Astronomer vil måske snart være i stand til at observere stødbølgerne mellem de magnetiske felter på exoplaneter og strømmen af partikler fra de stjerner, de kredser om.
Magnetiske felter er afgørende for en planets (og det viser sig en månes) beboelsesevne. De fungerer som beskyttende bobler og forhindrer skadelig rumstråling i at stribe objektets atmosfære helt væk og endda nå overfladen.
Et udvidet magnetfelt - kendt som en planetarisk magnetosfære - oprettes af chokket mellem den stellare vind og planetens indre magnetiske felt. Det har potentialet til at være enormt. I vores eget solsystem strækker Jupiters magnetosfære sig op til afstande op til 50 gange størrelsen på selve planeten og når næsten Saturns bane.
Når vinden fra højenergipartikler fra stjernen rammer den planetariske magnetosfære, interagerer den i et bovechok der dirigerer vinden og komprimerer magnetosfæren.
For nylig har et team af astronomer, ledet af ph.d.-studerende Joe Llama fra University of St. Andrews, Skotland, arbejdet på, hvordan vi kan observere planetariske magnetosfærer og stjernevind via deres bovestød.
Llama kiggede nøje på planeten HD 189733b, der ligger 63 lysår væk mod stjernebilledet Vulpecula. Fra jorden ses planeten at passere sin værtsstjerne hver 2,2 dag, hvilket forårsager en dukkert i det generelle lys fra systemet.
Som en lys stjerne er HD 189733b blevet studeret i vid udstrækning af astronomer. Data indsamlet i juli 2008 af teleskopet Canada-Frankrig-Hawaii kortlagt stjernens magnetfelt. Mens magnetfeltet varierede, var det i gennemsnit 30 gange større end vores sol - hvilket betyder, at den stellare vind er meget højere end solvinden.
Dette gjorde det muligt for teamet at gennemføre omfattende simuleringer af den stellare vind omkring HD 189733b - karakteriserende bovenschok oprettet, når planetens magnetosfære passerer gennem den stellare vind. Med disse oplysninger var de i stand til at simulere lyskurverne, der ville være resultatet af planeten og bovechokket, der kredsede om stjernen.
Bogstødet fører planeten - hvilket får lyset til at falde lidt tidligere end forventet. Mængden af lys, der er blokeret af bovenschok, vil dog ændre sig, når planeten bevæger sig gennem en variabel stjernevind. Hvis den stellare vind er særlig stærk, vil den resulterende bovchok være stærk, og transitdybden bliver større. Hvis den stellare vind er svag, vil den resulterende bue-chok være svag, og transitdybden bliver mindre.
Videoen herunder viser lyskurven for en bovechok og eksoplanet.
”Vi fandt, at stødbølgen mellem de stjernemagnetiske og planetariske magnetfelter vil ændre sig drastisk, da aktiviteten på stjernen varierer,” fortalte Llama til Space Magazine. "Efterhånden som planeten passerer gennem meget tætte regioner i den stellare vind, så chokket bliver tættere, vil materialet i den blokere mere lys og derfor forårsage en større dukkert i transit, hvilket gør det mere påviseligt."
Selvom der ikke var nogen transitobservationer for denne undersøgelse, viser dette teoretiske synspunkt, at det vil være muligt at detektere bundschok, og derfor magnetfeltet, på en fjern exoplanet. Dr. Llama kommenterer: "Dette vil hjælpe os med at identificere potentielt beboelige verdener bedre."
Papiret er blevet accepteret til offentliggørelse i Monthly Notices of The Royal Astronomical Society og kan downloades her.
