Trenutno lahko znanstveniki iščejo planete onkraj našega Osončja samo s posrednimi sredstvi. Glede na način bo to vključevalo iskanje znakov tranzita pred zvezdo (tranzitna fotometrija), merjenje zvezde za znake nihanja (doplerska spektroskopija), iskanje svetlobe, odbite od atmosfere planeta (Direct Imaging), in ubil druge metode.
Na podlagi določenih parametrov lahko astronomi ugotovijo, ali je planet možno bivati ali ne. Vendar je ekipa astronomov z Nizozemske nedavno objavila študijo, v kateri opisujejo nov pristop k lovu na eksoplanete: iskanje znakov aurore. Ker so ti rezultati interakcije med magnetnim poljem planeta in zvezdo, bi bila ta metoda lahko bližnjica do iskanja življenja!
Da bi ga razbili, so interakcije med magnetnim poljem in nabitimi delci, ki jih redno oddaja zvezda (aka. Sončni veter), kar povzroča aurore. Poleg tega prisotnost tega pojava ustvarja radijske valove, ki imajo izrazit podpis, ki ga lahko zaznajo radio opazovalnice tukaj na Zemlji. Prav to so storili nizozemski astronomi z nizkofrekvenčno matriko (LOFAR).
LOFAR je večnamenski niz senzorjev, ki je povezan z računalniško in omrežno infrastrukturo, da lahko upravlja z izjemno velikimi količinami podatkov. Jedro matrike ("superterp") je sestavljena iz mreže osemindvajsetih postaj, koncentriranih na severovzhodu Nizozemske, s 14 dodatnimi postajami v sosednji Nemčiji, Franciji, na Švedskem, v Veliki Britaniji, na Irskem, Poljskem in v Latviji.
Kot navajajo v svoji študiji, ki se je nedavno pojavila v reviji Narava, LOFAR je uspel zaznati vrsto nizkofrekvenčnih radijskih valov, ki so jih napovedovali od bližnje zvezde - GJ 1151, rdečega pritlikavca tipa M v 25 svetlobnih letih od Zemlje. Kot je v novinarski izjavi NYU pojasnil Harish Vedantham, uslužbenec ASTRON-a in vodilni avtor študije:
"Gibanje planeta skozi močno magnetno polje rdečega pritlikavca deluje kot električni motor, podobno kot deluje dinamo kolesa. To ustvarja ogromen tok, ki na zvezdo poganja avuro in radijsko oddajanje. "
Tovrstne interakcije zvezda-planet so predvidevali že več kot trideset let, deloma na podlagi aktivnosti avre, ki jo opažamo v Osončju. Čeprav magnetno polje Sonca ni dovolj močno, da bi tovrstne radijske emisije drugje v Osončju proizvajalo, je podobna aktivnost opažena pri Jupiterju in njegovih največjih Lunah.
Na primer, interakcije med Jupitrovim močnim magnetnim poljem in Io (notranjost njegovih največjih lun) ustvarjajo avro in svetle radijske emisije, ki sonce celo zasenčijo pri dovolj nizkih frekvencah. Vendar so to astronomi prvič zaznali in dešifrirali tovrstne radijske signale iz drugega zvezdnega sistema.
Joe Callingham, podoktorski sodelavec ASTRON-a in soavtor študije, je navedel:
"Znanja iz desetletij radijskih opazovanj Jupitra smo prilagodili primeru te zvezde. Zmanjšana različica Jupiter-Io že dolgo predvideva, da obstaja v sistemih zvezd in planetov, emisije, ki smo jih opazili, pa ustrezajo teoriji. "
Njihove ugotovitve je potrdila druga skupina, katere raziskave so podrobno opisane v študiji, ki se je pojavila v The Astrophysical Journal Letters. Papež in njegovi sodelavci so se za svojo študijo sklicevali na podatke, ki jih je na instrumentu Galileo National Telescope (TNG), ki se nahaja na otoku La Palma, v Španiji, zagotovil instrument natančne radialne hitrosti Planet Searcher North (HARPS-N).
