Экзопланеты найдут по полярным сияниям
29.01.2013
Недавно астрофизики предложили новый оригинальный метод обнаружения экзопланет — их следует искать по полярным сияниям! Дело в том, что они генерируют не только электромагнитные волны видимого диапазона, но также и радиоволны, которые достаточно легко поймать, поскольку они прекрасно распространяются и несут информацию о породивших их процессах.
Количество экзопланет растет каждый день — совершенствуются методы, с помощью которых специалисты находят экзопланеты и семейства экзопланет, вращающихся вокруг своих светил. Конечно, в их типизации первоначально доминировали "юпитеры" — холодные и горячие в зависимости от их поверхностной температуры, потому что крупные объекты легче выявить, чем гораздо меньшие, подобные планетам земной группы. Поразительная подсказка была заложена в самой типизации — ведь у Юпитера, планеты-гиганта Солнечной системы, сформирована гигантская магнитосфера дипольной структуры, и в этой магнитосфере бушуют магнитные бури и генерируются полярные сияния, несравненно более интенсивные, чем на Земле.
Авроральные проявления вызваны потоками солнечного ветра, передающего энергию в магнитосферу, и тогда в авроральных овалах на Земле вокруг магнитных полюсов на ионосферном уровне вспыхивает феерическая картина полярных сияний, всегда неповторимая, завораживающая и просто сказочно нереальная. На Земле эти сияния видны полярными ночами, которые длятся до полугода в высоких широтах. В полярный день их не видно в ярком свете Солнца, но спутники, исследующие авроральные высыпания, фиксируют их во всей полноте.
Изучая физику магнитосферы, концепцию аврорального овала независимо друг от друга и практически одновременно сформулировали замечательные русские ученые Я.И. Фельдштейн (ИЗМИРАН) и О.В. Хорошева (НИИЯФ МГУ). Термин "авроральный овал" теперь широко используется в физике магнитосферы. По сути, это было последним великим географическим открытием, сделанным по наземным наблюдениям — только трансполярные спутники Земли сфотографировали нимб полярных сияний в виде замкнутого кольца над полюсом во время полярной ночи при повышенной магнитосферной возмущенности. Концепция окончательно утвердилась и стала общепринятой.
Воздав должное нашим учителям и предшественникам, вернемся на передний край исследования экзопланет — уже практически сформулирована рабочая гипотеза их поиска по наблюдениям полярных сияний в атмосферах! Эта гипотеза так проста и изящна, что наверняка послужит в ближайшем будущем открытию множества экзопланет, по крайней мере, в это очень хочется верить.
Итак, новейшая идея открытия планет у других звезд — по их полярным сияниям. Представим себе небо экзопланеты — холодного "юпитера", с семейством спутников, кружащихся вокруг него в магнитосфере, возмущаемой солнцеподобной звездой, извергающей вспышечные потоки в сильном звездном ветре. Сияющие вокруг полюсов, бегущие и колеблющиеся полосы света расцвечивают экзопланетное небо!
Так должно быть, но пока мы только описываем воображаемую картину. Для того чтобы подтвердить это, надо обеспечить регистрацию, произвести наблюдения реальных параметров протекающих авроральных событий! Как же добиться этого? Световой сигнал сияний все-таки очень слаб, он и не виден даже в освещенной полусфере на Земле в полярный день, а в отдаленном космосе световой сигнал авроры заведомо неразличим. Но полярные сияния генерируют не только электромагнитные волны видимого диапазона, но также и радиоволны! Это явление интригует исследователей: радиоволны прекрасно распространяются и несут информацию о породивших их процессах.
