Мы пока не можем их обнаружить, но радиосигналы от далеких солнечных систем могут предоставить ценную информацию о характеристиках их планет.
В работе ученых из Университета Райса описывается способ лучше определить, какие экзопланеты с наибольшей вероятностью будут издавать обнаруживаемые сигналы на основе активности магнитосферы на ранее упускаемых из виду ночных сторонах экзопланет.
Исследование, проведенное выпускником Райса Энтони Шиолом, показывает, что хотя радиоизлучение с дневной стороны экзопланет достигает пика во время высокой солнечной активности, излучение с ночной стороны может значительно обогатить сигнал.
Сила магнитосферы экзопланеты показывает, насколько хорошо она будет защищена от солнечного ветра, исходящего от ее звезды, точно так же, как магнитное поле Земли защищает нас.
Планеты, вращающиеся вокруг золотоволосой зоны ( экосферы ), где условия в противном случае могли бы привести к возникновению жизни, могут стать непригодными для жизни без признаков наличия достаточно сильной магнитосферы. По словам Шиолы, данные о напряженности магнитного поля также помогут смоделировать внутреннюю часть планет и понять, как они формируются.
Магнитосфера Земли не совсем сфера. Это набор кометообразных линий, которые сжимают дневную сторону планеты и улетают в космос на ночной стороне и оставляют после себя вихри, особенно во время солнечных явлений, таких как выбросы корональной массы . Магнитосфера вокруг каждой планеты излучает то, что мы интерпретируем как радиоволны, и чем ближе планета вращается по орбите к своему солнцу, тем сильнее излучение.
Астрофизики довольно хорошо понимают планетарные магнитосферы нашей Солнечной системы и полагаются на радиометрический закон Боде — аналитический инструмент, используемый для установления линейной зависимости между солнечным ветром и радиоизлучением планет на его пути. В последние годы ученые безуспешно пытались применить этот закон к экзопланетным системам.
Шиола сказал, что текущая аналитическая модель в значительной степени зависит от выбросов, которые, как ожидается, произойдут в полярной области экзопланеты, которую мы видим на Земле как северное сияние. Новое исследование добавляет численную модель к тем, которые оценивают выбросы из полярной области, чтобы обеспечить более полную картину выбросов вокруг всей экзопланеты.
Оказывается, ночные выбросы исходят не обязательно из одной большой точки, как полярные сияния вокруг Северного полюса, а из разных частей магнитосферы. При наличии сильной солнечной активности сумма этих ночных пятен может увеличить общие выбросы планеты как минимум на порядок.
Шиола отметил, что новая модель лучше всего работает для экзопланетных систем. Вы должны быть очень далеко, чтобы увидеть эффект , сказал он. Трудно сказать, что происходит в глобальном масштабе на Земле; это как пытаться смотреть фильм, сидя рядом с экраном. Вы получаете лишь малую часть того, что происходит.
Кроме того, по словам Шиолы, радиосигналы от экзопланет, подобных Земле, могут никогда не быть обнаружены с поверхности нашей планеты. Их блокирует ионосфера Земли. Это означает, что мы даже не можем видеть собственное радиоизлучение Земли с поверхности, даже если она находится так близко , добавляет он.
Для обнаружения сигналов от экзопланет потребуется либо комплекс спутников, либо их установка на обратной стороне Луны. «Это было бы красивое, тихое место для создания декораций, которые не были бы ограничены ионосферой и атмосферой Земли» , — сказал Шиола.
