2011.08.19. - Sarki fények az egyenlítőn

A legújabb számítógépes szimulációk szerint a ma ismert exobolygók nagy részén a Földön megfigyelhetőknél akár több százszor is fényesebb sarkifény-jelenségek fordulhatnak elő.

A szülőbolygónk poláris vidékein élő vagy oda látogató szerencséseket gyakran ejti ámulatba a sarki fény színpompás és gyorsan változó tánca. A jelenséget a Napból kidobódott töltött részecskék légkörbe csapódása okozza, amelyeket a Föld közelébe érkezve a bolygót körülölelő mágneses erővonalak vezetik be az atmoszférába, főképpen a poláris vidékeken. A légkör molekuláival ütközve a fénycsövekben lejátszódó jelenséghez hasonló módon gerjesztik fénylésre a levegő molekuláit. Földünkön is megfigyelhetünk különösen erős sarkifény-tevékenységet, kiváltképpen akkor, ha egy Napunkból kidobódott, jelentős mennyiségű anyagfelhő (CME, Coronal Mass Ejection) éri el bolygónk környezetét, amelyben akár több milliárdi tonnányi töltött részecske érkezhet (hazánkból 2003. novemberében volt megfigyelhető igen látványos sarki fény). Az ilyen eseményekkor létrejövő geomágneses viharok a csodaszép sarki fény létrehozása mellett azonban a földi villamos hálózatokban is áramokat indukálhatnak, amelyek áramkimaradásokat okozhatnak, mint ahogyan ez történt az 1989-es emlékezetes észak-amerikai eseménynél is.

A legutóbbi számítógépes modellek segítségével folytatott kutatások alapján azonban Ofer Cohen (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) és munkatársai arra mutattak rá, hogy a jelenleg ismert exobolygók nagy részét alkotó, ún. forró Jupiter típusú bolygókon az auróra akár százszor-ezerszer is fényesebb lehet a nálunk megszokottnál. Rendkívüli fényességük mellett a jelenség akár az egyenlítői régiókban is megfigyelhető lehet, így az egész bolygón egy szó szerint másvilági látványosságban gyönyörködhetnénk.

A képzeletbeli exobolygót ábrázoló képen a planéta holdjai mellett megfigyelhető az egyenlítő felett örvénylő sarkifény-tünemény is.
[David A. Aguilar (CfA)]

Ennek oka, hogy ezek a bolygók jóval közelebb keringenek csillagukhoz, mint saját Földünk, távolságuk esetenként alig tizede-huszada saját planétánk 150 millió km-es távolságának. Ennek következtében a bolygók jóval erősebb hatásoknak vannak kitéve: a csillagból kidobódott anyagfelhőknek jóval rövidebb utat kell megtenniük, így sokkal kevésbé oszlanak szét és hűlnek ki, mint a Földünket elérő anyagcsomók.

A modellszámításokban ennek megfelelően egy nagy energiájú CME érkezését szimulálták egy forró Jupiter típusú exobolygó környezetében. A nagyenergiájú töltött részecskék kölcsönhatásba lépnek a bolygó mágneses pajzsával, belépnek a légkörbe, és egy, az egész egyenlítő fölött húzódó auróra-jelenséget okoznak, melynek fényessége akár több százszorosan múlja felül a földi tüneményeket. A szimuláció szerint ezt követően északi és déli irányba is fodrozódik, majd körülbelül 6 óra múltán fokozatosan halványodva tűnik el. Mindeközben a légkör részecskéit megóvja a mágneses tér, így a bolygó atmoszférája nem szenved károsodást, sőt, a szimulációk szerint még egy saját Jupiterünknél gyengébb mágneses terű égitest is elviselné a hasonló eseményeket.

A kutatások igen fontosak a távoli csillagok körül keringő kőzetbolygók lakhatóság szempontjából történő vizsgálata miatt is. A csillagstatisztikai adatok szerint ugyanis Galaxisunk leggyakoribb csillagai vörös törpék, amelyeknél a planétáknak igen közel kell keringeni ahhoz, hogy a bolygón megfelelő hőmérséklet uralkodhasson. A kisebb távolság következtében azonban a hasonló események nagyobb veszélyt is jelenthetnek. A további kutatások annak vizsgálatára irányulnak majd, hogy az apróbb kőzetbolygók mágneses tere is megfelelő védelmet jelenthet-e az élet számára.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• ScienceDaily 2011.07.21.