Podivné větry přinášejí dosud nejjasnější náznaky magnetické aktivity u exoplanet

„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 živé, 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.

Zemské magnetické pole působí na naši atmosféru mnoha různými způsoby, a je proto klíčovým faktorem pro pochopení toho, co udržuje naši planetu obyvatelnou pro život. Magnetická pole se vyskytují i na jiných planetách sluneční soustavy, jako je Jupiter a Saturn. V posledních 15 letech se však nikomu nepodařilo přímo změřit sílu magnetických polí exoplanet – až dosud.

Skupina se však nezaměřila na měření magnetického pole, ale spíše na vítr. Změřili 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 vidíme vždy jen jednu stranu Měsíce, i tyto planety mají k hvězdě neustále obrácenou jednu stranu, 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 do 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 Seidelová, která dříve působila jako astronomka v ESO v Chile. Pro svá měření skupina využila data z přístroje ESPRESSO na dalekohledu VLT ESO v chilské poušti Atacama a z podobného přístroje na dalekohledu Gemini North na Havaji v USA. (VLT je dalekohled ESO, zatímco Gemini North je jednou z polovin Mezinárodní observatoře Gemini, částečně financované americkou Národní vědeckou nadací (NSF) a provozované NSF NOIRLab.)

Když však vědci 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 tedy dít něco, co u teplejších těles rychlost větru zpomaluje,“ říká spoluautor studie Vivien Parmentier, profesor z Laboratoire Lagrange.

Skupina došla k závěru, že nejkonzistentnějším vysvětlením této záhady je přítomnost magnetických polí pokrývajících celou planetu, protože tato pole mohou fungovat 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 magnetickými poli v naší sluneční soustavě: přibližně čtyřikrát silnější než Saturnovo nebo asi poloviční oproti Jupiterovu.

Tak silná magnetická pole by mohla ovlivňovat na těchto vzdálených planetách víc než jen vítr. „Zde na Zemi známe krásu severní a jižní polární záře, kdy částice ze Slunce narážejí na naše magnetické pole a jsou vedeny směrem k pólům, kde se srážejí s plyny v atmosféře a vytvářejí barevné představení v odstínech zelené, růžové a fialové,“ vysvětluje spoluautorka studie Bibiana Prinothová, 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. Skupina netrpělivě očekává příchod Extremely Large Telescope (ELT) 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. Prinothová říká: „Ráda si představuji, že na některých z těchto světů je obloha zaplněna nejen hvězdami, ale také obrovskými záclonami barevného světla tančícího přes planetu, která je z poloviny ve věčném dni a z poloviny v nekonečné noci.“

Odkazy

• Vědecký článek
• Fotografie dalekohledu VLT
• Více informací o dalekohledu ELT (Extremely Large Telescope) ESO najdete na našem specializovaném webu a v tiskové sadě
• Pro novináře: přihlaste se k odběru našich tiskových zpráv s embargem ve vašem jazyce
• Pro vědce: máte zajímavý příběh? Představte nám svůj výzkum

Kontakty

Julia Victoria Seidel
Lagrange Laboratory, Observatoire de la Côte d'Azur
Nice, France
Tel.: +33 743 32 79 73
Email: jseidel@oca.eu

Vivien Parmentier
Lagrange Laboratory, Observatoire de la Côte d'Azur
Nice, France
Email: Vivien.PARMENTIER@univ-cotedazur.fr

Bibiana Prinoth
European Southern Observatory (ESO)
Garching bei München, Germany
Email: bibiana.prinoth@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org

Anežka Srbljanović (press contact Česko)
ESO Science Outreach Network a Astronomical Institute of Czech Academy of Sciences
Tel.: +420 323 620 116
Email: eson-czech@eso.org

Connect with ESO on social media

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso26-Seidel. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.