Если первоначально используемые методы обнаружения экзопланет давали сведения о массах планет и орбитальных параметрах, то радиоизлучение способно дать сведения, никак не отраженные в предыдущих методах. Во-первых, просто обнаружить невидимые экзопланеты. Во-вторых, по радиосигналам выявить продолжительность суток, оценить магнитосферные параметры, собственное магнитное поле экзопланеты, оценить воздействие звезды на ее магнитосферу, иногда даже выявить наличие у планеты спутников!
Именно так было впервые зарегистрировано полярное сияние на Юпитере — по радиоизлучению. Значит, дело только в усовершенствовании методов и точности приема радиосигналов малой мощности из глубин космоса.
Цветовые вариации авроры зависят от того, какая длина электромагнитной волны генерируется: кислород испускает квант в области зеленовато-желтой полосы, азот — в полосе красной или синей. А радиоволны излучаются еще в прелюдии — при вращении электронов вокруг силовых линий магнитного поля экзопланеты.
Полярные сияния наблюдались на Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне. При таком завидном согласии проявлений в Солнечной системе — почему же не ожидать подобного в семействах экзопланет у звезд, подобных нашему светилу? Скорее всего, там все повторимо. Похоже, что в некоторых случаях уже несколько раз наблюдались вспышки, которые могли быть вызваны аналогичными причинами.
Юпитер — ярчайший источник полярных сияний в Солнечной системе. Однако они генерируются преимущественно в ультрафиолете, который поглощается в атмосфере Земли, и поэтому его не видно. Впервые они были зафиксированы "Вояджером-1" в 1979 году. Сегодня их регистрирует космический телескоп "Хаббл" и рентгеновская орбитальная обсерватория "Чандра".
Ученые-планетологи смогли рассчитать магнитное поле планеты Юпитера задолго до отправки "Вояджера-1" к месту непосредственных измерений — по радиосигналам низкой частоты. Глубокое понимание физики Юпитера очень важно при изучении радиоданных, исходящих от других планет, тем более что большинство экзопланет напоминает скорее Юпитер, чем крошечную в сравнении с ним Землю.
Радиоволны обладают тем преимуществом, что если у планеты есть магнитное поле, то она способна испускать радиосигналы сильнее, чем звезды. Есть надежда на то, что имеются планеты с очень выраженным и сильным собственным радиоизлучением. Совсем наоборот в оптической и инфракрасной частях спектра (где в основном ищут экзопланеты) — там экзопланеты светятся гораздо слабее сияющего горячего светила.
По исходящим от экзопланеты радиоволнам можно определить частоту, с которой они излучаются авророй, а это зависит от напряженности магнитного поля. Радиоволны исходят в виде конического пучка лучей, вращающегося вместе с планетой. Для земного наблюдателя — это сигнал пульсации, по которой можно определить период вращения тела вокруг своей оси. Круговая поляризация сигнала поможет отличить излучение планеты от излучения звезды: у звезды оно, скорее всего, не поляризовано.
Первую группу, которая предприняла поиск экзопланет по радиоизлучению, возглавил Уильям Эриксон из Университета штата Мэриленд (США). Успешно обнаружив радиосигналы Юпитера, исследователи в 1977 году приступили к наблюдению за 22 ближайшими звездными объектами в радиообсерватории Кларк-лейк близ Боррего-Спрингса в Калифорнии. Чувствительность их радиотелескопа позволяла обнаружить полярные сияния, не менее чем в тысячу раз сильнее юпитерианских, но таковых обнаружено не было.
