V súčasnosti môžu vedci hľadať iba planéty mimo našej slnečnej sústavy pomocou nepriamych prostriedkov. V závislosti od metódy to bude zahŕňať hľadanie príznakov tranzitov pred hviezdou (Tranzitná fotometria), meranie hviezdy na príznaky kolísania (Dopplerova spektroskopia), hľadanie svetla odrazeného od atmosféry planéty (priame zobrazenie) a zabil iných metód.
Na základe určitých parametrov sú potom astronómovia schopní určiť, či je planéta potenciálne obývateľná alebo nie. Tím astronómov z Holandska však nedávno vydal štúdiu, v ktorej opisuje nový prístup k lovu exoplanet: hľadanie príznakov aurorae. Pretože sú výsledkom interakcie medzi magnetickým poľom planéty a hviezdou, táto metóda by mohla byť skratkou na nájdenie života!
Aby sme to prelomili, interakcie medzi magnetickým poľom a nabitými časticami, ktoré sú pravidelne emitované hviezdou (tzv. Slnečný vietor), sú príčinou aurorae. Prítomnosť tohto javu navyše produkuje rádiové vlny, ktoré majú zreteľný podpis, ktorý je možné zistiť pomocou rádiových observatórií tu na Zemi. Presne to robili holandskí astronómovia s použitím nízkofrekvenčného poľa (LOFAR).
LOFAR je viacúčelové pole snímačov, ktoré je spárované s počítačovou a sieťovou infraštruktúrou, aby zvládlo extrémne veľké objemy údajov. Jadro zostavy („superterp“) pozostáva zo siete tridsaťosem staníc sústredených na severovýchode Holandska so 14 ďalšími stanicami v susednom Nemecku, Francúzsku, Švédsku, Veľkej Británii, Írsku, Poľsku a Lotyšsku.
Ako naznačujú vo svojej štúdii, ktorá sa nedávno objavila v časopise prírodaLOFAR bol schopný zistiť typ nízkofrekvenčných rádiových vĺn, ktoré boli predpovedané z blízkej hviezdy - GJ 1151, červeného trpaslíka typu M vzdialeného viac ako 25 svetelných rokov od Zeme. Ako Harish Vedantham, vedecký pracovník v spoločnosti ASTRON a hlavný autor štúdie, vysvetlil v tlačovom vyhlásení NYU:
„Pohyb planéty silným magnetickým poľom červeného trpaslíka sa chová podobne ako elektrický motor rovnako ako dynamo bicykla. To vytvára obrovský prúd, ktorý poháňa polárne žiarenie a rádiové emisie na hviezdu. “
Tieto interakcie hviezda-planéta boli predpovedané už viac ako tridsať rokov, čiastočne na základe aktivity aurora pozorovanej v slnečnej sústave. Zatiaľ čo magnetické pole Slnka nie je dosť silné na to, aby produkovalo tieto typy rádiových emisií inde v slnečnej sústave, podobná aktivita bola pozorovaná aj v prípade Jupitera a jeho najväčších mesiacov.
Napríklad interakcie medzi silným magnetickým poľom Jupitera a Io (najvnútornejšie z jeho najväčších mesiacov) produkujú aurory a jasné rádiové emisie, ktoré dokonca zatienia Slnko pri dostatočne nízkych frekvenciách. Bolo to však prvýkrát, čo astronómovia detekovali a dešifrovali tieto druhy rádiových signálov z iného hviezdneho systému.
Ako Joe Callingham, postdoktorandský postgraduálny spolupracovník a spoluautor štúdie, uviedol:
„Poznatky z desaťročí rádiových pozorovaní Jupitera sme prispôsobili prípadu tejto hviezdy. Rozšírená verzia Jupiter-Io sa dlho predpovedala, že existuje v systémoch hviezdnych planét a emisie, ktoré sme pozorovali, vyhovujú teórii veľmi dobre. “
Zistenia potvrdil druhý tím, ktorého výskum je podrobne opísaný v štúdii, ktorá sa objavila v roku 2007 Astrofyzikálny časopis. Pápež a jeho kolegovia sa pri štúdii spoliehali na údaje poskytnuté pomocou nástroja HARPS-N (National Presesile Radial Speed Planet Searcher North) s vysokou presnosťou na Národnom teleskopu Galileo (TNG), ktorý sa nachádza na ostrove La Palma v Španielsku.
