Открыт новый способ изучения экзопланет

Астрономы нашли новый способ изучения планет вокруг звезд — красных карликов.

Используя радиотелескоп Low-Frequency Array (LOFAR), ученые наблюдали радиоволны, которые несут отличительные признаки внеземных сияний, вызванных взаимодействием между магнитным полем Gliese 1151, карликовой звезды типа M4.5, расположенной приблизительно в 26 световых годах, и планеты, которая находиться на орбите звезды.

Подобное радиоизлучение от взаимодействия звезды и планеты давно предсказывалось, но астрономы впервые смогли обнаружить и расшифровать эти сигналы.

Красные карлики — это самый распространенный тип звезд в нашей Галактике Млечный Путь, но они намного меньше и холоднее нашего Солнца. Это означает, что планета, пригодная для обитания, должна быть значительно ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу.

Красные карлики также имеют гораздо более сильные магнитные поля, чем Солнце, что означает, что обитаемая планета вокруг красного карлика подвергается воздействию интенсивной магнитной активности.

Это может нагревать планету и даже разрушать ее атмосферу. Радиоизлучение, связанное с этим процессом, является единственным доступным инструментом для исследования взаимодействия таких планет и их звезд.

«Движение планеты через сильное магнитное поле красного карлика действует подобно электрическому двигателю во многом так же, как работает динамо-машина», — говорят ученые «Движение генерирует огромный ток, который питает сияние и радиоизлучение звезды».

Из-за слабого магнитного поля Солнца и большому расстоянию до планет, подобные токи не генерируются в нашей Солнечной системе. Однако взаимодействие спутника Юпитера — Ио, с магнитным полем Юпитера, генерирует столь же яркое радиоизлучение, даже превосходя Солнце на достаточно низких частотах.

Ученые адаптировали знания из десятилетий радионаблюдений Юпитера к случаю Gliese 1151. «Давно предсказывалось, что масштабная версия Юпитера-Ио существует в системах звезда-планета, и наблюдаемое нами излучение очень хорошо соответствует теории».

Безусловно, астрономам пришлось исключить альтернативную возможность — что взаимодействующие тела — это две звезды в тесной двойной системе вместо звезды и ее экзопланеты.

«Используя оптические наблюдения, мы искали доказательства того, что звездный компаньон маскируется под экзопланету в радиоданных. Мы исключили этот сценарий, поэтому считаем, что наиболее вероятной возможностью является планета размером с Землю, слишком маленькая, чтобы ее можно было обнаружить с помощью наших оптических инструментов».

В настоящее время исследователи концентрируются на поиске аналогичного излучения от других звезд.

«Теперь мы знаем, что почти каждый красный карлик содержит планеты земного типа, поэтому должны быть другие звезды, показывающие подобное излучение. Мы хотим знать, как это влияет на наш поиск другой Земли вокруг другой звезды», — говорят астрономы.

Если будет обнаружено, что большинство планет красных карликов подвергается воздействию сильных звездных ветров, то это будет плохая новость для их обитаемости.

Ученые ожидают, что такой метод обнаружения экзопланет возле красных карликов откроет новый способ понимания среды обитания экзопланет. Долгосрочная цель состоит в том, чтобы определить, какое влияние магнитная активность звезды оказывает на обитаемость экзопланеты, и радиоизлучение является большой частью этого вопроса.

Об исследовании сообщается в двух статьях в научных журналах Nature Astronomy и Astrophysical Journal Letters.