Zemljino magnetno polje čini više od toga da svačije igle kompasa upere u istom pravcu. Takođe pomaže u očuvanju Zemljine atmosfere koja održava život tako što odbija čestice visoke energije i plazmu koja redovno izbacuje Sunce. Istraživači su sada identifikovali potencijalnu planetu veličine Zemlje u drugom solarnom sistemu kao glavnog kandidata za postojanje magnetnog polja — IZ Ceti b, stenovitu planetu koja kruži oko zvezde udaljene oko 12 svetlosnih godina od Zemlje.
Istraživači Sebastijan Pineda i Džeki Viladsen su posmatrali ponavljajući radio signal koji je emitovao iz zvezde IZ Ceti koristeći Karl G. Janski Veri Large Arrai, radio teleskop kojim upravlja Nacionalna radioastronomska opservatorija Nacionalne naučne fondacije SAD. NSF podržava istraživanje Pinede i Villadsena da bi se razumele interakcije magnetnog polja između udaljenih zvezda i njihovih planeta u orbiti. Njihovo istraživanje objavljeno je danas 3. aprila u časopisu Nature Astronomi.
„Potraga za potencijalno nastanjivim ili životonosnim svetovima u drugim solarnim sistemima delimično zavisi od mogućnosti da se utvrdi da li stenovite egzoplanete nalik Zemlji zaista imaju magnetna polja“, kaže Džo Pesce iz NSF-a, programski direktor Nacionalne radioastronomske opservatorije. „Ovo istraživanje pokazuje ne samo da ova određena stenovita egzoplaneta verovatno ima magnetno polje, već pruža obećavajući metod za pronalaženje više.“
Magnetno polje planete može sprečiti da se atmosfera te planete vremenom istroši česticama koje izbacuju njene zvezde, objašnjava Pineda, astrofizičar sa Univerziteta Kolorado. „Da li planeta opstaje sa atmosferom ili ne može zavisiti od toga da li planeta ima jako magnetno polje ili ne.
„Vidim da se dešava nešto što niko ranije nije video“, priseća se Viladsen, astronom sa Univerziteta Baknel, trenutka kada je prvi put izolovala radio signal dok je prelivala podatke u svom domu tokom vikenda.
„Videli smo početni rafal i izgledalo je prelepo“, kaže Pineda. „Kada smo to ponovo videli, bilo je vrlo indikativno da, u redu, možda zaista imamo nešto ovde.
Istraživači teoriju da su zvezdani radio talasi koje su otkrili generisani interakcijama između magnetnog polja egzoplanete i zvezde oko koje orbitira. Međutim, da bi se takvi radio talasi mogli detektovati na velikim udaljenostima, oni moraju biti veoma jaki. Dok su magnetna polja ranije bila otkrivena na masivnim egzoplanetama veličine Jupitera, za to za relativno sićušnu egzoplanetu veličine Zemlje potrebna je drugačija tehnika.
Pošto su magnetna polja nevidljiva, teško je utvrditi da li udaljena planeta zaista ima jedno, objašnjava Villadsen. „Ono što radimo je da tražimo način da ih vidimo“, kaže ona. „Tražimo planete koje su zaista blizu svojih zvezda i slične su veličine Zemlji. Ove planete su previše blizu svojim zvezdama da bi bile negde gde biste mogli da živite, ali zato što su tako blizu planeta se na neki način ore. kroz gomilu stvari koje dolaze sa zvezde.
„Ako planeta ima magnetno polje i prođe kroz dovoljno zvezdanih stvari, to će prouzrokovati da zvezda emituje svetle radio talase.“
Mala zvezda crvenog patuljka IZ Ceti i njena poznata egzoplaneta, IZ Ceti b, pružile su idealan par jer je egzoplaneta toliko blizu zvezdi da kompletnu orbitu završi za samo dva dana. (Poređenja radi, najkraća planetarna orbita u našem Sunčevom sistemu je Merkurova sa 88 dana.) Dok plazma iz IZ Ceti odmiče od magnetnog „rala“ planete, ona tada stupa u interakciju sa magnetnim poljem same zvezde, što generiše jake radio talase dovoljno da se posmatra na Zemlji.
Snaga tih radio talasa se zatim može izmeriti, omogućavajući istraživačima da odrede koliko bi moglo biti jako magnetno polje planete.
„Ovo nam govori nove informacije o okruženju oko zvezda“, kaže Pineda. „Ova ideja je ono što zovemo ‘ekstrasolarno svemirsko vreme’.“
Sunčeve čestice visoke energije i ponekad ogromni udari plazme stvaraju solarno vreme bliže kući, oko Zemlje. Ta izbacivanja sa Sunca mogu poremetiti globalne telekomunikacije i elektroniku kratkog spoja u satelitima, pa čak i na površini Zemlje. Interakcija između sunčevog vremena i Zemljinog magnetnog polja i atmosfere takođe stvara fenomen aurore borealis ili severnog svetla.
Interakcije između IZ Ceti b i njegove zvezde takođe proizvode auroru, ali sa značajnom razlikom: aurora je na samoj zvezdi.
„Mi zapravo vidimo auroru na zvezdi — to je ono što je ova radio emisija“, objašnjava Pineda. „Na planeti bi takođe trebalo da postoji aurora ako ima svoju atmosferu.
Oba istraživača se slažu da iako je IZ Ceti b najbolji kandidat za stenovitu egzoplanetu sa magnetnim poljem, to nije zatvoren slučaj. „Ovo bi zaista moglo biti to“, kaže Villadsen. „Ali mislim da će biti potrebno mnogo dodatnog rada pre nego što izađe zaista snažna potvrda o radio talasima izazvanim planetom.
„Postoji mnogo novih radio uređaja koji dolaze na mrežu i planiraju se za budućnost“, kaže Pineda o mogućnostima za buduća istraživanja. „Kada pokažemo da se ovo zaista dešava, moći ćemo to da radimo sistematičnije. Mi smo na početku toga.“