Тридцать пять лет спустя, в настоящее время, завершается строительство радиотелескопа LOFAR, крупнейшего и самого чувствительного на частотах ниже 250МГц. Массив, на создание которого ушло десять лет, включает более 45 тысяч небольших антенн. Основная часть установлена в тихом заповеднике на северо-востоке Нидерландов, а остальные разбросаны по Франции, Германии, Швеции и Великобритании. Работа началась в декабре, и к поиску экзопланет планируется приступить в самом ближайшем будущем. Намечается интереснейший этап в решении не завершенной ранее задачи.
Рассмотрим пути решения проблемы. Экзопланета типа "юпитер" может генерировать мощное радиоизлучение в двух случаях. Во-первых, конфигурация магнитного поля планеты, расположенной неподалеку от звезды, может подвергаться сильному воздействию звездного ветра… Возникающие потоки заряженных частиц генерируют полярные сияния. Моделирование, проведенное коллегами Филиппом Заркa из Парижской обсерватории и Себастьяном Эссом из лаборатории LATMOS (Франция), показало, что таким образом можно определить наклон "горячего Юпитера" относительно плоскости орбиты, наклон магнитного поля относительно оси вращения, период вращения, орбитальный период и напряженность магнитного поля. Выявить все это иным способом — просто невозможно.
Характерно, что сильный всплеск радиоизлучения может быть связан со спутником планеты, это выявлено и для нашего Юпитера: сияния возникают в связи с тем, что вулканы Ио выбрасывают по направлению к Юпитеру тонну ионизированного газа ежесекундно! Джонатан Николс из Лестерского университета (Великобритания) произвел расчеты, в результате чего выявилось следующее. На силу радиоизлучения стимулированного полярного сияния влияют и скорость вращения планеты, и скорость оттока ионизированного газа с ее спутника, и орбитальное расстояние и ультрафиолетовая яркость звезды. Как полагает автор, подобные всплески на массивных и быстровращающихся планетах можно обнаружить на расстоянии до 150 световых лет. Пока подтверждений заметить не удалось, несмотря на постоянные поиски.
Валид Маджид из Лаборатории реактивного движения НАСА и его коллеги исследовали экзопланеты с помощью радиотелескопа GMRT, расположенного в 80 километрах к северу от Пуны (Индия). Главную причину неудачи исследователи видят в неспособности инструмента регистрировать достаточно низкие частоты. Например, Юпитер не излучает интенсивные радиоволны на частоте выше 40 МГц, а нижний предел возможностей GMRT — 50 МГц. У LOFAR этот показатель составляет 10 МГц, но атмосфера Земли блокирует частоты ниже 10 МГц. Значит, нужно выходить с измерениями в космос, и только космическая антенна обеспечит измерения в нужном диапазоне.
Валид Маджид предлагает установить антенну на Луне. Чувствительность телескопа можно улучшить установкой дополнительных антенн, а также путем выявления и устранения шумов в сигнале, вызванных другими источниками радиоволн. Валид Маджид уверен, что радиоастрономия справится с этой задачей, оборудовав не только LOFAR, но и телескоп SKA общей площадью около квадратного километра с антеннами в Южной Африке и Австралии
И если все-таки через несколько лет так ничего и не будет обнаружено, то, полагает оппонент Зарка, это произойдет из-за того, что реально нет всплесков подходящей мощности на экзопланетах, а вовсе не из-за несовершенства оборудования. Прогресс и важность исследований в диапазоне низких частот определяет радиоастрономию как передовую науку будущего десятилетия.
Татьяна Вальчук
http://www.pravda.ru/science/planet/space/29-01-2013/1142755-aurora-2/
Последние аномальные новости

