Astronomen haben erstmals einen Strahlungsgürtel außerhalb unseres Sonnensystems um den Braunen Zwerg LSR J1835+3259 entdeckt. Dieser Gürtel, der 10 Millionen Mal dichter ist als der des Jupiter, ist ein wichtiger Fortschritt bei der Suche nach bewohnbaren und möglicherweise erdgroßen Planeten. Zu dieser Erkenntnis führte ein Netzwerk von 39 über die ganze Welt verteilten Radioschüsseln.
Die Strahlungsgürtel eines Planeten sind ringförmige magnetische Gebilde, die von extrem energiereichen Elektronen und geladenen Teilchen umgeben sind.
Alle Planeten im Sonnensystem mit großräumigen Magnetfeldern, einschließlich Erde, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun, haben Strahlungsgürtel um die Erde, die erstmals 1958 mit den Satelliten Explorer 1 und 3 beobachtet wurden. Bisher wurde jedoch kein nennenswerter Strahlungsgürtel außerhalb unseres Sonnensystems nachgewiesen.
Der erste Strahlungsgürtel außerhalb unseres Sonnensystems wurde von Professor Evgenya Shkolnik von der School of Earth and Space Studies der Arizona State University und Melodie Kao, einer ehemaligen Arizona State University und ehemals 51 Pegasi b-Forscherin an der University of California, Santa Cruz, entdeckt. Es wurde von einer kleinen Gruppe von Astronomen gefunden, darunter Die Ergebnisse wurden am 15. Mai in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
Der Fundort war der „Braune Zwerg“ LSR J1835+3259, der in seiner Größe mit Jupiter vergleichbar, aber deutlich dichter ist. Dieses 20 Lichtjahre entfernt im Sternbild Leier gelegene Objekt ist zu schwer, um ein Planet zu sein, aber nicht schwer genug, um ein Stern zu sein. Es war unklar, ob die Strahlungsgürtel um extraplanetare Objekte herum gefunden werden würden, da sie außerhalb unseres Sonnensystems noch nie klar gesehen worden waren.
Laut Shkolnik, der viele Jahre damit verbracht hat, die Magnetfelder und die Bewohnbarkeit von Exoplaneten zu erforschen, „ist dies ein entscheidender erster Schritt, um viele weitere solcher Objekte zu finden und unsere Fähigkeit zu verbessern, nach immer kleineren Magnetosphären zu suchen und es uns schließlich zu ermöglichen, potenzielle Untersuchungen durchzuführen.“ bewohnbare, erdgroße Planeten. weiß.“
Der von diesem Team gefundene Strahlungsgürtel ist eine gigantische Struktur, die vom menschlichen Auge nicht erkannt werden kann. Seine hellsten Innenräume sind 18 Jupiterdurchmesser von seinem Außendurchmesser entfernt, der mindestens 9 Jupiterdurchmesser breit ist. Dieser neu entdeckte extrasolare Strahlungsgürtel ist fast zehn Millionen Mal intensiver als der von Jupiter, der millionenfach heller ist als der der Erde und die energiereichsten Teilchen aller Planeten im Sonnensystem aufweist. Jupiters Strahlungsgürtel besteht aus Teilchen, die sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen, und leuchtet bei den hellsten Radiowellenlängen.
Das Team machte im Laufe eines Jahres drei hochauflösende Bilder von radioemittierenden Elektronen, die in der Magnetosphäre von LSR J1835+3259 gefangen waren, und nutzte dabei eine mittlerweile bekannte Beobachtungsmethode, um das Schwarze Loch unserer Galaxie zu entdecken.
Wissenschaftler haben die dynamische magnetische Umgebung des Braunen Zwergs, bekannt als „Magnetosphäre“, entschlüsselt, die zum ersten Mal außerhalb des Sonnensystems beobachtet wurde, indem sie 39 Radioschüsseln, die sich von Hawaii bis nach Deutschland erstrecken, mithilfe eines erdgroßen Teleskops koordinierten. Sie konnten sogar die Form dieses Magnetfelds bestimmen, was sie zu dem Schluss führte, dass es höchstwahrscheinlich eine Dipolstruktur ähnlich der von Jupiter und der Erde hatte.
