Planetarne meglice širijo plinske lupine, ki jih na koncu življenjske dobe izpuščajo sonce podobne zvezde. Soncem podobne zvezde večino svojega življenja preživijo z izgorevanjem vodika v helij. Po koncu te faze fuzije vodika se te zvezde povečajo za njihov premer za približno faktor 100 in postanejo "rdeče zvezde velikanov". Na koncu faze rdečega velikana se zunanje plasti zvezde odpihnejo. Izpuščeni plin se še naprej širi od preostale osrednje zvezde, ki se kasneje, ko je prenehala vsa jedrska fuzija, razvije v „belega pritlikavca“. Astronomi verjamejo, da planetarna meglica nastane, ko hiter zvezdni veter, ki prihaja od osrednje zvezde, dohiti počasnejši veter, ki je bil ustvarjen prej, ko je zvezda izbacila večino svojih zunanjih plasti. Na meji med obema vetrovima pride do sunka, ki povzroči vidno gosto lupino, značilno za planetarne meglice. Plinska lupina je navdušena in osvetljena s svetlobo, ki jo oddaja vroča osrednja zvezda. Svetloba osrednje zvezde lahko prižge planetarno meglico približno 10.000 let.
Opažene oblike planetarnih meglic so zelo zmedene: večina (približno 80%) je bipolarnih ali eliptičnih, ne pa sferično simetričnih. Ta kompleksnost je privedla do čudovitih in neverjetnih slik, pridobljenih s sodobnimi teleskopi. Spodnje slike primerjajo planetarne meglice z bipolarno (levo) in sferično (desno) obliko.
Razlog, zakaj večina planetarnih meglic ni sferičnih, ni dobro razumljen. Do zdaj je bilo obravnavanih več hipotez. Ena od njih nakazuje, da bi lahko čudne oblike planetarnih meglic nastale zaradi nekega centrifugalnega učinka, ki je posledica hitrega vrtenja rdečih velikanov. Druga teorija je, da lahko na simetrijo zvezdinega vetra vpliva spremljevalna zvezda. Vendar pa najnovejše in prepričljive teorije, ki pojasnjujejo oblike meglic, vključujejo magnetna polja.
Prisotnost magnetnih polj bi lepo razlagala zapletene oblike planetarnih meglic, saj je izvržena snov ujeta vzdolž črt magnetnega polja. To je mogoče primerjati z železnimi oblogami, ujetimi po poljskih linijah barvnega magneta - klasična demonstracija v učilnicah fizike v srednji šoli. Ker močna magnetna polja na površini zvezde izvajajo tudi pritisk na plin, lahko materija zvezdo lažje zapusti na magnetnih polah, kjer je magnetno polje najmočnejše.
Obstaja več načinov ustvarjanja magnetnih polj v bližini planetarnih meglic. Magnetna polja lahko ustvari zvezdni dinamo v fazi, ko se meglica izloči. Da bi lahko obstajal dinamo, se mora jedro zvezde vrteti hitreje kot ovojnica (tako je na Soncu). Možno je tudi, da so magnetna polja fosilni ostanki prejšnjih stopenj evolucije zvezd. V večini okoliščin je materija v zvezdah tako zelo električno prevodna, da lahko magnetna polja preživijo milijone ali milijarde let. Oba mehanizma v kombinaciji z medsebojno vplivanjem izmetne snovi z okoliškim medzvezdnim plinom bi lahko oblikovala planetarne meglice.
Do nedavnega je bila ideja, da so magnetna polja pomembna sestavina oblikovanja planetarnih meglic, povsem teoretična trditev. Leta 2002 so bili ugotovljeni prvi znaki prisotnosti takih magnetnih polj. Radijska opazovanja so razkrila magnetna polja v obkrožnih ovojnicah orjaških zvezd. Te krožnične ovojnice so dejansko potomci planetarnih meglic. Vendar v samih meglicah še nikoli ni bilo opaziti takega magnetnega polja. Da bi dobili neposreden namig o prisotnosti magnetnih polj v planetarnih meglicah, so se astronomi odločili, da se osredotočijo na osrednje zvezde, kjer naj bi magnetna polja preživela.
Zdaj so bili pridobljeni prvi neposredni dokazi. Stefan Jordan in njegova ekipa so prvič zaznali magnetna polja v več osrednjih zvezdah planetarnih meglic. S pomočjo spektrografa FORS1 8-metrskega zelo velikega teleskopa (VLT, Evropski južni observatorij, Čile) so izmerili polarizacijo svetlobe, ki jo oddajajo štiri od teh zvezd. Polarizacijski podpisi v spektralnih linijah omogočajo določitev jakosti magnetnih polj v opazovanih zvezdah. V prisotnosti magnetnega polja atomi na značilen način spremenijo svojo energijo; ta učinek se imenuje Zeeman-ov učinek in ga je leta 1896 odkril Pieter Zeeman v Leidnu (Nizozemska). Če ti atomi absorbirajo ali oddajajo svetlobo, postane svetloba polarizirana. To omogoča določitev jakosti magnetnega polja z merjenjem jakosti polarizacije. Ti polarizacijski podpisi so ponavadi zelo šibki. Takšne meritve zahtevajo zelo kakovostne podatke, ki jih je mogoče dobiti le z uporabo 8-metrskih teleskopov, kot je VLT.
Skupina je opazovala štiri osrednje zvezde planetarnih meglic in v vseh so našli magnetna polja. Te štiri zvezde so bile izbrane, ker so povezane planetarne meglice (poimenovane NGC 1360, HBDS1, EGB 5 in Abell 36) vse nesferične. Če je torej hipoteza o magnetnem polju za razlago oblik planetarnih meglic pravilna, bi morale te zvezde imeti močna magnetna polja. Ti novi rezultati kažejo, da je res tako: jakosti zaznanih magnetnih polj se gibljejo od 1000 do 3000 Gauss, kar je približno tisočkrat večjo intenziteto Sončevega globalnega magnetnega polja.
Ta nova opažanja, ki jih je objavil Stefan Jordan in njegovi sodelavci, podpirajo hipotezo, da imajo magnetna polja pomembno vlogo pri oblikovanju planetarnih meglic. Ekipa zdaj načrtuje iskanje magnetnih polj v osrednjih zvezdah sferičnih planetarnih meglic. Takšne zvezde bi morale imeti šibkejša magnetna polja od pravkar zaznanih. Ta prihodnja opažanja bodo astronomom omogočila, da bolje ovrednotijo povezavo med magnetnimi polji in čudnimi oblikami planetarnih meglic.
V nekaj preteklih letih so polarimetrična opazovanja z VLT v poznih evolucijskih fazah odkrila magnetna polja v velikem številu zvezdnih predmetov. Poleg tega, da izboljšujemo razumevanje teh čudovitih planetarnih meglic, odkrivanje teh magnetnih polj omogoča znanosti, da naredi korak naprej k razjasnitvi razmerja med magnetnimi polji in zvezdno fiziko.
Izvirni vir: NASA Astrobiology Story
