Он массивный, он магнитный, и он даже производит собственное световое шоу.
Причудливая планета изгоев без звезды блуждает по Млечному Пути всего в 20 световых годах от Солнца. И, согласно недавно опубликованному исследованию в «Астрофизическом журнале», этот странный, кочевой мир обладает невероятно мощным магнитным полем, которое в 4 миллиона раз сильнее Земли. Кроме того, он создает впечатляющие сияния, которые могли бы позорить наши собственные северные огни.
Новые наблюдения, сделанные в Национальном научном фонде Карла Г. Янского "Очень большой массив" (VLA), не только являются первыми радио наблюдениями объекта планетарной массы за пределами нашей солнечной системы, но и отмечают, что впервые исследователи измерили магнитное поле такой планеты.
Определение размера SIMP
Своеобразный и непривязанный объект, кратко названный SIMP J01365663 + 0933473 (мы назовем его SIMP для простоты), был впервые обнаружен еще в 2016 году. В то время исследователи полагали, что SIMP была коричневым карликом: объект, который слишком велик, чтобы быть планетой, но и слишком мал, чтобы стать звездой. Однако в прошлом году другое исследование показало, что SIMP достаточно мала, в 12,7 раза больше массы и в 1,2 раза больше радиуса Юпитера, чтобы считаться планетой - хотя и мамонтовой.
«Этот объект находится прямо на границе между планетой и коричневым карликом или «неудавшейся звездой» и дает нам некоторые сюрпризы, которые могут потенциально помочь нам понять магнитные процессы как на звездах, так и на планетах», - сказал Мелоди Као из Университета штата Аризона, который возглавил новое исследование на SIMP, в пресс-релизе.
Планета SIMP очень горячая: температура поверхности более 1500 градусов по Фаренгейту (825 градусов Цельсия). Для сравнения, самой горячей планетой в нашей солнечной системе является Венера, средняя температура которой составляет около 875 F (470 C), а Солнце, относительно маленькая и холодная звезда, имеет температуру поверхности около 10000 F (5500 C) , Однако важно отметить, что Венера получает большую часть своего тепла от Солнца. И поскольку SIMP не вращается вокруг звезды, его тепло остается от первоначального образования около 200 миллионов лет назад. Итак, со временем планетарный голиаф будет продолжать излучать свое тепло.
Непревзойденный магнетизм
Согласно последнему исследованию, SIMP не только гигантский по планетарным стандартам, но также обладает магнитным полем, которое в миллионы раз сильнее, чем у нашей планеты. И хотя это магнитное поле помогает SIMP создавать потрясающие световые шоу, полярные сияния генерируются не так, как на Земле.
Юпитер, безусловно, является самым мощным магнитным полем в солнечной системе. В почти 20 000 раз сила Земли, поле Юпитера производит поразительно яркие сияния. Это происходит, когда электрически заряженные частицы ускоряются вдоль магнитных силовых линий планеты, прежде чем врезаться в атомы в верхней атмосфере Юпитера со скоростью около 3000 миль (5000 км) в секунду.
На Земле подобный процесс производит то, что мы называем северным и южным сиянием; однако заряженные частицы, которые приводят к полярным сияниям Земли, в основном происходят от Солнца в виде солнечного ветра. Однако на Юпитере заряженные частицы в основном происходят от луны Ио вместо солнечного ветра. Поскольку у SIMP нет звезды, бомбардирующей ее ветром, как это делает Земля, исследователи полагают, что сироты SIMP могут быть получены больше как у Юпитера, что означает, что у SIMP может быть луна.
В этой схеме магнитного поля Юпитера показан плазменный диск (красный), заполненный энергичными заряженными частицами, и трубка потока (желто-зеленая), которая соединяется с верхней атмосферой Юпитера, как гигантский пуповина, несущая сияния вблизи полюсов планеты.
Магнитный детектор
Напомним: SIMP, кажется, массивная и магнитная экзопланета без звезды, у которой может быть луна, которая генерирует блестящие полярные сияния, когда блуждает по Млечному Пути.
Это поразительно. Но как эта увлекательная находка поможет астрономам узнать больше о Вселенной?
«Этот конкретный объект интересен, потому что изучение его механизмов магнитного поля может дать нам новое представление о том, как один и тот же механизм может работать на вне солнечных планетах», - сказал Као. «Мы считаем, что эти механизмы могут работать не только у коричневых карликов, но и на газовых гигантских и земных планетах».
Другими словами, SIMP поможет астрономам лучше понять, как магнитные поля генерируются в экзопланетах.
«Обнаружение SIMP J01365663 + 0933473 с помощью VLA через его авроральное радиоизлучение также означает, что у нас может быть новый способ обнаружения экзопланет, в том числе неуловимых изгоев, которые не вращаются вокруг родной звезды», - сказал соавтор Грегг Халлинан из Caltech.
SIMP - исключительно интересный объект, но самое главное, это новое исследование открывает двери для будущего понимания экзопланетных магнитных полей и полярных сияний, а также помогает в поиске похожих экзопланет.