Земные авроры, или Северное и Южное сияние, радуют глаз жителей полярных регионов яркими переливами зелёных и красных огней, создавая эффект живого полотна в небе. Но что если эти световые шоу происходили на далеких планетах? Новые исследования показывают, что на «горячих Юпитерах» — газовых гигантах, находящихся очень близко к своим звёздам — сияния могут быть в 100–1000 раз ярче земных и распространяться по всей планете, создавая фантастические зрелища.
Почему возникают планетарные сияния?
На Земле авроры образуются, когда заряженные частицы Солнца сталкиваются с магнитосферой планеты. Поле направляет их к полюсам, где они взаимодействуют с атмосферой, вызывая свечение воздуха. Аналогичный процесс возможен и на экзопланетах, вращающихся вокруг далеких звёзд, особенно в случае интенсивных звездных выбросов — корональных выбросов массы (CME).
Энергичные звездные взрывы и их влияние на экзопланеты
Когда на Землю попадает мощный CME, он вызывает геомагнитные бури, способные привести к отключению электроэнергии и другим сбоям. В 1989 году сильный выброс настолько нарушил магнитосферу, что в провинции Квебек наступила blackout. В случае же с «горячими Юпитерами», расположенными всего в нескольких миллионах миль от своих звезд, воздействие CME было бы гораздо сильнее и сфокусированнее, подобно тому, как будто человек стоит на расстоянии одного или двух километров от вулкана.
Моделирование экстремальных условий на чужих планетах
Команда астрономов создала компьютерные модели, чтобы понять, как бы выглядели сияния на таких планетах при попадании мощных звездных выбросов. В результате магнитная защита газового гиганта ослабевала, и частицы CME достигали его атмосферы, вызывая яркое сияние в виде кольца вокруг экватора. Эти световые эффекты могли бы быть в 100–1000 раз мощнее земных и распространяться по всему планетарному шару за несколько часов, сначала к полюсам, а затем возвращаясь к экватору.
Защита атмосферы и потенциальная пригодность для жизни
Несмотря на экстремальные воздействия, магнитное поле планеты обеспечивает защиту её атмосферы от разрушения. Исследования показывают, что даже слабое магнитное поле способно обеспечить безопасность атмосферы, что важно для оценки потенциальной обитаемости планет за пределами нашей системы.
Эти открытия имеют особое значение для поиска землеподобных миров у красных карликов — звезд, составляющих большинство в нашей галактике. Так как такие звёзды холоднее нашего Солнца, планеты должны находиться очень близко, чтобы иметь подходящую температуру, что делает их подверженными сильным звездным выбросам. В будущем ученые планируют изучить, могут ли такие планеты защитить свою атмосферу от подобных разрушительных явлений.