Магнітні поля відіграють ключову роль у захисті атмосфери планет, тому здатність виявляти їх у екзопланет – важливий крок до кращого розуміння того, як можуть виглядати ці світи.
Об’єктом дослідження астрономів стала планета HAT-P-11b – світ розміром із Нептун, розташований за 123 світлові роки від нас. Команда спостерігала за екзопланетою за допомогою телескопа Габбл, і виявила навколо неї йони вуглецю, присутність яких добре пояснюється наявністю у планети магнітосфери – області простору навколо небесного тіла, що формується внаслідок взаємодії магнітного поля тіла з потоком заряджених частинок (наприклад, зоряним вітром).
Це є першим випадоком, коли ми напряму спостерігали ознаки наявності магнітосфери у планети поза Сонячною системою. Сильне магнітне поле на такій планеті, як Земля, захищає її атмосферу та поверхню від бомбардування зарядженими частинками, що сприяє розвитку життя.
Ґільда Баллестер, професорка з Університету Арізони, співавторка роботи
Важливою деталлю відкриття стала наявність магнітного хвоста із заряджених частинок, що віддаляються від планети із середньою швидкістю у майже 50 кілометрів на секунду. Завдовжки хвіст не менше однієї астрономічної одиниці.
Для того щоб краще зрозуміти, як магнітне поле HAT-P-11b та її атмосфера взаємодіють із зоряним вітром, вчені використовували комп’ютерне моделювання: хоча магнітосфера екзопланети не має принципових відмінностей від земної, близькість цього світу до батьківської зірки змушує верхні шари його атмосфери нагріватися та випаровуватися в космос, що і є причиною появи магнітного хвоста.
Також астрономи визначили, що металічність (відносна концентрація елементів, важчих за водень і гелій) атмосфери екзопланети нижче, ніж слід очікувати, ґрунтуючись на наших знаннях про планети Сонячної системи. Крижані гіганти нашої системи – Нептун і Уран – мають атмосфери з високою металічністю, але слабкі магнітні поля, тоді як вміст металів у атмосферах набагато масивніших Юпітера і Сатурна нижчий, а їх магнітні поля сильніші. Автори роботи вважають, що низька металічність атмосфери HAP-P-11b може змусити переглянути наше розуміння того, як формуються екзопланети.