S pomočjo teh spektroskopskih podatkov je ekipa lahko izključila možnost, da so radijski signali, ki prihajajo iz GJ 1151, nastali z interakcijo z drugo zvezdo. Kot je pojasnil Benjamin J. S. Pope, znanstveni sodelavec NASA Sagan na newyorški univerzi in glavni avtor v drugem prispevku:
»Medsebojno delovanje binarnih zvezd lahko oddaja tudi radijske valove. S pomočjo optičnih opazovanj smo v radijskih podatkih iskali dokaze o zvezdnem spremljevalcu, ki se je maskiral kot eksoplanet. Ta scenarij smo izključili zelo odločno, zato menimo, da je najverjetnejša možnost, da je planet velikosti Zemlje premajhen, da bi ga zaznali z našimi optičnimi instrumenti. "
Te ugotovitve so še posebej pomembne, ker so povezane z zvezdnim sistemom rdečega pritlikavca. V primerjavi z našim Soncem so rdeči palčki majhni, hladni in zatemnjeni, vendar so tudi najpogostejša vrsta zvezde v vesolju - 75% zvezd samo na Mlečni poti. Rdeči palčki so tudi zelo dobri kandidati za iskanje zemeljskih planetov, ki se nahajajo znotraj cirkolarnega območja bivanja (HZ).
To kažejo nedavna odkritja, kot sta Proxima b (najbližji eksoplanet zunaj našega Osončja) in sedem planetov, ki krožijo na TRAPPIST-1. Te in druge ugotovitve so astronome sklepale, da večino rdečih palčkov obkroža vsaj en kopenski (aka. Skalnat) planet.
Vendar so rdeči pritlikavci znani tudi po močnih magnetnih poljih in spremenljivi naravi, kar pomeni, da bi bile zvezde, ki krožijo v njihovih HZ, podvržene intenzivni magnetni in svetlobni aktivnosti. Takšne ugotovitve so postavile velike dvome o tem, ali bi lahko planet, ki se nahaja v HZ rdečega pritlikavca, podpiral življenje zelo dolgo.
Zaradi tega znanstveniki napovedujejo, da bi kateri koli planet, ki kroži z HZ rdeče pritlikave zvezde, potreboval močno magnetno polje, s katerim bi zagotovili, da sončni žarki in nabiti delci ne bi popolnoma odstranili njihove atmosfere in jih naredili popolnoma neprimerne za bivanje. Zato to odkritje ne ponuja le novega in edinstvenega načina sondiranja okolja okoli eksoplanetov, ampak tudi način, kako določiti, ali so ti bivalni.
Z iskanjem nizkofrekvenčnih radijskih emisij astronomi niso mogli samo zaznati eksoplanetov, temveč tudi izmeriti moč njihovih magnetnih polj in jakost sevanja zvezde. Te ugotovitve bodo daleč do tega, da bodo lahko ugotovili, ali so kamniti planeti, ki krožijo po organih rdečih palčkov, lahko življenje.
Papež in njegovi sodelavci si zdaj prizadevajo, da bi s to metodo našli podobne emisije drugih zvezd. V 20 svetlobnih letih našega Osončja je vsaj 50 rdečih palčkov, za mnoge od njih pa je bilo že ugotovljeno, da jih kroži vsaj en planet. Tako Vedanthamova kot papeževa ekipa predvidevata, da bo ta nova metoda odprla nov način iskanja in karakterizacije eksoplanetov.
"Dolgoročni cilj je ugotoviti, kakšen vpliv ima magnetna aktivnost zvezde na življenjsko dobo eksoplaneta in radio emisije so velik del te sestavljanke," je dejal Vedantham. "Naše delo je pokazalo, da je to sposobno preživeti z novo generacijo radijskih teleskopov in da nas je postavilo na vznemirljivo pot."
Bodite prepričani, da si oglejte ta videoposnetek zadnjega odkritja, vljudno z ASTRON-om:
