Астрономам удалось впервые обнаружить и описать радиационный пояс за пределами Солнечной системы с помощью массива радиотелескопов от Гавайев до Германии. Работа была опубликована в журнале Nature 15 мая.
Сильные магнитные поля образуют магнитосферу, которая может «ловить» и ускорять частицы до скорости света. Объекты, у которых она есть, имеют также и радиационные пояса. Они состоят из высокоэнергетических заряженных частиц, которые захватило магнитное поле.
Для формирования магнитного поля недра планеты должны быть достаточно горячими, чтобы содержать электропроводящие жидкости. У звёзд – это ионизированный водород, в ядре Земли – расплавленное железо, а на Юпитере – водород, который под высоким давлением становится металлическим: вероятно, он же генерирует магнитные поля на коричневых карликах.
В работе учёные исследовали ультрахолодный карлик LSR J1835+3259, который является промежуточным классом между звёздами и холодными коричневыми карликами: поэтому некоторые его процессы формирования могут быть схожими с планетными. Полученное изображение постоянного интенсивного радиоизлучения от объекта свидетельствовало о наличии высокоэнергетических электронов в магнитосфере, которые образовали двухлепестковую структуру, подобную радиационным поясам Юпитера. Кроме этого, картинка позволила различить ее от области полярного сияния.
Полярные сияния можно использовать для измерения силы магнитного поля, но не его формы. В этом эксперименте мы демонстрируем метод проверки формы – на коричневых карликах и, наконец, экзопланетах.
Мэлоди Као, ведущий автор исследования
Характеристики силы и формы магнитных полей являются пока неисследованной темой: их определение является важным для понимания пригодности планеты к поддержанию жизни. Используя теорию и моделирование, ученые могут предсказать эти параметры, но пока они не имели возможности проверить предположения.
Открытие того, что именно от этого типа радиоизлучения происходят радиационные пояса в коричневых карликах и, наконец, планетах-гигантах, позволяет утверждать, что такие объекты имеют мощное магнитное поле, даже если телескоп не достаточно большой, чтобы оценить его форму.
Это исследование является важным шагом к улучшению методов поиска магнитосфер, что поможет изучать их у пригодных для жизни экзопланет.