Автор: Уилл Данхэм
ВАШИНГТОН, 2 июня (Reuters) — На основе анализа поведения ветров на семи крупных и горячих газовых экзопланетах астрономы получили самые убедительные на сегодняшний день доказательства того, что планеты за пределами нашей Солнечной системы обладают магнитными полями, как Земля и пять других планет в нашей Солнечной системе.
Это открытие, основанное на наблюдениях с помощью телескопов в Чили и на Гавайях, углубляет понимание экзопланет, показывая, что по крайней мере некоторые из них обладают важной характеристикой, присутствующей у всех, кроме двух, из восьми планет Солнечной системы. Магнитное поле — это невидимое силовое поле, создаваемое движением электропроводящего материала глубоко внутри планеты — расплавленного металлического ядра — в сочетании с вращением планеты.
Хотя ни одна из газовых экзопланет, исследованных в данной работе, не является потенциальным местом обитания жизни, магнитное поле может быть одним из факторов, способствующих обитаемости каменистой планеты, подобной Земле.
Каждая из этих экзопланет вращается очень близко к крупной и горячей звезде, при этом одна сторона постоянно обращена к звезде, а другая — от нее, как Луна по отношению к Земле.
Этот тип планет называется «горячим Юпитером» из-за сопоставимых размеров и состава с самой большой планетой нашей Солнечной системы, хотя и с гораздо более высокой температурой. Масса семи планет варьировалась от примерно такой же, как у Юпитера, до более чем в три раза большей.
На этих планетах сильные ветры дуют с горячей «дневной стороны» на холодную «ночную сторону». Орбитальная близость планет к своим звездам приводит к тому, что на дневной стороне их атмосферы обжигающе высокая. Все они находятся ближе к своей звезде, чем самая внутренняя планета Солнечной системы, Меркурий, к Солнцу.
«Можно было бы ожидать, что на планетах с более высокими температурами будут более сильные ветры. Чем больше энергии поступает в систему, тем сильнее становятся ветры. Но мы наблюдаем обратное», — сказала астроном Юлия Зайдель из Лагранжевой лаборатории Лазурного берега в Ницце, Франция, ведущий автор исследования, опубликованного во вторник в журнале Nature Astronomy.
«На самых горячих планетах наименее сильные ветры перемешивают атмосферу. И это действительно странно, учитывая то, как, по нашему мнению, ведут себя атмосферы», — сказал Зейдель. «Это означает, что вся энергия, которую звезда передает в атмосферу планеты, должна рассеиваться другим способом. И единственная возможность так быстро и сильно затормозить атмосферу — это магнитное поле и его взаимодействие с движущимися заряженными частицами атмосферы».
Скорость ветра на семи экзопланетах достигала 15 500 миль в час (25 000 км в час), что выше, чем на Юпитере.
Учитывая, что большинство планет нашей Солнечной системы обладают магнитными полями, исследователи заявили, что неудивительно, что экзопланеты тоже их имеют. Однако они отметили, что до сих пор ученым было трудно найти убедительные доказательства.
«Мы рассматриваем не отдельную экзопланету, а совокупность экзопланет и видим, что вырисовывается определенная тенденция», — сказал Зейдель.
Магнитное поле Юпитера — самое большое и мощное в нашей Солнечной системе. Семь экзопланет создали магнитные поля, меньшие, чем у Юпитера, но сопоставимые с полями планет Солнечной системы в целом.
Меркурий, Сатурн, Уран и Нептун, наряду с Землей и Юпитером, являются планетами Солнечной системы, генерирующими глобальное магнитное поле. Венера и Марс — две планеты, не имеющие магнитного поля, хотя Ганимед, крупный спутник Юпитера, генерирует собственное магнитное поле. Давным-давно спутник Земли также генерировал собственное магнитное поле.
Магнитное поле — один из факторов, определяющих способность планеты поддерживать свою атмосферу в течение длительных периодов времени. Например, Марс когда-то обладал магнитным полем, но потерял его миллиарды лет назад после охлаждения своей внутренней части, и теперь имеет лишь разреженную атмосферу и негостеприимный ландшафт.
«Хотя широко распространено заблуждение, что магнитные поля напрямую определяют пригодность планеты для жизни, они могут играть важную роль в эволюции планеты с течением времени», — сказала астроном и соавтор исследования Бибиана Принот из Европейской южной обсерватории в Германии. «Жизнь, какой мы ее знаем, зависит от наличия атмосферы. Атмосфера помогает поддерживать давление на поверхности, регулировать температуру и, на Земле, позволяет существовать жидкой воде на поверхности».
(Репортаж Уилла Данхэма, редактирование Розальбы О’Брайен)