天文学者らは初めて、太陽系の外側で褐色矮星LSR J1835+3259の周囲に放射線帯を発見した。 このベルトは木星の密度の 10 万倍であり、居住可能で地球サイズの可能性のある惑星の探索において重要な進歩となります。 世界中に広がる 39 のラジオ受信アンテナのネットワークがこの発見につながりました。
惑星の放射線帯は、非常に高エネルギーの電子と荷電粒子に囲まれたリング状の磁性層です。
地球、木星、土星、天王星、海王星など、大規模な磁場を持つ太陽系のすべての惑星には、地球の周囲に放射線帯があり、1958 年にエクスプローラー 1 号と 3 号衛星によって初めて観測されました。 しかし、これまで太陽系の外では重大な放射線帯は検出されていません。
太陽系の外にある最初の放射線帯は、アリゾナ州立大学地球宇宙学部のエフゲニヤ・シュコルニク教授と、元アリゾナ州立大学でカリフォルニア大学サンタクルーズ校の51ペガシb研究員だったメロディー・カオによって発見された。これは、以下を含む少数の天文学者グループによって発見されました。 この研究結果は、15月XNUMX日付けでNature誌に掲載された。
大きさは木星に匹敵するが、かなり密度が高い「褐色矮星」LSR J1835+3259が発見場所となった。 こと座の 20 光年離れたところにあるこの天体は、惑星としては重すぎますが、星としては十分ではありません。 放射線帯はこれまで太陽系の外ではっきりと観察されたことがなかったため、惑星外天体の周囲で放射線帯が見つかるかどうかは不明でした。
系外惑星の磁場と居住可能性の研究に長年費やしてきたシュコルニク氏によると、「これは、より多くのそのような天体を発見し、ますます小さな磁気圏を探索する能力を向上させ、最終的には潜在的な研究を可能にするための重要な第一歩です」居住可能な地球サイズの惑星であることはわかっています。」
このチームが発見した放射線帯は、人間の目では検出できない巨大な構造物です。 その最も明るい内部はその外径から木星の直径 18 個分離れており、その幅は少なくとも木星の直径 9 個分です。 この新たに発見された太陽系外放射帯は、木星のほぼ 10 万倍強く、地球よりも数百万倍明るく、太陽系惑星の中で最もエネルギーの高い粒子を示しています。 木星の放射線帯は光速に近い速度で移動する粒子で構成されており、最も明るい電波波長で輝きます。
研究チームは、銀河のブラックホールを検出するための現在よく知られた観測方法を使用して、LSR J1835+3259の磁気圏に捕捉された電波を放出する電子の高解像度画像をXNUMX年かけてXNUMX枚撮影した。
科学者らは、地球サイズの望遠鏡を作成し、ハワイからドイツまで伸びる39個の電波受信アンテナを調整することで、太陽系外で初めて観測された「磁気圏」として知られる褐色矮星の動的な磁気環境を解読した。 彼らはこの磁場の形状を決定することさえでき、それがおそらく木星と地球の双極子構造に似た双極子構造を持っているという結論に至りました。
世界中のラジオ受信アンテナのネットワークの助けを借りて、非常に高解像度の写真を作成して、これまで誰も見たことのないものを見ることができます。 共著者であるバックネル大学のジャッキー・ヴィラセン教授によると、「ワシントン DC に立ってカリフォルニアのアイ マップの一番上の行を見るのは、私たちの見方に匹敵します。
しかし、カオ氏と彼のグループは、この褐色矮星の周囲に放射線の帯を発見するであろうという兆候を初期から持っていた。 電波天文学者らは、研究者らが2021年にこれらの測定を行った際、LSR J1835+3259がXNUMX種類の観測可能な電波放射を発していることをすでに指摘していた。 花王氏はXNUMX年前、灯台のような定期的に点滅する電波の発信源がオーロラであると断定したチームのメンバーだった。
ただし、LSR J1835+3259 は、より安定した弱い電波放射も生成しました。 この情報は、木星の放射線帯に非常によく似たこれらのより弱い発光が、実際には恒星の爆発の結果である可能性がないことを示しました。
研究チームの研究によると、この現象はこれまで考えられていたよりも一般的である可能性があり、惑星だけでなく褐色矮星や低質量星、さらには超高質量星でも見られる可能性があるという。
地球を含む磁気圏は惑星の磁場の周囲の領域であり、高エネルギーの太陽粒子や宇宙粒子から惑星の大気や表面を守ることができます。
花王氏は、大気や気候などの要因に加えて、「系外惑星の居住可能性を考える際には、安定した環境を維持する上での磁場の役割なども考慮すべきことだ」と付け加えた。
彼らの研究により、目に見える放射線帯に加えて、オーロラの光と太陽系外の天体からの放射線帯の「形状」と空間的位置の違いが明らかになりました。
「オーロラは磁場の強さを測定するために使用できますが、その形状を測定することはできません。 花王氏によると、この実験は褐色矮星、ひいては系外惑星の磁場のパターンを決定する技術を実証するために作成されたという。 私たちの太陽系を構成する惑星の「中庭」は、一例として放射線帯にたとえることができますが、花の代わりに、太陽系の高エネルギー粒子がさまざまな波長と強度の光を放射します。
各放射線帯の独特の特徴は、その惑星のエネルギー源、磁気源、粒子源についての何かを明らかにします。 回転速度、磁場の強さ、太陽への近さ、追加の粒子を生成できる衛星や、それらを吸収する土星のようなリングの有無など。 褐色矮星や低質量星が持つ「中庭」の種類を初めて観察できるようになりました。 外惑星の磁気圏ハウスについてもっと知ることができる日を楽しみにしています。
出典：サイテックデイリー
Günceleme: 23/05/2023 14:02