V priebehu rokov pozorovaní vyvinuli planetárni vedci a astrofyzici mnoho spôsobov hľadania vzdialených exoplanét.
Odhaduje sa, že iba v Mliečnej ceste by nemal byť žiadnymenej ako 100 miliárd svetov, z ktorých takmer 300 miliónov musí mať podmienky vhodné na vznik života. V súčasnosti je však známych viac ako 5 200 potvrdených exoplanét a pozorovania ďalších 9 000 kandidátskych objektov sa stále testujú.
Ako vzniká polárna žiara?
Aurora - farebná "svetelná show"ktoré možno pozorovať na nočnej oblohe v subpolárnych a niekedy aj miernych zemepisných šírkach. Polárne žiary vznikajú, keď sa nabité častice (elektróny a protóny) zrážajú s plynmi v hornej atmosfére Zeme.
Tieto kolízie vytvárajú drobné zábleskyktoré pokrývajú oblohu rôznofarebnými „vzormi“. Keď sa za sebou vyskytnú miliardy zábleskov, zdá sa, že polárne žiary sa pohybujú alebo „tancujú“ na oblohe.
Podľa toho aké atómyčastice interagujú, môžu mať rôzne farby. Napríklad najbežnejší, zelený, odtieň sa vyskytuje, keď sa nabité častice zrazia s molekulami kyslíka vo výške 100 až 300 km a atómy dusíka vo výške asi 100 km dávajú ružovú a tmavočervenú žiaru.
Viacfarebné polárne svetlá. Obrázok: Canadian Space Agency, University of Calgary, Astronomy North
Aj keď sú viditeľné hlavne polárne žiaryspôsobom v noci vznikajú pod vplyvom slnečného vetra. Ide o prúd ionizovaných častíc prúdiacich z koróny hviezdy všetkými smermi. Fúka nepretržite, no za normálnych podmienok tvorí magnetické pole Zeme neviditeľný štít, ktorý nás chráni pred slnečným vetrom. Slnečný vietor z času na čas zosilnie a „prerazí“ ochranu. Výsledkom je, že prúd častíc interaguje s plynmi v magnetickom poli (magnetosféra), čím vznikajú nádherné polárne žiary.
Magnetické pole Zeme usmerňuje nábojčastice smerom k pólom. Tvar magnetického poľa Zeme vytvára dva ovály polárnej žiary nad severným a južným magnetickým pólom. Navyše, čím aktívnejšie je Slnko, tým „širší“ bude tento ovál a čím nižšie zemepisné šírky bude viditeľná polárna žiara.
Najväčšiu aktivitu dosahuje pod vplyvomvýrony koronálnej hmoty. Počas tohto javu zo slnečnej koróny vybuchne obrovská „bublina“ nabitej plazmy, ktorá sa pohybuje priemernou rýchlosťou cez 400 km/s.
Umelecké znázornenie výronov koronálnej hmoty a ochranných čiar magnetického poľa. Obrázok: Kanadská vesmírna agentúra
Existujú polárne žiary na iných planétach?
Polárne žiary nie sú jedinečným pozemšťanomfenomén. Ak má planéta atmosféru a magnetické pole, s najväčšou pravdepodobnosťou zažije polárne žiary. Počas astronomických pozorovaní vedci pozorovali podobné javy na mnohých planétach slnečnej sústavy.
Magnetické polia Jupitera a Saturnu sú oveľa silnejšieako na Zemi (napríklad sila rovníkového poľa Jupitera je 4,3 Gaussov v porovnaní s 0,3 Gaussov na Zemi). Nie je prekvapením, že na oboch plynových obroch sú pozorované rozsiahle polárne žiary.
Polárne žiary na Saturne sú podobné tým na Zemivznikajú pod vplyvom slnečného vetra. Ale na Jupiteri je tento jav oveľa komplikovanejší. Hlavný ovál Jupiterových polárnych žiaroviek je spojený s plazmou, ktorá vybuchne zo sopiek na mesiaci Io a dostane sa do magnetosféry planéty. Iný typ polárnych žiaroviek na planéte je spojený so slnečným vetrom.
Okrem toho sú tu aj mesiace, najmä Iosilné zdroje polárnej žiary. Vzniká v dôsledku magnetického dynama - efektu samogenerovania poľa pri pohybe v dôsledku relatívneho pohybu medzi rotujúcou planétou a pohybujúcim sa mesiacom. Tento efekt vytvára elektrické prúdy pohybujúce sa pozdĺž siločiar a „nabíjajúce“ častice v atmosfére.