Použitím týchto spektroskopických údajov bol tím schopný vylúčiť možnosť, že pozorované rádiové signály pochádzajúce z GJ 1151 boli produkované interakciami s inou hviezdou. Ako vysvetlil Benjamin J. S. Pope, člen Saganskej agentúry NASA na univerzite v New Yorku a hlavný autor druhej publikácie:
„Interakčné binárne hviezdy môžu tiež vysielať rádiové vlny. Pomocou optických pozorovaní na sledovanie sme hľadali dôkazy o hviezdnom spoločníkovi, ktorý sa maskuje ako exoplaneta v rádiových údajoch. Veľmi dobre sme vylúčili tento scenár, takže si myslíme, že najpravdepodobnejšou možnosťou je, že planéta Zem bude príliš malá na to, aby sa dala zistiť pomocou našich optických nástrojov.
Tieto zistenia sú obzvlášť významné, pretože súvisia so systémom červených trpaslíkov. V porovnaní s našim Slnkom sú červené trpaslíky malé, chladné a matné, ale sú tiež najbežnejším typom hviezdy vo vesmíre - predstavujú iba 75% hviezd v samotnej Mliečnej dráhe. Červení trpaslíci sú tiež veľmi dobrými kandidátmi na nájdenie pozemských planét nachádzajúcich sa v obvodovej obývateľnej zóne (HZ).
Príkladom sú nedávne objavy ako Proxima b (najbližší exoplanet za našou slnečnou sústavou) a sedem planét, ktoré obiehajú okolo TRAPPIST-1. Tieto a ďalšie nálezy viedli astronómov k záveru, že väčšina červených trpaslíkov obieha najmenej jedna pozemská (tzv. Skalnatá) planéta.
Červení trpaslíci sú však tiež známi pre svoje silné magnetické pole a premenlivú povahu, čo znamená, že hviezdy obiehajúce v ich HZ by boli vystavené intenzívnej magnetickej a svetelnej aktivite. Zistenia, ako sú tieto, vrhajú vážne pochybnosti o tom, či planéta nachádzajúca sa v HZ červeného trpaslíka môže životy podporovať veľmi dlho.
Z tohto dôvodu vedci predpovedajú, že akákoľvek planéta obiehajúca HZ červeného trpaslíka bude potrebovať silné magnetické pole, aby sa zabezpečilo, že slnečné erupcie a nabité častice úplne neodstránia svoju atmosféru a nebudú úplne obývateľné. Preto tento objav ponúka nielen nový a jedinečný spôsob, ako snímať prostredie okolo exoplanet, ale tiež ponúka prostriedky na určenie, či sú obývateľné.
Pri hľadaní nízkofrekvenčných rádiových emisií mohli astronómovia nielen odhaliť exoplanety, ale tiež zmerať silu svojich magnetických polí a intenzitu žiarenia svojej hviezdy. Tieto objavy budú viesť k určeniu, či sú skalnaté planéty, ktoré obiehajú červené trpaslicové hviezdy, schopné podporovať život.
Pápež a jeho kolegovia teraz hľadajú túto metódu na nájdenie podobných emisií z iných hviezd. Do 20 svetelných rokov od našej slnečnej sústavy je najmenej 50 červených trpaslíkov, z ktorých mnohé už majú aspoň jednu planétu obiehajúcu. Tímy Vedantham aj pápež očakávajú, že táto nová metóda otvorí nový spôsob zisťovania a charakterizácie exoplanet.
"Dlhodobým cieľom je zistiť, aký vplyv má magnetická aktivita hviezdy na obývateľnosť exoplanety a rádiové emisie sú veľkým kúskom tejto hádanky," uviedol Vedantham. „Naša práca ukázala, že je to životaschopné s novou generáciou rádiových ďalekohľadov a stavia nás na vzrušujúcu cestu.“
Nezabudnite sa pozrieť na toto video nedávneho objavu, so súhlasom spoločnosti ASTRON:
