Астрономы обнаружили странную закономерность в ветрах инопланетных миров

Фото из открытых источников

Теоретически, самые горячие планеты-гиганты в галактике должны обладать самыми быстрыми ветрами. Чем горячее планета, тем сильнее должны быть её атмосферные течения, а категория экзопланет, известных как горячие юпитеры, включает в себя самые горячие миры, которые мы когда-либо обнаружили.

Они вращаются на невероятно близком расстоянии от своих звёзд, так что некоторые из них буквально испаряются от жара…

Однако новый анализ семи горячих юпитеров показывает, что скорость звездного ветра там практически низкая по сравнению с тем, что ожидали астрономы.

По мнению группы астрономов во главе с Юлией Зайдель из обсерватории Лазурного берега во Франции, наилучшее объяснение этому неожиданному явлению заключается в том, что что-то сдерживает ветер. А механизм, который лучше всего объясняет этот мощный тормозной эффект, — это магнитное поле. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Если результаты исследований команды подтвердятся, эти медленные ветры могут стать лучшим из когда-либо виденных доказательств магнитной активности на планете за пределами Солнечной системы.

«Этот прорыв открывает совершенно новые горизонты в исследованиях экзопланет», — говорит Зейдель. «Это первый случай, когда мы можем сравнить магнитные условия других миров — ключевой шаг на пути к пониманию того, какие планеты могут оставаться живыми, сохранять воду и, возможно, даже однажды стать местом обитания жизни в том виде, в каком мы ее знаем».

Горячие юпитеры уже сейчас считаются одними из самых удивительных экзопланет в Млечном пути. Эти миры находятся в такой близости к своим звездам, что в самых экстремальных случаях их орбита составляет менее суток.

Это означает, что для горячих Юпитеров обычно верны две вещи. Во-первых, они находятся в приливном захвате, при этом одна сторона постоянно освещена дневным светом и обращена к звезде, а другая находится в постоянной темноте и обращена от неё.

Это создаёт температурный контраст, который должен привести к совершенно безумной погоде.

Во-вторых, эти миры обычно нагреваются до равновесных температур в несколько тысяч градусов, что способствует еще более сильной циркуляции атмосферы.

Сейчас мы не можем напрямую измерить магнитные поля на экзопланетах, но предыдущие исследования отдельных горячих юпитеров показали, что, отслеживая испаренное железо в атмосфере, можно определить скорость ветра.

Поскольку известно, что магнитные поля могут действовать как тормоз для электрически заряженных газов, исследователи предположили, что скорость ветра на горячем Юпитере может служить индикатором активности магнитного поля.

Они использовали прибор MAROON-X на телескопе Gemini North и прибор ESPRESSO на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории для измерения скорости ветра над семью горячими юпитерами.

Скорость ветра на этих планетах по-прежнему намного превышает все, что мы можем наблюдать в Солнечной системе. Исследователи зафиксировали завывающие ветры со скоростью от 2 до 7 километров в секунду. Скорость ветра на Юпитере — самая высокая в Солнечной системе — достигает лишь около 0,4 километра в секунду.

Однако, что делает горячие Юпитеры интересными, так это очевидная взаимосвязь между скоростью ветра и температурой.

Исследователи обнаружили, что чем горячее экзопланета, тем медленнее дуют её ветры.

Существуют и другие объяснения более медленных, чем ожидалось, ветров на горячих Юпитерах; однако, как утверждают исследователи, другие варианты все равно показали бы противоположную тенденцию, когда скорость ветра увеличивалась бы с повышением температуры.

«Это совершенно противоречит здравому смыслу, потому что при прочих равных условиях у горячих планет больше энергии для ускорения звездных ветров!» — говорит астроном Вивьен Парментье из обсерватории Лазурного берега. «Должно произойти что-то, что замедлит скорость звездных ветров на более горячих объектах».

Исследователи утверждают, что это, скорее всего, магнитные поля… и, основываясь на тенденциях своих наблюдений, они даже смогли определить силу поля, вызывающего этот эффект.

Исследователи обнаружили, что горячие Юпитеры должны обладать магнитными полями всего в несколько гаусс, что примерно сопоставимо с магнитным полем Юпитера.

Поскольку это косвенный метод измерения, для подтверждения выводов группы могут потребоваться дополнительные наблюдения.

Тем не менее, это все равно прекрасный результат – он показывает, насколько далеко мы продвинулись в понимании инопланетных миров, отойдя от характеристик отдельных планет к статистическому анализу, который начинает выявлять закономерности.

«Здесь, на Земле, мы знаем красоту северного и южного сияния, когда частицы Солнца сталкиваются с нашим магнитным полем и направляются к полюсам, где, сталкиваясь с газами в атмосфере, создают красочные зрелища зеленого, розового и фиолетового цветов», — говорит астроном Бибиана Принот из Европейской южной обсерватории (ESO). «Мне нравится представлять, что на некоторых из этих миров небо усеяно не только звездами, но и огромными завесами разноцветного света, танцующими по планете, наполовину погруженной в вечный день, а наполовину в бесконечную ночь».