Ведьму арестовали за неосторожное обращение с огнем

Вода сохранялась в марсианском кратере намного дольше

Вторжение яйцевидных НЛО в окрестностях Левелленда

Голубые сверхгиганты образовываются из слияния двух звезд

Домашние роботы со здравым смыслом

Есть места, куда сталкеры боятся ходить

Жизнь можно обнаружить в отдельном инопланетном зерне

Инопланетяне приглядывают за атомными станциями Индии

Как и когда можно увидеть дьявольскую комету

Люди скоро превратяться в Боргов

Миссия по сбору ресурсов с астероида Апофис

НЛО замечен над атомной станцией в Тамилнаду

Обнаружен потенциально обитаемый водный мир

Планетарный каннибализм распространен среди звезд

Половина всех менеджеров стремятся заменить работников ИИ

Полупроводниковые волокна для одежды людей

Рождение и смерть гигантских звезд

Тайна врат в Ад Иераполиса

Темная материя может образовывать звезды

Элитные коммандос обнаружили НЛО

Жители острова Пасхи посещали Южную Америку

Загадка образования первых галактик

Загадочный проект 'Синий луч' в действии

Замаскированный НЛО замечен над Португалией

Изучение экзотических звездных явлений

Космический телескоп распутал историю нашей галактики

Марсианский вертолет мог бы стать бортовым геологом

НЛО замечен над Южной Африкой

НЛО летают над атомными электростанциями Индии

Новый троянский астероид нашли на орбите Марса

Обнаружены четыре новых экзотических белых карлика

Понимание коррозии позволяет создавать новые металлы

Сверхмассивная черная дыра не оправдывает ожиданий

Секреты пояса Ван Аллена раскрыты

Стареющие коричневые карлики становятся одинокими

Таинственный свет в небе над Сан-Антонио

Темная материи поможет понять эволюцию галактик

Уфологи могут научить нас политической паранойе

Элитные коммандос захватили НЛО

Японский летчик-истребитель рассказал о НЛО

Бигфут и сасквоч - инопланетные гибриды

Выявили лучшие места в США для обнаружения НЛО

Инопланетяне дали нам план Стоунхенджа

Инопланетяне используют невероятные технологии

Культурная площадь в Розуэлле примет уфо-фестиваль

НЛО вблизи ядерных установок ставят экспертов в тупик

НЛО замечен над поверхностью Луны

Оборона землян будет быстро подавлена инопланетянами

Общественный колледж Портленда предлагает курс по НЛО

Одна из дюжины звезд поедает свои планеты

Официальные лица США ничего не знают о НЛО

Планетологи пытаются оценить толщину льда на Европе

Поиски обломков рейса MH370 дали новую надежду

Пришло время изучить лунные лавовые трубки

Самые паранормальные места в Нью–Йорке

Строительные блоки жизни стабильны в условиях Венеры

Уинстон Черчилль скрывал информацию об НЛО

Уфологи устремились на юг Франции

Фестиваль НЛО пройдет в апреле в Эдинбурге

Шведский архив регистрирует паранормальные явления

Автокресло

Влияние накрутки реакций в Telegram на контентную стратегию. Анализ и рекомендации

