億は生命の出現に適した条件を備えている必要があります。しかし、現在確認されている系外惑星は 5,200 をわずかに超える程度であり、さらに 9,000 の候補天体の観測がまだテストされています。
オーロラはどのように形成されるのですか？
オーロラ - 色とりどりの「光のショー」これは、亜寒帯や時には温帯の緯度の夜空で観察できます。オーロラは、荷電粒子（電子と陽子）が地球の上層大気のガスと衝突するときに発生します。
これらの衝突は小さな閃光を生む色とりどりの「模様」で空を覆う。数十億回の閃光が連続して発生すると、オーロラが空で動いているか、「踊っている」ように見えます。
どの原子に応じて粒子が相互作用すると、さまざまな色になる可能性があります。たとえば、最も一般的な緑色の色相は、荷電粒子が高度 100 ～ 300 km で酸素分子と衝突したときに発生し、高度約 100 km で窒素原子がピンク色と暗赤色の輝きを放ちます。
色とりどりの極光。画像: カナダ宇宙庁、カルガリー大学、アストロノミー ノース
主にオーロラが見られますが、夜になると、太陽風の影響を受けて形成されます。これは、星のコロナからあらゆる方向に流れる電離粒子の流れです。絶え間なく吹いていますが、通常の状態では、地球の磁場は目に見えないシールドを形成し、太陽風から私たちを守っています。時々、太陽風が強まり、保護を「突破」します。その結果、粒子の流れが磁場 (磁気圏) 内のガスと相互作用し、壮大なオーロラが発生します。
地球の磁場は帯電した極に向かって粒子。地球の磁場の形状は、北磁極と南磁極の上に 2 つのオーロラの楕円形を作り出します。さらに、太陽の活動が活発になればなるほど、この楕円は「より広く」なり、オーロラが見える緯度は低くなります。
の影響下で最大の活動に達する。コロナ質量放出。この現象の間、帯電したプラズマの巨大な「泡」が太陽コロナから噴出し、平均速度 400 km/s 以上で移動します。
コロナ質量放出と磁場ガード ラインの芸術的なイラスト。画像: カナダ宇宙庁
他の惑星にオーロラはありますか?
オーロラは固有の地上生物ではない現象。惑星に大気と磁場がある場合、オーロラが発生する可能性が最も高くなります。天体観測中に、研究者は太陽系の多くの惑星で同様の現象を観察しました。
木星と土星の磁場ははるかに強いです(たとえば、木星の赤道磁場の強度は 4.3 ガウスですが、地球の 0.3 ガウスと比較します)。当然のことながら、両方の巨大ガス惑星で大規模なオーロラが観察されています。
土星のオーロラは地球のオーロラと似ている太陽風の影響で形成されます。しかし、木星ではこの現象はさらに複雑です。木星のオーロラの主な楕円形は、衛星イオの火山から噴出して惑星の磁気圏に到達するプラズマと関連しています。地球上の別のタイプのオーロラは、太陽風に関連しています。
さらに、衛星、特にイオもまた、オーロラの強力な発生源。それは磁気ダイナモ、つまり回転する惑星と移動する月の間の相対運動による移動時の磁場の自己生成効果によって発生します。この効果により、力線に沿って流れる電流が発生し、大気中の粒子が「帯電」します。
木星のオーロラ。画像: NASA、ESA、およびジョン・T・クラーク (ミシガン大学)
金星でもオーロラが観測されている火星。金星には磁場がないため、この惑星のオーロラは、さまざまな形や強度の明るく散乱したスポットのように見え、時には惑星の円盤全体に分布しています。そして火星では、いくつかの種類の類似した現象が一度に発見され、それらはさまざまな方法で説明されています。
さらに、2014 年から 2016 年にかけて、ロゼッタ号はチュリュモフ・ゲラシメンコ彗星でもオーロラを観測しました。遠紫外の波長範囲で見ることができました。研究者らは、太陽風からの加速された電子が、惑星の核を取り囲む雲であるコマのガス粒子と相互作用するときに発生すると考えています。
彗星の紫外線のオーロラ。画像: ESA/Rosetta/NAVCAM
遠い世界の星風と生命の探求
2021年、そんな存在の暗示他の星系で発生する相互作用は、オランダの LOFAR (低周波アレイ) 電波望遠鏡を使用して最初に検出されました。研究者は、特定の電波放射を放出する約 20 の矮星を発見しました。これらの惑星はまだ太陽系外惑星を発見していませんが、この効果は恒星風と他の天体の磁場との相互作用に似ています。
研究の中で、科学者たちは次のことに焦点を当てました。赤色矮星は宇宙で最も一般的な種類の星であり、天の川銀河の「人口」の 70% 以上を占めています。これらの星は小さくて低温です。その質量は太陽の 3 分の 1 に過ぎず、通常は最大 50 倍暗いのです。
太陽系の惑星は強力なエネルギーを放出しています磁場が太陽風と相互作用するときに電波が発生しますが、他の恒星系の惑星からの電波信号は 2021 年まで検出できませんでした。
調査中に、惑星科学者は19を発見しました電波放射が発生する恒星系。このデータは、木星とイオの磁場の相互作用を連想させます。系外惑星自体はまだ見つかっていませんが、惑星と星の間の相互作用は、観測された現象の最良の説明です。
2022年、レイドンの研究者がロブ・カバナー大学はさらに先を行きました。彼は、さまざまな惑星の恒星風と磁場がどのように相互作用するかを説明する数学的モデルを開発しました。カバナーのモデルは、新しい系外惑星を発見するだけではなく、それ以上の用途にも役立ちます。
電波望遠鏡で集めたデータも星系を探索するために使用します。たとえば、モデルと固定信号に基づいて、惑星のサイズと軌道を決定できます。さらに、放射の強さから、恒星風自体の特性や系外惑星の周囲の磁場の大きさについての洞察も得られる可能性があります。
これは重要な情報ですので、おそらく地球の磁場が私たちに大気をもたらしたと考えられます。これは、磁場の存在と大きさが天文学者に惑星の潜在的な居住可能性の指標を与えることを意味します。
ロブ・カバナ、モデラー
研究者はモデルの開発を続けます星と惑星の間の相互作用を研究し、電波天文観測を使用して太陽系外惑星を大規模に検索する手法を作成します。おそらく、私たちの銀河系で別の居住可能な世界を見つけることを可能にするのは、この方法です.
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