Магнітні поля можуть визначити життєпридатність екзопланет

Визначення магнітних полів екзопланет відкриває нові перспективи для дослідження їхнього складу, захисту та придатності до життя.

Магнітні поля є фундаментальними елементами планетарних систем, адже вони захищають атмосферу від згубної дії зоряного вітру. Як зазначає Universe Today, «без сильного магнітного поля планети можуть перетворитися на безплідну пустку, як Марс». Проте наразі людство має достовірну інформацію лише про поля восьми планет Сонячної системи. Нове дослідження міжнародної групи науковців, опубліковане на arXiv, може змінити ситуацію.

Науковці пропонують два підходи до виявлення магнітних полів екзопланет: прямий та непрямий. Перший базується на спектроскопічному аналізі світла під час транзиту планети перед зорею. Досліджуються два фізичні явища — ефекти Ганле і Зеемана, що дають змогу фіксувати навіть слабкі магнітні поля.

Ефект Ганле виникає, коли поляризоване світло змінюється під впливом поперечного магнітного поля. Цей ефект дозволяє ідентифікувати присутність гелію в атмосфері планети за лінією «тріплета He I 1083». Водночас ефект Зеемана виявляє кругову поляризацію, спричинену магнітним полем, спрямованим уздовж лінії спостереження. За словами авторів, «поєднання цих ефектів дозволяє оцінити силу та орієнтацію магнітного поля екзопланети».

Непрямий підхід ґрунтується на аналізі зоряних «гарячих точок», які виникають унаслідок взаємодії магнітних полів планети та її зірки. Для цього планета має бути в межах поверхні Альфвена — зони активного магнітного обміну. Як зауважують науковці, «навіть Меркурій не перебуває в межах поверхні Альфвена нашого Сонця», але для більшості відкритих екзопланет це не проблема, оскільки вони знаходяться дуже близько до своїх зірок.

Попри потенціал методу, він має обмеження, зокрема — неможливість точно визначити джерело магнітної активності. Як підкреслюють дослідники, необхідні додаткові спостереження, які можуть стати можливими завдяки майбутнім місіям, як-от Habitable Worlds Observatory. Наразі ж важливо використати наявні ресурси для попередніх вимірювань сильних магнітних полів.