Астрофизики дадут подсказку в поисках темной материи

Более 1500 наблюдений НЛО над Великобританией за 4 года

Британский взгляд на внешность инопланетян

В Великобритании замечено почти 2000 наблюдений НЛО

ИИ ChatGPT является очень эффективным инструментом

Как были сделаны татуировки ледяного человека Эци

Как, по мнению британцев, выглядят инопланетяне

Китай может начать атаку на США с Луны

Китай строит ядерный космический двигатель

Люди изменили свои суждения под воздействием ИИ

Наблюдения НЛО в районе Тиссайда

Наблюдения НЛО над Ноттингемширом за последние три года

Намеки на третью планету системе PDS 70

Начались продажи электрических летающих такси

Нашли одну из древнейших звезд

Один астероид создал более 2 млрд вторичных кратеров

Пентагон усердно скрывает информацию об НЛО

Плавающие кристаллы замедляют старение звезд

Планетарная геофизика поможет в поиске инопланетян

Последние наблюдения НЛО в Лестершире

Почему миллиардеры по всему миру строят бункеры

Рентген показал каменного младенца внутри женщины

Робот, который выполнил сальто назад без гидравлики

Сбитый с толку астроном заметил НЛО над Луной

Следующий имплант Neuralink подарит зрение слепым

Собираются создать лунную железную дорогу

Создали импульсный двигатель на водяном топливе

У людей с гаванским синдромом не выявили повреждений мозга

Флотилия НЛО замечена над горой Шаста

Эра ИИ наступит быстрее, чем мы думали

Анализ может привести к изменению парадигмы о НЛО

Более 1500 наблюдений НЛО над Англией за 4 года

В Башкирии заметили падение с неба светящегося шара

Вампиршу XVI века похоронили с кирпичом в зубах

Детей из Зимбабве мучает полтергейст

Екатеринбуржцы увидели НЛО в облаках над городом

Жительница Эдинбурга заметила дискообразный НЛО

Загадка Безумного камня

Йог 22 года медитирует на жутком холоде

Как мы будем с ними разговаривать с инопланетянами

Легендарная подземная школа чернокнижников

Мы увидим полностью созданные ИИ игры через 5-10 лет

Наблюдения НЛО в Англии с 2020 года

Наблюдения НЛО над Мерсисайдом

Наркомана убила статуя Будды

НАСА обнаружит жизнь на Европе к 2030 году

Нечто с длинной шеей попал на камеру наблюдения

НЛО пролетает над поверхностью Луны

НЛО сбили в бразильском городе Пау Гранде

Новые изображения дьявольской кометы

Новые необычные наблюдения НЛО в районе Ковентри

ООН приняла эпохальную резолюцию по ИИ

Полемика вокруг загадочных сферул не утихает

Процедуры отчетности о НЛО и утилизации материалов

Рост числа государственных служащих-роботов

Самые реалистичные сценарии Апокалипсиса

Ужасающее заболевание - синдром лица демона

Что предсказал Нострадамус России

Штаты США, где вы будете похищены инопланетянами

Эволюция мозговых чипов

Бетти Андреассон провела у пришельцев несколько часов

Где в США лучшее место, чтобы увидеть НЛО

Загадочный космонавт Солуэй Ферт

Интерактивная карта НЛО в Великобритании

Истинно верующие атаковали бывшего главу AARO

Историческая уфологическая хроника

Лучшее место для встречи с инопланетянами

Не ждите правды от правительства США о НЛО

Несколько НЛО были замечены над Орегоном

Нефтянник заметил НЛО в форме тарелки

НЛО заметили в штате Миннесота

НЛО над фермой в Орегоне

НЛО украл шесть дней из жизни Трэвиса Уолтона

Офицер полиции Лонни Замора заметил НЛО

Парень заметиил НЛО прежде чем они растворились

Первая трансплантация ГМ-почки свиньи пациенту

Похищение Бетти и Барни Хилл одно из самых странных

Сексуальные эксперименты инопланетян над землянами

Тайна наблюдений НЛО вблизи ядерных объектов

Уфологи терроризируют бывшего директора AARO

Азиатская Зона 51 проводит фестиваль

Астероид изменил форму после удара зонда землян

Вы когда-нибудь сталкивались с инопланетянами в Айдахо

Изменяющий форму НЛО замечен над Бирмингемом

ИИ комментирует теории заговора о Кеннеди

ИИ может заменить умерших близких людей

ИИ становится волком с Уолл-стрит

Масштабная уфо-конференция все ближе

Модель Эбби Клэнси боится инопланетян

Нашли лучшее место для наблюдений НЛО в США

НЛО в форме тарелки парил над нефтяной вышкой

Одержимая женщина помочилась черным

Пациент Neuralink с параличом конечностей играет в шахматы

Похищение в Паскагуле покажут на Netflix

Почему так много людей все еще верят в НЛО

Сверхпроводимости при комнатной температуре не существует

Уфологи собрались у офиса Чака Шумера в Нью-Йорке

Уфологи устремились в тихий город Лимож

Уфологическая неделя на британском ТВ

Я вырос, мучимый злыми демонами, теперь я экзорцист

Быстрые займы онлайн

Аватар никогда не будет лгать или будет

Адмирал ВМС видел секретные файлы об НЛО

Водород обеспечивал энергию при зарождении жизни

Высокоскоростная камера зафиксировала полет НЛО

Добровольцы обнаружили 15 редких активных астероидов

Инопланетяне более чем реальны

Как Земля остается пригодной для жизни

Может ли земная жизнь выжить у красного карлика

Наблюдения НЛО в Арканзасе

Нам следует изучать на неопознанные подводные объекты

Нейтринный фон мог бы многое рассказать нам о Вселенной

Нехватка воды приводит к образованию кругов фей

НЛО замечен над Лас-Вегасом и горой Спирит

Оператор нефтяной вышки заметил НЛО

Опубликована карта активных черных дыр

Песчаные дюны Титана состоят из разбитых маленьких лун

Сколько времени потребуется, чтобы обойти Марс

Таинственные звери Японии. Жуткие ползающие твари

Тайна сознания. Чего может достичь наука

Уфо-конференция стоимостью 160 фунтов за билет

Британский спецназ обнаружил сбитый НЛО

Воспроизвели самую раннюю форму жизни в лаборатории

Где замечали рейс MH370 на картах Google

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика