ESO tisková zpráva: Podivné větry přinášejí dosud nejsilnější náznaky magnetické aktivity u exoplanet

Podivné větry přinášejí dosud nejsilnější náznaky magnetické aktivity u exoplanet

Tým astronomů objevil dosud nejpřesvědčivější důkaz toho, že některé planety mimo naši sluneční soustavu mohou mít magnetické pole. Pomocí dalekohledu Very Large Telescope Evropské jižní observatoře (VLT ESO) a dalekohledu Gemini North vědci změřili rychlosti větru na sedmi velmi horkých exoplanetách podobných Jupiteru. Pozorování odhalila, že větry na těchto planetách jsou s největší pravděpodobností řízeny magnetickými poli, což představuje první spolehlivé měření magnetismu na planetách mimo Sluneční soustavu.

„Tento průlom otevírá zcela nové možnosti ve výzkumu exoplanet. Je to poprvé, co můžeme porovnávat magnetické prostředí jiných světů – což je klíčový krok k tomu, abychom nakonec pochopili, které planety mohou zůstat obyvatelné, uchovat si vodu a možná dokonce jednoho dne hostit život, jak jej známe,“ říká Julia Seidelová, astronomka z Laboratoire Lagrange, Observatoire de la Côte d’Azur, ve Francii a hlavní autorka studie zveřejněné dnes v časopise *Nature Astronomy*.

Magnetické pole Země ovlivňuje naši atmosféru komplexními způsoby, a je proto klíčovým faktorem pro pochopení toho, co udržuje planetu obyvatelnou pro život. Magnetická pole se vyskytují i na jiných planetách Sluneční soustavy, jako jsou Jupiter a Saturn. Za posledních 15 let se však nikomu nepodařilo přímo změřit sílu magnetických polí exoplanet – až dosud.

Tým se však nezaměřil na měření magnetických polí, ale spíše na měření větrů. Měřili rychlosti větru na sedmi exoplanetách obíhajících kolem různých hvězd: jedná se o plynné obry podobné Jupiteru, z nichž každá je však gravitačně vázána ke své mateřské hvězdě a nachází se velmi blízko ní. Stejně jako my vždy vidíme pouze jednu stranu Měsíce, i tyto planety mají vždy jednu stranu obrácenou ke hvězdě, což vede k žhavé denní straně a mrazivé noční straně. Tento teplotní rozdíl vytváří klima zcela odlišné od toho na naší planetě, s extrémně silnými větry. Rychlosti větru v jejich vzorku se pohybovaly od přibližně 7 200 km/h až po více než 25 000 km/h; pro srovnání, nejrychlejší větry naměřené na Jupiteru dosahují rychlosti kolem 1 500 km/h.

„Zpočátku jsme se snažili 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 využil data z přístroje ESPRESSO na dalekohledu VLT organizace ESO v chilské poušti Atacama a z podobného přístroje na dalekohledu Gemini North na Havaji v USA. (VLT je dalekohled ESO, zatímco Gemini North tvoří polovinu Mezinárodní observatoře Gemini, částečně financované americkou Národní vědeckou nadací (NSF) a provozované NSF NOIRLab.)

Když však zkoumali, jak se rychlost větru mění v závislosti na teplotě planety, objevili velmi zajímavý vzorec: čím je planeta teplejší, tím je vítr pomalejší. „To je naprosto v rozporu s intuicí, protože za stejných podmínek mají horké planety více energie k urychlení větru! Musí se dít něco, co u teplejších objektů zpomaluje rychlost větru,“ říká spoluautorka studie Vivien Parmentier, profesorka v Laboratoire Lagrange.

Tým došel k závěru, že nejkonzistentnějším vysvětlením této záhady je přítomnost magnetických polí pokrývajících celou planetu, protože tato pole mohou působit jako brzda a zpomalovat pohyb nabitých částic v atmosféře. Data proto umožnila vědcům odvodit sílu magnetického pole na každé ze studovaných planet. Zjistili, že jejich síla je srovnatelná s poli v naší sluneční soustavě: přibližně čtyřikrát silnější než Saturnovo nebo asi poloviční oproti Jupiterovu.

Tak silná magnetická pole by mohla ovlivňovat více než jen vítr na těchto vzdálených planetách. „Tady na Zemi známe krásu severní a jižní polární záře, kdy částice ze Slunce narážejí na naše magnetické pole a jsou směrovány k pólům, kde se srážejí s plyny v atmosféře a vytvářejí barevné úkazy v odstínech zelené, růžové a fialové,“ vysvětluje spoluautorka studie Bibiana Prinoth, bývalá doktorandka na Lundské univerzitě ve Švédsku a nyní astronomka v ESO v Garchingu v Německu. Na studovaných exoplanetách by magneticky poháněné polární záře mohly být ještě dramatičtější. Tým netrpělivě očekává uvedení do provozu Extremely Large Telescope (ELT) organizace ESO, který pomůže charakterizovat nejen velké exoplanety podobné Jupiteru, ale i ty menší, jako je Země, a možná dokonce detekuje plyny, které by na těchto vzdálených světech mohly vytvářet polární záře. Prinoth říká: „Rád si představuji, že na některých z těchto světů je obloha zaplněna nejen hvězdami, ale i obrovskými závoji barevného světla tančícími nad planetou, jejíž polovina se nachází ve věčném dni a druhá 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.