Астрономи вперше змогли визначити, що радіосигнали з далекої зоряної системи надходять безпосередньо від планети, а не від її зорі. Джерелом випромінювання виявилася Beta Pictoris b, розташована за 63 світлові роки від Землі, а характеристики сигналів вказують на надзвичайно потужне магнітне поле цього газового гіганта.
Про це пише Science Times .
Радіовипромінювання від Beta Pictoris b вдалося зафіксувати за допомогою MeerKAT — комплексу радіотелескопів, розташованого в Південній Африці. На відміну від попередніх спостережень, цього разу дослідники змогли визначити джерело сигналу в районі самої планети.
Раніше астрономи вже реєстрували радіохвилі від зоряних систем, у яких є екзопланети. Проте встановити, що саме випромінює радіосигнал — зоря чи планета, — було складно.
У випадку Beta Pictoris b науковці вперше змогли пов'язати авроральне радіовипромінювання безпосередньо з екзопланетою.
Це газовий гігант, маса якого в кілька разів перевищує масу Юпітера. Він обертається навколо молодої зорі Beta Pictoris на значній відстані від неї.
Оскільки сама зоряна система також є молодою,
дослідження планети допомагає астрономам вивчати ранні етапи формування та розвитку газових гігантів.
Особливу увагу дослідників привернули характеристики радіосигналів. Вони повторюються, мають сильну кругову поляризацію та спостерігаються в широкому діапазоні частот — приблизно від 0,85 до 3,5 гігагерца.
Такі властивості характерні для природного аврорального випромінювання, яке виникає під час взаємодії заряджених частинок із магнітним полем планети.
Подібне явище відоме астрономам завдяки спостереженням за Юпітером. Його потужна магнітосфера взаємодіє із зарядженими частинками, породжуючи радіовипромінювання, пов'язане з полярними сяйвами.
За оцінками науковців, сигнали Beta Pictoris b також утворюються завдяки природному фізичному механізму, який називають електронно-циклотронним мазером.
Він виникає, коли електрони рухаються в магнітному полі та за певних умов генерують інтенсивне радіовипромінювання.
Саме цей механізм дозволяє отримати відомості про магнітне поле планети, яку неможливо дослідити безпосередньо космічним апаратом.
Максимальна частота такого випромінювання пов'язана із силою магнітного поля в місці його виникнення.
Тому, аналізуючи радіосигнали, астрономи можуть оцінювати магнітні характеристики далеких планет.
Для Beta Pictoris b дослідники отримали показник щонайменше близько 1,25 кілогауса в області утворення випромінювання.
Для порівняння, сила магнітного поля Землі поблизу поверхні становить приблизно 0,25–0,65 гауса. Це свідчить про надзвичайно потужне магнітне середовище навколо далекого газового гіганта.
Водночас отримане значення стосується саме області виникнення радіосигналу, а не обов'язково всієї поверхні чи магнітосфери планети.
На характер випромінювання може впливати й швидкість обертання Beta Pictoris b. Газовий гігант здійснює повний оберт навколо своєї осі приблизно за 8–9 годин.
Дослідники припускають, що така швидкість обертання може бути пов'язана з повторюваністю радіоспалахів та особливостями взаємодії магнітного поля з навколишнім середовищем.
Попри незвичайне походження сигналів, жодних доказів існування інопланетної цивілізації на Beta Pictoris b астрономи не отримали.
Повторюваність спалахів, їхня поляризація та залежність від частоти добре узгоджуються з відомими природними процесами.
Тому дослідники пов'язують випромінювання з магнітною активністю планети, а не з діяльністю розумних істот.
Головна наукова цінність знахідки полягає в можливості досліджувати магнітні поля екзопланет, які раніше залишалися однією з найскладніших для вимірювання характеристик далеких світів.
Астрономи вже навчилися визначати масу, розміри, температуру та навіть склад атмосфери деяких планет за межами Сонячної системи. Проте отримати достовірні відомості про їхні магнітосфери значно важче.
Магнітні поля впливають на взаємодію планет із потоками заряджених частинок, які надходять від їхніх зір. Потужна магнітосфера може змінювати характер цієї взаємодії та за певних умов допомагати захищати атмосферу від поступової втрати речовини.
Тому вимірювання магнітного поля Beta Pictoris b може дати додаткову інформацію про фізичні процеси, що відбуваються навколо молодих газових гігантів.
Водночас результати дослідження поки що оприлюднені у форматі препринту та не пройшли незалежного наукового рецензування.
Подальші спостереження мають підтвердити характеристики виявленого радіовипромінювання та перевірити оцінку сили магнітного поля Beta Pictoris b.
Якщо запропонований спосіб вимірювання покаже стійкі результати, астрономи зможуть застосовувати його до інших великих екзопланет, порівнюючи їхні магнітосфери, авроральну активність і взаємодію з навколишніми зорями.