Aurora na Jupiteri. Obrázok: NASA, ESA & John T. Clarke (Univ. of Michigan)
Polárne žiary boli pozorované aj na Venuši aMars. Venuša nemá magnetické pole, takže polárne žiary na tejto planéte vyzerajú ako svetlé a rozptýlené škvrny rôznych tvarov a intenzít, niekedy rozmiestnené po celom disku planéty. A na Červenej planéte bolo naraz objavených niekoľko typov podobných javov, ktoré sa vysvetľujú rôznymi spôsobmi.
Navyše v rokoch 2014–2016 výskumLoď Rosetta pozorovala polárne žiary aj na kométe Čurjumov-Gerasimenko. Bolo to vidieť v ďalekom rozsahu ultrafialových vlnových dĺžok. Výskumníci sa domnievajú, že k nemu dochádza, keď zrýchlené elektróny zo slnečného vetra interagujú s časticami plynu v kóme, oblaku obklopujúcom jadro planéty.
Polárne žiary v ultrafialovom svetle na kométe. Obrázok: ESA/Rosetta/NAVCAM
Hviezdne vetry vzdialených svetov a hľadanie života
V roku 2021, náznaky prítomnosti takýchinterakcie vyskytujúce sa v iných hviezdnych systémoch boli prvýkrát zistené pomocou rádioteleskopu LOFAR (Low-Frequency Array) v Holandsku. Výskumníci objavili asi 20 trpasličích hviezd vyžarujúcich špecifické rádiové emisie. Hoci tieto planéty ešte neobjavili exoplanéty, tento efekt pripomína interakciu hviezdnych vetrov s magnetickými poľami iných objektov.
Vedci sa vo svojej štúdii zamerali načervení trpaslíci, najbežnejší typ hviezdy vo vesmíre, ktorý tvorí viac ako 70 % „populácie“ Mliečnej dráhy. Tieto hviezdy sú malé a chladné: ich hmotnosť nie je väčšia ako tretina hmotnosti Slnka a zvyčajne sú až 50-krát slabšie.
Planéty slnečnej sústavy vyžarujú silnérádiové vlny, keď ich magnetické polia interagujú so slnečným vetrom, ale rádiové signály z planét v iných hviezdnych systémoch nebolo možné zistiť až do roku 2021.
Počas štúdie planetárni vedci objavili 19hviezdne systémy, z ktorých pochádza rádiové vyžarovanie. Údaje pripomínajú interakciu magnetických polí Jupitera a Io. Hoci samotné exoplanéty ešte neboli nájdené, interakcia medzi planétou a hviezdou je najlepším vysvetlením pozorovaných javov.
V roku 2022 výskumník z LeydonuUniversity Rob Kavanagh zašiel ešte ďalej. Vyvinul matematické modely, ktoré opisujú, ako sa vzájomne ovplyvňujú hviezdne vetry a magnetické polia rôznych planét. Kavanaghove modely sú užitočné nielen na objavovanie nových exoplanét.
Dáta zozbierané rádioteleskopom môžu byť tiežpoužiť na preskúmanie hviezdneho systému. Napríklad na základe modelov a pevného signálu je možné určiť veľkosť planéty a jej obežnú dráhu. Okrem toho by sila žiarenia mohla poskytnúť aj pohľad na vlastnosti samotných hviezdnych vetrov a veľkosť magnetického poľa okolo exoplanéty.
Toto je dôležitá informácia, pretože je dosťJe pravdepodobné, že magnetické pole Zeme nám poskytlo atmosféru. To znamená, že prítomnosť a veľkosť magnetického poľa astronómom naznačuje potenciálnu obývateľnosť planéty.
Rob Kavanagh, modelár
Výskumníci budú pokračovať vo vývoji modelovinterakcie medzi hviezdami a planétami s cieľom vytvoriť techniku na rozsiahle vyhľadávanie exoplanét pomocou rádioastronomických pozorovaní. Možno práve táto metóda umožní nájsť v našej Galaxii ďalší obývateľný svet.
Čítaj viac:
Prečo Mesiac a nie Mars: hlavná vec o misii Artemis-1 a prečo je to potrebné
Staroveký amulet prepísal históriu najzáhadnejšieho jazyka Európy
Hlavná teória o pôvode človeka bola vyvrátená: odkiaľ sme prišli