Тренутно научници могу само да траже планете изван нашег Сунчевог система користећи индиректна средства. У зависности од методе, ово ће укључивати тражење знакова транзита испред звезде (Транзитна фотометрија), мерење звезде за знакове колебања (Доплерова спектроскопија), тражење светлости одражене из атмосфере планете (Директно снимање) и побио друге методе.
На основу одређених параметара астрономи су у стању да утврде да ли је планета потенцијално усељива или не. Ипак, тим астронома из Холандије недавно је објавио студију у којој описују нов приступ лову на егзопланету: тражећи знакове ауроре. Пошто су они резултат интеракције између магнетног поља планете и звезде, ова метода би могла бити пречица до проналаска живота!
Да би га разбили, интеракције између магнетног поља и наелектрисаних честица које звезда редовно емитује (ака. Соларни ветар) су оно што изазива ауроре. Штавише, присуство овог феномена производи радио таласе који имају посебан потпис који могу да открију радио опсерваторије овде на Земљи. Управо то су учинили холандски астрономи користећи низ фреквенција (ЛОФАР).
ЛОФАР је вишенаменски сензорски низ који је упарен са рачунарском и мрежном инфраструктуром за руковање изузетно великим количинама података. Језгро низа („супертерп“) састоји се од мреже од тридесет осам станица концентрисаних на североистоку Холандије, са 14 додатних станица у суседној Немачкој, Француској, Шведској, Великој Британији, Ирској, Пољској и Летонији.
Као што указују у својој студији, која је недавно објављена у часопису Природа, ЛОФАР је био у стању да детектује тип радио-таласа ниске фреквенције који су предвиђени од оближње звезде - ГЈ 1151, црвеног патуљка типа М током 25 светлосних година од Земље. Као што је Харисх Ведантхам, научник из АСТРОН-а и водећи аутор студије, објаснио у изјави за штампу НИУ:
„Кретање планете кроз снажно магнетно поље црвеног патуљака делује попут електричног мотора, на исти начин на који дјелује динамо за бицикле. Ово ствара огромну струју која покреће ауроре и радио емисију звезде. "
Овакве врсте интеракција звезда-планет предвиђају се дуже од тридесет година, делимично на основу активности ауроре која је примећена у Сунчевом систему. Иако магнетно поље Сунца није довољно снажно за производњу ове врсте радио емисија другде у Сунчевом систему, слична активност примећена је код Јупитера и његових највећих Месеца.
На пример, интеракције између Јупитеровог јаког магнетног поља и Ио-а (унутрашњости његових највећих месеци) производе ауре и сјајне радио-емисије које чак и засјају Сунце на довољно ниским фреквенцијама. Међутим, ово је био први пут да су астрономи открили и дешифровали ове врсте радио сигнала из другог система звезда.
Као Јое Цаллингхам, постдокторски сарадник АСТРОН-а и коаутор студије, назначио је:
„Припремали смо знање из деценија радио-посматрања Јупитера у случају ове звезде. Скраћена верзија Јупитера-Ио одавно се предвиђа да постоји у системима звезда-планета, а емисија коју смо приметили добро се уклапа у теорију. "
Њихове налазе је потврдио други тим чија су истраживања детаљно описана у студији која се појавила Тхе Астропхисицал Јоурнал Леттерс. За своју студију, Папа и његове колеге ослањали су се на податке пружене инструментом планетарне претраживаче северне брзине (ХАРПС-Н) на инструменту Галилео Натионал Телесцопе (ТНГ), који се налази на острву Ла Палма, Шпанија.
Користећи ове спектроскопске податке, тим је успео да искључи могућност да су радио сигнали посматрани из ГЈ 1151 произведени интеракцијом са другом звездом. Као што је објаснио Бењамин Ј. С. Попе, сарадник НАСА Саган са њујоршког универзитета и водећи аутор другог дела,
„Интеракције бинарних звезда такође могу емитовати радио таласе. Користећи оптичка осматрања за праћење, тражили смо доказе о звезданом супутнику који се маскира као егзопланета у радио подацима. Овај сценариј смо пресудили веома снажно, тако да мислимо да је највероватнија могућност да је планета величине Земље премала да би се открила нашим оптичким инструментима. “
Ова открића су посебно значајна јер се односе на систем звезда црвеног патуљака. У поређењу са нашим Сунцем, црвени патуљци су мали, хладни и пригушени, али су и најчешћа врста звезда у Универзуму - који чине 75% звезда само на Млечном путу. Црвени патуљци су такође добри кандидати за проналажење земаљских планета смјештених унутар циркуларне стамбене зоне (ХЗ).
То су примјер недавних открића попут Прокиме б (најближе егзопланете изван нашег Сунчевог система) и седам планета које орбитирају ТРАППИСТ-1. Ова и друга открића навела су астрономе да закључе да већина црвених патуљака орбитира најмање једном земаљском (ака. Стеновитом) планетом.
Међутим, црвени патуљци су такође познати по својим јаким магнетним пољима и променљивој природи, што значи да би звезде које орбитирају у њиховим ХЗ биле изложене интензивној магнетној и бакљиној активности. Налази попут ових довели су у велику сумњу да ли би планета смештена у ХЗ-у црвеног патуљака могла дуго да подржава живот.
Због тога научници предвиђају да ће било којој планети која орбитира са ХЗ звезде црвене патуљке требати снажно магнетно поље да би се осигурало да соларни пламенови и наелектрисане честице не уклоне своју атмосферу у потпуности и учине их потпуно необходним за живот. Стога ово откриће не само да нуди нов и јединствен начин испитивања животне средине око егзопланета, већ нуди и начин утврђивања да ли су они усељиви.
Претражујући нискофреквентне радио емисије, астрономи нису могли само да открију егзопланете, већ и да одмере јачину својих магнетних поља и интензитет зрачења своје звезде. Ова открића ће ићи дуг пут ка утврђивању да ли су камените планете које орбитирају црвене патуљасте звезде способне да подрже живот.
Папа и његове колеге сада желе да користе ову методу како би пронашли сличне емисије других звезда. Унутар 20 светлосних година нашег Сунчевог система налази се најмање 50 црвених патуљака, а за многе од њих је већ утврђено да им орбитира бар једна планета. И Ведантхамов и Папин тим предвиђају да ће ова нова метода отворити нови начин проналажења и карактеризације егзопланета.
"Дугорочни циљ је утврдити колики утицај има магнетна активност звезде на животну средину егзопланете, а радио емисије су велики део те слагалице", рекао је Ведантхам. "Наш рад је показао да је то изводљиво са новом генерацијом радио-телескопа и ставио нас на узбудљив пут."
Обавезно погледајте овај видео недавног открића, љубазношћу АСТРОН-а:
