Первое, что мы видели за пределами нашей Солнечной системы
Чак Картер и Грегг Халлинан/Калифорнийский технологический институт
Танцующие огни полярного сияния завораживают, но вряд ли они уникальны для Земли. На всех других планетах в нашей Солнечной системе тоже есть полярные сияния, и теперь ученые впервые мельком увидели полярное сияние за пределами нашего Солнца - и оно действительно невероятно огромное.
Сияние LSR J1835+3259 (которое, к сожалению, не имеет более броского названия) излучает как минимум в 10 000-100 000 раз больше энергии, чем юпитерское. Если бы вы могли стоять на поверхности объекта, не будучи раздавленным его гравитацией, «вы, вероятно, не смогли бы увидеть ничего другого в небе из-за этого сильно ослепительного красного полярного сияния», - говорит Грегг Халлинан, один из астрономов, открывших полярное сияние.
LSR J1835+3259 предположительно является коричневым карликом - старой звездой, которая больше не может поддерживать синтез водорода в своем ядре. Он расположен примерно в 20 световых годах от нас. Он примерно такого же размера, как Юпитер, но намного тяжелее, его вес составляет от 50 до 80 масс Юпитера.
«Вероятно, из-за этого ярко-красного полярного сияния вы больше ничего не сможете увидеть в небе»
Около 15 лет назад ученые были удивлены, обнаружив, что коричневые карлики могут излучать радиоволны - обычно такая активность предоставляется более молодым звездам. Команда Халлинана обнаружила, что радиоволны пульсируют, как луч маяка, что они также наблюдали на Юпитере, и подозревают, что причиной может быть северное сияние.
Когда заряженные солнечные частицы врезаются в магнитное поле Юпитера, возникает самое большое полярное сияние в Солнечной системе. Магнитное поле Юпитера притягивает заряженные частицы, которые сталкиваются с молекулами в атмосфере, что приводит к крошечным цветным взрывам. И когда эти заряженные частицы каскадом проходят через магнитосферу, они также испускают интенсивные импульсы радиоволн.
Полярное сияние Юпитера крупным планом
Наблюдая за ним в течение четырех лет, команда Халлинана обнаружила, что радиоимпульсы коричневого карлика больше похожи на радиоимпульсы Юпитера, чем на солнечные, что привело команду к заключению, что это полярное сияние вызывает импульсы.
«Сигнал соответствовал спектру, который вы видите, когда электроны сталкиваются с атмосферой, хотя он был намного ярче, чем все, что мы когда-либо видели», - говорит Халлинан.
Огромная мощность, которую излучает полярное сияние, предполагает, что магнитосфера коричневого карлика примерно в 200 раз больше, чем у Юпитера. Это довольно много, учитывая, что магнитное поле Юпитера больше, чем у Солнца. Внутри магнитосферы коричневого карлика можно выстроить около 430 юпитеров.
Команда не знает, что подпитывает мощное северное сияние. На большинстве планет ветры от Солнца создают поток заряженных частиц, но у коричневого карлика нет звезды, потому что он один.
Механизм гигантского полярного сияния на Юпитере может дать некоторые подсказки. Полярное сияние Юпитера частично питается от спутника Ио, который вращается близко к планете, извергая вулканические обломки и плазму в магнитосферу Юпитера. Возможно, что-то подобное происходит и с коричневым карликом, говорит Халлинан.
«Это может быть похоже на планету размером с Землю, которая находится внутри магнитной сферы этого коричневого карлика и извергает что-то в свою магнитосферу».
Команда подозревает, что 10 или более процентов коричневых карликов могут иметь полярные сияния.
«Возможно, наличие магнитного поля является действительно важной частью развития жизни на этой планете»
Но использование радиоволн для поиска полярных сияний - это не только отслеживание красивого явления, но и способ очень легкого измерения магнитного поля, а при поиске планет, похожих на Землю, это может быть важно.
Магнитное поле Земли защищает нас от агрессивного солнечного излучения, а также разрушительных космических лучей. «Возможно, наличие магнитного поля - действительно важная часть развития жизни на этой планете», - говорит Халлинан. «Мы хотим выяснить, есть ли такие же щиты на других планетах».