Elektriskt motstånd kan göra heta jupiter uppskalade

Pin
Send
Share
Send

En av överraskningarna från upptäckterna av klassen exoplaneter, kända som "heta jupiter", är att de är puffade utöver vad som skulle förväntas av deras temperatur enbart. Tolkningen av dessa uppblåsta radier är att extra energi måste deponeras i områdena i atmosfären med stora mängder cirkulation. Denna extra energi skulle avsättas som värme, vilket får atmosfären att expandera. Men varifrån kom den här extra energin? Ny forskning tyder på att joniserade vindar som passerar genom magnetfält kan skapa denna process.

Magnetfält på planeter av typen Jovian är inga nya nyheter. Vår egen Jupiter har den starkaste i solsystemet med en styrka som är 14 gånger större än jordens. Den stora magnetosfären som skapas av denna sträcker sig så mycket som 7 miljoner kilometer mot solen och sträcker sig nästan avståndet till Saturnus omloppsbana. Samspelet mellan laddade solpartiklar med ett sådant enormt fält skapar en gigantisk aurora, liknande den på jorden.

Inslag av magnetfält på extra solplaneter har också upptäckts. 2004 rapporterade ett team som leddes av Evgenya Shkolnik, University of British Columbia, detektering av effekterna av en planets magnetfält på sin moderstjärna genom att observera den extra energi som detta magnetfält gav tillbaka till sin moderstjärna. Interaktionen upphetsade övergångar i de bekanta Calcium H & K-linjerna som var låsta i fas med planetens omloppsbana. Uppföljningsobservationer inklusive andra Hot Jupiters bekräftade förekomsten av planetariska magnetfält som verkar på sina moderstjärnor även om ingen ännu har föreslagit hur stark dessa fält kan vara.

Den nya forskningen, som kopplar samman magnetfält med planetarien, startades först i februari 2010 av ett team som leddes av Rosalba Perna från University of Colorado i Boulder. I det visade de att vindens interaktion i atmosfären på dessa planeter kunde uppleva betydande drag när de passerade genom magnetfältlinjerna på grund av deras delvis joniserade natur. I maj föreslog Batygin & Stevenson från California Institute of Technology att denna friktion kan orsaka uppvärmning som är tillräcklig för att puffa upp planeten. Pernas team plockade upp från den hypotetiska grunden och satte Batygins & Stevensons idé på provet av en simulering. Simuleringen använde en rad fältstyrkor men fann att för Hot Jupiters med styrkor större än 10 Gauss var tillräckliga för att förklara den ökade storleken.

Men är denna fältstyrka verkligen rimlig? Många astronomer tycks tro det och litteraturen är fylld med förväntningar på stora magnetfält för dessa planeter, även om inget tycks tyder på att fältstyrkan någonsin har uppmättts på några planeter utanför vårt solsystem för att stödja detta. Jupiters magnetfältstyrka sträcker sig från 4,2 - 14 Gauss, vilket sätter värdet 10 Gauss i det möjliga intervallet. Men arbete av Sanchez-Lavega från universitetet i Baskien i Spanien har antydt att när planeterna blir tidigt låsta minskas deras magnetfältstyrkor. För Hot Jupiters föreslår han att äldre planeter av denna typ kan få sina magnetfält att reduceras till en mäktig 1 Gauss. Detta kan föreslå en förklaring till varför experiment som utformats för att söka efter fält på extrasolära planeter genom deras radioutsläpp misslyckades.

Hur som helst kommer framtida simuleringar utan tvekan att äga rum och ytterligare observationer kan hjälpa till att begränsa sannolikheten för denna elektromagnetiska svullnad.

Pin
Send
Share
Send