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Campo magnético de exoplanetas estimado pela primeira vez

02.12.2014

Nas duas décadas desde a descoberta do primeiro planeta fora do sistema solar, os astrônomos encontraram mais de 350 exoplanetas e deram um grande passo em seu estudo. Há vinte anos, o grande evento era simplesmente a descoberta de um novo exoplaneta, e agora os astrofísicos estudam a estrutura e composição química de suas atmosferas, clima e outras características. E em alguns casos, suas luas podem até ser observadas.

Uma das características importantes dos planetas é o seu campo magnético. Afeta o comportamento da atmosfera do planeta, pois a protege dos efeitos destrutivos do vento estelar e interage com sua parte ionizada - a ionosfera e a magnetosfera. Além disso, pode afetar a evolução do próprio planeta.

Observações diretas do campo magnético de exoplanetas atualmente não são possíveis. Até agora, as tentativas de detectar sua emissão de rádio, que também permitiria estimar o campo magnético, também não tiveram sucesso. No entanto, ao estudar o planeta HD 209458b, informalmente chamado Osíris, uma nuvem de hidrogênio atômico quente foi descoberta fora de sua magnetosfera, "evaporando" da atmosfera do planeta sob a influência de uma estrela.

O tamanho e a forma da concha de hidrogênio são determinados pela interação entre o fluxo de gás do planeta e o vento estelar de prótons que, por assim dizer, sopra dessa nuvem. Conhecendo os parâmetros da nuvem de hidrogênio, usando um determinado modelo, pode-se estimar os parâmetros da magnetosfera e, consequentemente, os parâmetros do campo magnético.

O método de tal avaliação foi proposto por uma equipe internacional de cientistas, que inclui físicos russos, atualmente representando o Instituto de Pesquisa Espacial da Academia Austríaca de Ciências, Kristina Kislyakova (ex-funcionária da Universidade Estadual de Nizhny Novgorod em homenagem a NI Lobachevsky) e Maxim Khodachenko (também funcionário do SINP em homenagem a D.V. Skobeltsyn, Universidade Estadual de Moscou). Com sua ajuda, eles conseguiram estimar a magnitude do momento magnético do planeta HD 209458b. Os resultados da pesquisa são publicados na revista Science.

Os cientistas simularam a formação de uma nuvem de hidrogênio quente ao redor do planeta e mostraram que a configuração observada da nuvem corresponde a apenas um valor específico do momento magnético e dos parâmetros do vento estelar.
Para tornar o modelo mais preciso, os astrofísicos levaram em conta um grande número de fatores que determinam a interação entre o vento estelar e a atmosfera do planeta: a chamada recarga entre o vento estelar e partículas atmosféricas neutras e sua ionização, efeitos gravitacionais, pressão , aceleração radiativa, alargamento da linha espectral.

O planeta HD 209458b, descoberto em 1999 a 150 anos-luz da Terra, está entre vários dos exoplanetas mais estudados e intensamente estudados, pois é um dos poucos objetos conhecidos que podem ser vistos à medida que passam pelo disco da estrela. Ao mesmo tempo, a luz de uma estrela chega à Terra, tendo passado pela atmosfera do planeta, o que permite estudar sua estrutura e composição química por métodos espectrais. Para observações, os cientistas usaram o Telescópio Espacial Hubble.

Simulações mostraram que a magnetosfera do planeta é relativamente pequena, cerca de 2,9 raios planetários, o que corresponde a um momento magnético de apenas 10% do de Júpiter. Isso é consistente com as estimativas preliminares da eficácia do dínamo planetário para este planeta.

Um campo magnético tão pequeno se deve ao fato de o exoplaneta HD 209458b ser um típico Júpiter quente, ou seja, um gigante gasoso com massa da ordem de Júpiter, mas localizado muito mais próximo da estrela. Assim, o exoplaneta em questão está localizado a uma distância de menos de 5 milhões de km da estrela, que está 100 vezes mais perto do que Júpiter no sistema solar, e até 10 vezes mais perto do que o planeta mais próximo do Sol, Mercúrio. Seu período orbital é de apenas 3,5 dias, sua massa é de 0,7 massas de Júpiter e seu raio é de 1,4 massas de Júpiter.

Como a órbita de tal planeta está muito próxima da estrela, ele experimenta uma forte atração gravitacional que diminui a rotação do planeta. Como, de acordo com a teoria do dínamo planetário, a geração de um campo magnético está associada à rotação dos núcleos dos planetas, a rotação lenta do planeta leva a campos magnéticos fracos.

Os cientistas acreditam que o método que eles propuseram para estimar o campo magnético pode ser usado para todos os planetas, incluindo aqueles semelhantes à Terra, se houver uma camada de hidrogênio de alta energia ao seu redor. Vale a pena notar que cerca de 15% dos exoplanetas são Júpiteres quentes.

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O sistema está equipado com apenas dois botões para comunicação XNUMX horas por dia, XNUMX dias por semana, com um consultor que pode, se necessário, ligar para os serviços de emergência ou assistência rodoviária.

A plataforma também oferece aplicativos de entretenimento como Pandora, iHeartRadio e Ahainteragindo através do som do carro embutido. Mostra textos e responde aos comandos de voz do motorista, que pode controlar a música e o sistema de navegação. Há também um sistema de alerta de problemas de trânsito.

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