Astronomer kan snart være i stand til å observere sjokkbølgene mellom magnetfeltene til exoplaneten og strømmen av partikler fra stjernene de går i bane.
Magnetiske felt er avgjørende for en planets (og når det viser seg en månes) beboelighet. De fungerer som beskyttende bobler, og forhindrer skadelig romstråling fra å strippe bort gjenstandens atmosfære og til og med nå overflaten.
Et utvidet magnetfelt - kjent som en planetarisk magnetosfære - er skapt av støtet mellom den stellare vinden og det iboende magnetiske feltet til planeten. Det har potensialet til å være enormt. Innenfor vårt eget solsystem, strekker Jupiters magnetosfære seg til avstander opptil 50 ganger størrelsen på selve planeten, og når nesten Saturns bane.
Når vinden av høyenergipartikler fra stjernen treffer den planetariske magnetosfæren, samhandler den inn et baugsjokk som avleder vinden og komprimerer magnetosfæren.
Nylig har et team av astronomer, ledet av doktorgradsstipendiat Joe Llama ved University of St. Andrews, Skottland, arbeidet ut hvordan vi kan observere planetariske magnetosfærer og stjernevind via båsesjokk.
Llama tok en nøye titt på planeten HD 189733b, som ligger 63 lysår unna mot stjernebildet Vulpecula. Fra jorden sees planeten som passerer sin vertsstjerne hver 2,2 dag, og forårsaker en dukkert i det generelle lyset fra systemet.
Som en lysstjerne er HD 189733b blitt studert grundig av astronomer. Data som ble samlet inn i juli 2008 av teleskopet Canada-Frankrike-Hawaii, kartla stjernens magnetfelt. Mens magnetfeltet varierte, var det i gjennomsnitt 30 ganger større enn solen vår - noe som betyr at den stjernevinden er mye høyere enn solvinden.
Dette gjorde det mulig for teamet å gjennomføre omfattende simuleringer av stjernevinden rundt HD 189733b - karakteriserende buesjokket som ble opprettet når planetens magnetosfære passerer gjennom stjernevinden. Med denne informasjonen var de i stand til å simulere lyskurvene som ville være et resultat av planeten og baugstøtet i bane rundt stjernen.
Buesjokket fører planeten - og får lyset til å falle litt tidligere enn forventet. Mengden lys som er blokkert av baugsjokket, vil imidlertid endre seg når planeten beveger seg gjennom en variabel stjernevind. Hvis den stjernevinden er spesielt sterk, vil det resulterende baugsjokket være sterkt, og transittdybden vil være større. Hvis den stjernevinden er svak, vil det resulterende baugsjokket være svakt, og transittdybden blir mindre.
Videoen under viser lyskurven til et baugstøt og eksoplanett.
"Vi fant ut at sjokkbølgen mellom de stjernemagnetiske og planetariske magnetfeltene vil endre seg drastisk ettersom aktiviteten på stjernen varierer," sa Llama til Space Magazine. "Når planeten går gjennom veldig tette regioner i den stjernevinden, så sjokket vil bli tettere, vil materialet i den blokkere mer lys og derfor føre til en større dukkert i transporten og gjøre det mer påviselig."
Selv om det ikke var noen transittobservasjoner for denne studien, demonstrerer dette teoretiske synspunktet at det vil være mulig å oppdage baugsjokket, og derfor magnetfeltet, til en fjern exoplanet. Dr. Llama kommenterer: "Dette vil hjelpe oss med å identifisere potensielt beboelige verdener bedre."
Oppgaven er akseptert for publisering i Monthly Notices of The Royal Astronomical Society og er tilgjengelig for nedlasting her.
