I løpet av årene med observasjoner har planetariske forskere og astrofysikere utviklet mange måter å søke etter fjerne eksoplaneter på.
Det er anslått at bare i Melkeveien skal det være neimindre enn 100 milliarder verdener, hvorav nesten 300 millioner må ha forhold som er egnet for livets fremvekst. Men i overkant av 5200 bekreftede eksoplaneter er for tiden kjent, og observasjoner av ytterligere 9000 kandidatobjekter blir fortsatt testet.
Hvordan dannes nordlys?
Aurora - et fargerikt "lysshow"som kan observeres på nattehimmelen på subpolare og noen ganger tempererte breddegrader. Nordlys oppstår når ladede partikler (elektroner og protoner) kolliderer med gasser i jordens øvre atmosfære.
Disse kollisjonene gir små blinksom dekker himmelen med flerfargede "mønstre". Når milliarder av blink oppstår etter hverandre, ser det ut til at nordlyset beveger seg eller "danser" på himmelen.
Avhengig av hvilke atomerpartikler samhandler, det kan være av forskjellige farger. For eksempel oppstår den vanligste, grønne fargetonen når ladede partikler kolliderer med oksygenmolekyler i en høyde på 100 til 300 km, og nitrogenatomer i en høyde på ca. 100 km gir en rosa og mørkerød glød.
Flerfargede polarlys. Bilde: Canadian Space Agency, University of Calgary, Astronomy North
Selv om nordlyset hovedsakelig er synligemåte om natten dannes de under påvirkning av solvinden. Dette er en strøm av ioniserte partikler som strømmer fra koronaen til en stjerne i alle retninger. Det blåser kontinuerlig, men under normale forhold danner jordas magnetfelt et usynlig skjold som beskytter oss mot solvinden. Fra tid til annen forsterkes solvinden og "bryter gjennom" beskyttelsen. Som et resultat interagerer en strøm av partikler med gasser i et magnetisk felt (magnetosfære), noe som gir opphav til praktfulle nordlys.
Jordens magnetfelt styrer ladetpartikler mot polene. Formen på jordens magnetfelt skaper to nordlysovaler over de magnetiske nord- og sørpolene. Dessuten, jo mer aktiv solen er, jo "bredere" vil denne ovalen være og jo lavere breddegrader vil nordlyset være synlig.
Den når sin største aktivitet under påvirkning avkoronale masseutkast. Under dette fenomenet bryter en enorm "boble" av ladet plasma ut fra solkoronaen, og beveger seg med en gjennomsnittshastighet på over 400 km/s.
Kunstnerisk illustrasjon av koronale masseutkast og magnetfeltbeskyttelseslinjer. Bilde: Canadian Space Agency
Finnes det nordlys på andre planeter?
Auroras er ikke et unikt terrestriskfenomen. Hvis en planet har en atmosfære og et magnetfelt, vil den mest sannsynlig oppleve nordlys. Under astronomiske observasjoner har forskere observert lignende fenomener på mange planeter i solsystemet.
De magnetiske feltene til Jupiter og Saturn er mye sterkereenn Jorden (for eksempel er Jupiters ekvatoriale feltstyrke 4,3 Gauss sammenlignet med 0,3 Gauss for Jorden). Ikke overraskende er det observert nordlys i stor skala på begge gassgigantene.
Auroras på Saturn ligner de på jordendannes under påvirkning av solvind. Men på Jupiter er dette fenomenet mye mer komplisert. Hovedovalen til Jupiters nordlys er assosiert med plasma som bryter ut fra vulkaner på månen Io og når planetens magnetosfære. En annen type nordlys på planeten er assosiert med solvinden.
I tillegg er månene, spesielt Io, også detkraftige kilder til nordlys. Det oppstår på grunn av magnetisk dynamo - effekten av selvgenerering av et felt ved bevegelse på grunn av den relative bevegelsen mellom den roterende planeten og den bevegelige månen. Denne effekten genererer elektriske strømmer som beveger seg langs kraftlinjer og "lader" partikler i atmosfæren.
Aurora på Jupiter. Bilde: NASA, ESA & John T. Clarke (Univ. of Michigan)
Nordlys er også observert på Venus ogMars. Venus har ikke et magnetfelt, så nordlyset på denne planeten ser ut som lyse og spredte flekker av forskjellige former og intensiteter, noen ganger fordelt på planetens skive. Og på den røde planeten ble flere typer lignende fenomener oppdaget på en gang, som er forklart på forskjellige måter.
Dessuten, i 2014–2016, forskningRosetta-skipet observerte nordlys selv på kometen Churyumov-Gerasimenko. Det kunne sees i det fjerne ultrafiolette bølgelengdeområdet. Forskere mener at det oppstår når akselererte elektroner fra solvinden samhandler med gasspartikler i koma, en sky som omgir planetens kjerne.
Auroras i ultrafiolett lys på en komet. Bilde: ESA/Rosetta/NAVCAM
Stjernevinder fra fjerne verdener og søken etter liv
I 2021, antydninger til tilstedeværelsen av slikeinteraksjoner som forekommer i andre stjernesystemer ble først oppdaget ved hjelp av radioteleskopet LOFAR (Low-Frequency Array) i Nederland. Forskere har oppdaget rundt 20 dvergstjerner som sender ut spesifikk radiostråling. Selv om disse planetene ennå ikke har oppdaget eksoplaneter, ligner denne effekten samspillet mellom stjernevinder og magnetfeltene til andre objekter.
I sin studie fokuserte forskerne pårøde dverger, den vanligste typen stjerne i universet, og utgjør mer enn 70 % av "befolkningen" i Melkeveien. Disse stjernene er små og kule: massen deres er ikke mer enn en tredjedel av solens, og de er vanligvis opptil 50 ganger svakere.
Planetene i solsystemet avgir kraftigeradiobølger når magnetfeltene deres samhandler med solvinden, men radiosignaler fra planeter i andre stjernesystemer kunne ikke oppdages før i 2021.
Under studien oppdaget planetariske forskere 19stjernesystemer som radiostråling kommer fra. Dataene minner om samspillet mellom magnetfeltene til Jupiter og Io. Selv om selve eksoplanetene ennå ikke er funnet, er samspillet mellom planeten og stjernen den beste forklaringen på de observerte fenomenene.
I 2022, en forsker fra LeydonUniversitetet Rob Kavanagh gikk enda lenger. Han utviklet matematiske modeller som beskriver hvordan stjernevindene og magnetfeltene til forskjellige planeter samhandler. Kavanaghs modeller er nyttige for mer enn bare å oppdage nye eksoplaneter.
Dataene som samles inn av radioteleskopet kan også værebruke til å utforske stjernesystemet. For eksempel, basert på modeller og et fast signal, kan man bestemme størrelsen på planeten og dens bane. I tillegg vil styrken til strålingen også kunne gi innsikt i egenskapene til selve stjernevindene og størrelsen på magnetfeltet rundt eksoplaneten.
Dette er viktig informasjon fordi det er ganskeDet er sannsynlig at jordens magnetfelt ga oss en atmosfære. Dette betyr at tilstedeværelsen og størrelsen på magnetfeltet gir astronomer en indikasjon på den potensielle beboeligheten til planeten.
Rob Kavanagh, modellbygger
Forskere vil fortsette å utvikle modellerinteraksjoner mellom stjerner og planeter for å lage en teknikk for storskala søk etter eksoplaneter ved hjelp av radioastronomiobservasjoner. Kanskje er det denne metoden som vil gjøre det mulig å finne en annen beboelig verden i galaksen vår.
Les mer:
Hvorfor månen og ikke Mars: det viktigste med Artemis-1-oppdraget og hvorfor det er nødvendig
En eldgammel amulett omskrev historien til Europas mest mystiske språk
Hovedteorien om menneskets opprinnelse ble tilbakevist: hvor kom vi fra