Międzynarodowy zespół naukowców dokonał przełomowego odkrycia, dotyczącego planet pozasłonecznych. Po raz pierwszy udało się znaleźć bezpośrednie dowody na to, że niektóre z nich mogą posiadać własne pola magnetyczne. Biorąc pod uwagę, jak ważne dla naszego życia jest pole magnetyczne Ziemi, odkrycie opublikowane w najnowszym numerze prestiżowego czasopisma "Nature Astronomy" otwiera zupełnie nowy rozdział badań warunków, które mogą panować na tych odległych obiektach.
Zespół naukowców Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) w Chile, Université Côte d’Azur we Francji i Lund University w Szwecji skoncentrował się na tzw. "ultragorących Jowiszach", olbrzymich gazowych planetach, które krążą bardzo blisko swoich gwiazd macierzystych. Te egzoplanety są wyjątkowe pod wieloma względami. Zawsze zwrócone tą samą stroną do gwiazdy, doświadczają ekstremalnych różnic temperatury: jedna półkula jest nieustannie rozgrzewana do niewyobrażalnych temperatur, podczas gdy druga pozostaje w wiecznym, lodowatym cieniu.
Takie warunki prowadzą do powstawania potężnych wiatrów, które przemieszczają się z dziennej strony na nocną z prędkościami od 7200 do nawet 25 000 kilometrów na godzinę. To wartości znacznie przewyższające najszybsze wiatry obserwowane na Jowiszu w naszym Układzie Słonecznym, których prędkość sięga "zaledwie" 1500 kilometrów na godzinę.
Do pomiarów prędkości wiatrów w atmosferach siedmiu egzoplanet badacze wykorzystali zaawansowane instrumenty astronomiczne: MAROON-X na teleskopie Gemini North na Hawajach oraz ESPRESSO na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) w obserwatorium ESO Paranal na chilijskiej pustyni Atakama. Dzięki tym urządzeniom możliwe było śledzenie ruchu cząsteczek gazów w atmosferach egzoplanet na podstawie ich sygnatur świetlnych.
Początkowo celem zespołu było zbadanie, czy wiatry atmosferyczne na gorących planetach zachowują się podobnie jak te w naszym Układzie Słonecznym. Analiza danych przyniosła jednak zaskakujące rezultaty. Okazało się, że im wyższa temperatura egzoplanety, tym... wolniejsze są wiatry. To zjawisko wydaje się sprzeczne z intuicją, przecież wyższa temperatura powinna dostarczać więcej energii do napędzania wiatrów. Co zatem spowalnia ruch atmosfery na tych rozpalonych planetach?
Naukowcy doszli do wniosku, że najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem jest obecność silnych, globalnych pól magnetycznych. Pola te działają jak swoisty hamulec, spowalniając ruch naładowanych cząstek w atmosferze. Analiza pozwoliła oszacować siłę tych pól magnetycznych, okazało się, że są one porównywalne z tymi, które występują na planetach Układu Słonecznego: około czterokrotnie silniejsze od pola Saturna i mniej więcej o połowę słabsze od pola Jowisza.
To pierwsza w historii tak precyzyjna ocena siły pól magnetycznych na egzoplanetach. Dotychczas istniały jedynie pośrednie przesłanki sugerujące ich obecność, jednak brakowało bezpośrednich pomiarów. Pola magnetyczne odgrywają kluczową rolę w ochronie atmosfer planetarnych. Na Ziemi pole magnetyczne chroni nas przed szkodliwym promieniowaniem kosmicznym i wiatrem słonecznym, umożliwiając utrzymanie atmosfery i warunków sprzyjających życiu. Podobne mechanizmy mogą działać na innych planetach, co ma fundamentalne znaczenie dla poszukiwań światów zdolnych do podtrzymania życia.
To przełom, który otwiera zupełnie nowe możliwości w badaniach egzoplanet. Po raz pierwszy możemy porównywać środowiska magnetyczne innych światów. To kluczowy krok do zrozumienia, które planety mogą zachować wodę, atmosferę, a być może nawet sprzyjać powstaniu życia - podkreśla pierwsza autorka badania Julia Seidel z Laboratoire Lagrange, Observatoire de la Côte d’Azur we Francji.
Silne pola magnetyczne mogą mieć także inne, widowiskowe skutki. Na Ziemi zderzenia cząstek wiatru słonecznego z atmosferą wywołują zorze polarne – barwne widowiska świetlne na niebie. Na egzoplanetach z jeszcze silniejszymi polami magnetycznymi zorze mogą być znacznie bardziej intensywne i rozległe, rozświetlając niebo planet, które przez połowę czasu pogrążone są w wiecznej nocy.
Naukowcy z niecierpliwością oczekują uruchomienia kolejnych, jeszcze potężniejszych teleskopów, takich jak Ekstremalnie Wielki Teleskop ESO, które pozwolą badać nie tylko gazowe olbrzymy, ale także mniejsze, skaliste planety podobne do Ziemi. Być może już wkrótce uda się wykryć sygnały gazów atmosferycznych powstających podczas zorzy na tych odległych światach.