Mit Hilfe eines Netzwerks von Radioschüsseln auf der ganzen Welt können wir außergewöhnlich hochauflösende Fotos erstellen, um Dinge zu sehen, die noch niemand zuvor gesehen hat. Laut Co-Autorin Professor Jackie Villadsen von der Bucknell University ist „das Betrachten der obersten Reihe einer Augenkarte in Kalifornien, während wir in Washington, D.C. stehen, mit unserer Sicht vergleichbar.“
Aber Kao und seine Gruppe hatten erste Anzeichen dafür, dass sie ein Strahlungsband entdecken würden, das diesen Braunen Zwerg umgibt. Radioastronomen hatten bereits festgestellt, dass LSR J2021+1835 zwei Arten beobachtbarer Radioemissionen aussendete, als die Forscher diese Messungen im Jahr 3259 durchführten. Kao war Mitglied des Teams, das vor sechs Jahren feststellte, dass die Quelle der leuchtturmähnlichen und regelmäßig blinkenden Radioemission das Polarlicht war.
Allerdings erzeugte LSR J1835+3259 auch gleichmäßigere und schwächere Funkemissionen. Diese Informationen zeigten, dass diese schwächeren Emissionen, die den Strahlungsgürteln des Jupiters sehr ähnlich sind, nicht wirklich das Ergebnis von Sternexplosionen sein können.
Den Untersuchungen des Teams zufolge kommt dieses Phänomen möglicherweise häufiger vor als bisher angenommen und kann nicht nur auf Planeten, sondern auch auf Braunen Zwergen, Sternen mit geringer Masse und vielleicht sogar Sternen mit extrem hoher Masse beobachtet werden.
Die Magnetosphäre, einschließlich der Erde, ist der Bereich um das Magnetfeld eines Planeten und kann die Atmosphäre und Oberflächen des Planeten vor hochenergetischen Sonnen- und kosmologischen Teilchen schützen.
Zusätzlich zu Faktoren wie der Atmosphäre und dem Klima, fügte Kao hinzu, „sind Dinge wie die Rolle ihres Magnetfelds bei der Aufrechterhaltung einer stabilen Umgebung zu berücksichtigen, wenn man über die Bewohnbarkeit von Exoplaneten nachdenkt.“
Ihre Forschung enthüllte zusätzlich zum sichtbaren Strahlungsgürtel den Unterschied zwischen den Lichtern eines Polarlichts und dem Strahlungsgürtel eines Objekts außerhalb unseres Sonnensystems in Bezug auf „Formen“ und räumliche Position.
„Auroren können verwendet werden, um die Stärke des Magnetfelds zu messen, nicht jedoch seine Form. Laut Kao wurde dieses Experiment entwickelt, um eine Technik zur Bestimmung der Muster von Magnetfeldern auf Braunen Zwergen und schließlich Exoplaneten zu demonstrieren. Die „Höfe“ der Planeten, aus denen unser Sonnensystem besteht, können in einem Beispiel mit Strahlungsgürteln verglichen werden, aber anstelle von Blumen emittieren energiereiche Teilchen des Sonnensystems Licht verschiedener Wellenlängen und Intensitäten.
Die einzigartigen Eigenschaften jedes Strahlungsgürtels verraten etwas über die Energie-, Magnet- und Teilchenquellen dieses Planeten; seine Rotationsgeschwindigkeit, die Stärke seines Magnetfelds, seine Nähe zur Sonne, ob er Monde hat, die zusätzliche Teilchen produzieren können, oder Ringe wie den Saturn, um diese zu absorbieren, und mehr. Wir können nun zum ersten Mal die Arten von „Höfen“ beobachten, die Braune Zwerge und Sterne mit geringer Masse haben. Ich freue mich auf den Tag, an dem wir mehr über die magnetosphärischen Häuser der äußeren Planeten erfahren können.
Quelle: scitechdaily
Günceleme: 23/05/2023 14:02