ESO tisková zpráva: Podivné větry odhalují dosud nejsilnější náznaky magnetické aktivity na exoplanetách

Podivné větry odhalují dosud nejsilnější náznaky magnetické aktivity na exoplanetách

Tým astronomů nalezl dosud nejpřesvědčivější důkaz, že některé planety mimo naši sluneční soustavu mohou být magnetické. Pomocí Velmi velkého dalekohledu Evropské jižní observatoře (ESO VLT) a teleskopu Gemini North vědci změřili rychlost větru na sedmi velmi horkých exoplanetách podobných Jupiteru. Pozorování odhalila, že větry na těchto planetách jsou s největší pravděpodobností řízeny magnetickým polem, a poskytla tak první spolehlivé měření magnetismu na planetách mimo Sluneční soustavu.

" Tento průlomový objev otevírá zcela nové možnosti výzkumu exoplanet. Je to poprvé, kdy můžeme porovnat magnetické prostředí jiných světů - což je klíčový krok k tomu, abychom nakonec pochopili, které planety mohou zůstat naživu, udržet si vodu a možná dokonce jednoho dne hostit život, jak ho známe ," říká Julia Seidel, astronomka z Laboratoire Lagrange, Observatoire de la Côte d'Azur ve Francii a hlavní autorka studie publikované dnes v časopise Nature Astronomy .

Magnetické pole Země složitým způsobem ovlivňuje naši atmosféru, a je proto klíčovým faktorem pro pochopení toho, co udržuje planetu obyvatelnou pro život. Magnetická pole jsou přítomna i na dalších planetách Sluneční soustavy, jako je Jupiter a Saturn. Za posledních 15 let se však nikomu nepodařilo přímo změřit sílu magnetických polí exoplanet - až doposud.

Tým se však nezaměřil na měření magnetických polí, ale spíše větrů. Změřili rychlost větru na sedmi exoplanetách obíhajících kolem různých hvězd: plynných obrů podobných Jupiteru, ale každá z nich je slapově vázána na svou hostitelskou hvězdu a nachází se velmi blízko ní. Stejně jako vidíme vždy jen jednu stranu Měsíce, jsou tyto planety vždy jednou stranou přivráceny ke hvězdě, což vede k tomu, že jejich denní strana je spalující a noční strana mrazivá. Tento teplotní rozdíl vytváří klima zcela odlišné od klimatu na naší planetě, s extrémně silnými větry. Rychlost větru v jejich vzorku se pohybovala od přibližně 7200 km/h do více než 25 000 km/h; pro srovnání, nejrychlejší větry naměřené na Jupiteru dosahují rychlosti přibližně 1500 km/h.

" Na začátku jsme si dali za cíl ověřit, zda se atmosférické větry chovají stejně u všech horkých planet ," vysvětluje Seidel, který dříve působil jako astronom v ESO v Chile. Pro svá měření tým použil data z přístroje ESPRESSO na dalekohledu ESO VLT , který se nachází v chilské poušti Atacama, a z podobného přístroje na dalekohledu Gemini North na Havaji v USA. (VLT je dalekohled ESO, zatímco Gemini North je jednou polovinou Mezinárodní observatoře Gemini, částečně financované americkou Národní vědeckou nadací (NSF) a provozované laboratoří NSF NOIRLab).

Když se však podívali na to, jak se rychlost větru mění v závislosti na teplotě planety, zjistili, že se objevil velmi zajímavý vzorec: čím teplejší planeta, tím pomalejší vítr. " To je naprosto protichůdné, protože za stejných podmínek mají horké planety více energie k urychlení větrů! Musí se stát něco, co u horkých objektů rychlost větru zpomaluje ," říká spoluautorka studie Vivien Parmentierová, profesorka z Laboratoře Lagrange.

Tým dospěl k závěru, že nejkonzistentnějším vysvětlením této záhady je přítomnost celoplanetárních magnetických polí, protože tato pole mohou fungovat jako brzda a zpomalovat pohyb nabitých částic v atmosféře. Získaná data proto vědcům umožnila odvodit sílu magnetického pole na každé ze zkoumaných planet. Zjistili, že jejich síla je srovnatelná s těmi, která se nacházejí v naší Sluneční soustavě: přibližně čtyřikrát silnější než u Saturnu nebo přibližně poloviční než u Jupiteru.

Takto silná magnetická pole by mohla ovlivňovat nejen vítr na těchto vzdálených planetách. "Zde na Zemi známe krásu polární a jižní záře, kdy částice ze Slunce dopadají na naše magnetické pole a jsou vedeny k pólům, kde se srážejí s plyny v atmosféře a vytvářejí barevné projevy zelené, růžové a fialové barvy ," vysvětluje spoluautorka studie Bibiana Prinothová, bývalá doktorandka na univerzitě ve švédském Lundu, nyní astronomka ESO v německém Garchingu. Na studovaných exoplanetách by magneticky poháněné polární záře mohly být ještě dramatičtější. Tým netrpělivě očekává příchod extrémně velkého dalekohledu ESO , který pomůže charakterizovat nejen velké exoplanety podobné Jupiteru, ale také menší planety, jako je Země, a možná dokonce odhalí plyny, které by mohly na těchto vzdálených světech vytvářet polární záře. Prinoth říká: " Rád si představuji, že některé z těchto světů mají oblohu plnou nejen hvězd, ale i obrovských záclon barevného světla tančících po planetě, která je napůl ve věčném dni a napůl v nekonečné noci ."

Zdroj: ESO Press Release

Původní název: Strange winds reveal strongest hints yet of magnetic activity in exoplanets

Kredit: ESO

Text a obrazový materiál: ESO, použito podle podmínek Creative Commons Attribution 4.0.