Per daugelį stebėjimų planetų mokslininkai ir astrofizikai sukūrė daugybę būdų, kaip ieškoti tolimų egzoplanetų.
Manoma, kad tik Paukščių Take neturėtų būtimažiau nei 100 milijardų pasaulių, iš kurių beveik 300 milijonų turi turėti gyvybei atsirasti tinkamas sąlygas. Tačiau šiuo metu žinoma kiek daugiau nei 5 200 patvirtintų egzoplanetų, o dar 9 000 kandidatų į objektus stebėjimai vis dar bandomi.
Kaip susidaro aurora?
Aurora – spalvingas „šviesų šou“kurį galima stebėti naktiniame danguje subpoliarinėse ir kartais vidutinio klimato platumose. Auroros atsiranda, kai įkrautos dalelės (elektronai ir protonai) susiduria su dujomis viršutinėje Žemės atmosferoje.
Šie susidūrimai sukelia mažus blyksniuskurios padengia dangų įvairiaspalviais „raštais“. Kai iš eilės įvyksta milijardai blyksnių, auroros atrodo judančios arba „šokančios“ danguje.
Priklausomai nuo to, kurie atomaidalelės sąveikauja, jis gali būti įvairių spalvų. Pavyzdžiui, labiausiai paplitęs, žalias, atspalvis atsiranda, kai įkrautos dalelės susiduria su deguonies molekulėmis 100–300 km aukštyje, o azoto atomai, esantys maždaug 100 km aukštyje, suteikia rausvos ir tamsiai raudonos spalvos švytėjimą.
Įvairiaspalviai poliariniai žibintai. Vaizdas: Kanados kosmoso agentūra, Kalgario universitetas, Šiaurės astronomija
Nors auroros matomos daugiausiabūdu naktį, jie susidaro veikiami saulės vėjo. Tai jonizuotų dalelių srautas, tekantis iš žvaigždės vainiko į visas puses. Jis pučia nuolat, tačiau normaliomis sąlygomis Žemės magnetinis laukas sudaro nematomą skydą, saugantį mus nuo saulės vėjo. Kartkartėmis saulės vėjas sustiprėja ir „pramuša“ apsaugą. Dėl to dalelių srautas sąveikauja su dujomis magnetiniame lauke (magnetosferoje), todėl susidaro nuostabios auroros.
Žemės magnetinis laukas nukreipia įkrautądalelės link polių. Žemės magnetinio lauko forma sukuria du auroros ovalus virš šiaurinio ir pietų magnetinio polių. Be to, kuo aktyvesnė Saulė, tuo „platesnis“ šis ovalas ir žemesnėse platumose bus matoma aurora.
Didžiausią aktyvumą jis pasiekia veikiamasvainikinės masės išmetimai. Šio reiškinio metu iš Saulės vainiko išsiveržia didžiulis įkrautos plazmos „burbulas“, judantis vidutiniu virš 400 km/s greičiu.
Meninė vainikinės masės išmetimo ir magnetinio lauko apsaugos linijų iliustracija. Vaizdas: Kanados kosmoso agentūra
Ar kitose planetose yra aurorų?
Auroros nėra unikalios antžeminės būtybėsreiškinys. Jei planetoje yra atmosfera ir magnetinis laukas, greičiausiai ji patirs pašvaistę. Astronominių stebėjimų metu mokslininkai panašius reiškinius pastebėjo daugelyje Saulės sistemos planetų.
Jupiterio ir Saturno magnetiniai laukai yra daug stipresninei Žemės (pavyzdžiui, Jupiterio pusiaujo lauko stipris yra 4,3 Gauso, palyginti su 0,3 Gauso Žemės). Nenuostabu, kad didelio masto auroros stebimos ant abiejų dujų milžinų.
Auroros ant Saturno yra panašios į esančias Žemėjesusidaro veikiant saulės vėjui. Tačiau Jupiteryje šis reiškinys yra daug sudėtingesnis. Pagrindinis Jupiterio pašvaistės ovalas yra susijęs su plazma, kuri išsiveržia iš Io mėnulio ugnikalnių ir pasiekia planetos magnetosferą. Kitas planetos pašvaistės tipas siejamas su saulės vėju.
Be to, yra ir mėnuliai, ypač Iogalingi auroros šaltiniai. Jis atsiranda dėl magnetinio dinamo – savaiminio lauko susidarymo judant dėl santykinio judėjimo tarp besisukančios planetos ir judančio mėnulio. Šis efektas sukuria elektros sroves, judančias jėgos linijomis ir „įkraunančias“ daleles atmosferoje.
Aurora ant Jupiterio. Vaizdas: NASA, ESA ir amp; Johnas T. Clarke'as (Mičigano universitetas)
Auroros taip pat buvo pastebėtos Veneroje irMarsas. Venera neturi magnetinio lauko, todėl auroros šioje planetoje atrodo kaip ryškios ir išsibarsčiusios įvairių formų ir intensyvumo dėmės, kartais pasiskirsčiusios visame planetos diske. O Raudonojoje planetoje vienu metu buvo aptiktos kelios panašių reiškinių rūšys, kurios paaiškinamos įvairiai.
Be to, 2014–2016 m„Rosetta“ laivas stebėjo auroras net Churyumov-Gerasimenko kometoje. Tai galima pamatyti tolimųjų ultravioletinių bangų ilgių diapazone. Tyrėjai mano, kad tai įvyksta, kai įsibėgėję saulės vėjo elektronai sąveikauja su dujų dalelėmis, esančiomis komoje – debesyje, supančiame planetos šerdį.
Auroros ultravioletinėje šviesoje ant kometos. Vaizdas: ESA / Rosetta / NAVCAM
Tolimų pasaulių žvaigždžių vėjai ir gyvenimo paieškos
2021 metais užuominos apie tokių buvimąkitose žvaigždžių sistemose vykstančios sąveikos pirmą kartą buvo aptiktos naudojant LOFAR (Low-Frequency Array) radijo teleskopą Nyderlanduose. Tyrėjai atrado apie 20 nykštukinių žvaigždžių, skleidžiančių specifinę radijo spinduliuotę. Nors šios planetos dar neatrado egzoplanetų, šis efektas primena žvaigždžių vėjų sąveiką su kitų objektų magnetiniais laukais.
Savo tyrime mokslininkai daugiausia dėmesio skyrėraudonieji nykštukai, labiausiai paplitęs žvaigždžių tipas Visatoje, sudarantis daugiau nei 70% Paukščių Tako „populiacijos“. Šios žvaigždės yra mažos ir vėsios: jų masė neviršija trečdalio Saulės masės ir paprastai būna iki 50 kartų blankesnės.
Saulės sistemos planetos spinduliuoja galingairadijo bangų, kai jų magnetiniai laukai sąveikauja su saulės vėju, tačiau radijo signalų iš kitų žvaigždžių sistemų planetų nepavyko aptikti iki 2021 m.
Tyrimo metu planetų mokslininkai atrado 19žvaigždžių sistemos, iš kurių sklinda radijo banga. Duomenys primena Jupiterio ir Io magnetinių laukų sąveiką. Nors pačios egzoplanetos dar nebuvo rastos, planetos ir žvaigždės sąveika yra geriausias pastebėtų reiškinių paaiškinimas.
2022 m. mokslininkas iš LeydonoUniversitetas Robas Kavanaghas nuėjo dar toliau. Jis sukūrė matematinius modelius, apibūdinančius, kaip sąveikauja skirtingų planetų žvaigždžių vėjai ir magnetiniai laukai. Kavanagh modeliai naudingi ne tik atrandant naujas egzoplanetas.
Radijo teleskopo surinkti duomenys taip pat gali būtinaudokite žvaigždžių sistemai tyrinėti. Pavyzdžiui, remiantis modeliais ir fiksuotu signalu, galima nustatyti planetos dydį ir jos orbitą. Be to, spinduliuotės stiprumas taip pat galėtų padėti suprasti pačių žvaigždžių vėjų savybes ir magnetinio lauko aplink egzoplanetą dydį.
Tai svarbi informacija, nes ji ganaTikėtina, kad Žemės magnetinis laukas suteikė mums atmosferą. Tai reiškia, kad magnetinio lauko buvimas ir dydis astronomams rodo potencialų planetos tinkamumą gyventi.
Robas Kavanaghas, modeliuotojas
Mokslininkai ir toliau kurs modeliusžvaigždžių ir planetų sąveika, siekiant sukurti didelio masto egzoplanetų paieškų metodą, naudojant radijo astronomijos stebėjimus. Galbūt būtent šis metodas leis mūsų galaktikoje rasti kitą gyventi tinkamą pasaulį.
Skaityti daugiau:
Kodėl Mėnulis, o ne Marsas: svarbiausia apie Artemis-1 misiją ir kodėl ji reikalinga
Senovinis amuletas perrašė paslaptingiausios Europos kalbos istoriją
Pagrindinė žmogaus kilmės teorija buvo paneigta: iš kur mes atsiradome