Auroras открити около Rogue кафяво джудже

Астрономите са открили auroras около набор от кафяви джуджета, включително един, който скита по галактиката сам по себе си, което показва изненадващо силни магнитни полета в тези неуспешни звезди.

Концепцията на художника за SIMP J01365663 + 0933473, обект с 12, 7 пъти по-голяма маса от Юпитер, но магнитно поле 200 пъти по-мощно от това на Юпитер. Този обект е на 20 светлинни години от Земята.
Калтех / Чък Картър / NRAO / AUI / NSF

Магнитните полета са често срещани в космоса, но произходът им е слабо разбран. В звездите те генерират петна и пламъци; в планетите те могат да създават невероятни аурорални дисплеи. Сега екип от астрономи е открил изненадващо силни магнитни полета в множество кафяви джуджета, неуспешни звезди, които са твърде големи, за да бъдат планети, но твърде малки, за да запалят водороден синтез в своите ядра. Засичанията носеха още по-голяма изненада: неочаквана аврорална активност на рогaта планета, която скита сам в Космоса.

Мелодий Као (Аризонския държавен университет) и колегите му използват Националната научна фондация Карл Г. Янски Много голям масив за откриване на високочестотни радио емисии от пет близки кафяви джуджета, с маса между 12 и 30 пъти по-голяма от масата на Юпитер. Техните магнитни полета са стотици хиляди пъти по-силни от тези около Слънцето и захранват блестящи, излъчващи радиоаврори подобни на Северното сияние на Земята. Резултатите се появяват в Astrophysical Journal Supplement Series (безплатен предпечат).

Сред изследваните кафяви джуджета е SIMP0136, обект с маса малко под 13 пъти по-голяма от масата на Юпитер - точно под разделителната линия, която отделя планетите от кафявите джуджета. Плаваща в междузвездното пространство на 20 светлинни години, тази планета е изолирана - „нелоялна планета“.

На Земята блестящи полярни зърна се появяват около Северния и Южния полюс, където заредените частици от Слънцето се движат по протежение на магнитното поле на Земята и се разбиват в горната атмосфера. Подобен механизъм работи при Юпитер, където частиците идват от луните на Юпитер, а не от Слънцето. Но за разлика от Земята и Юпитер, SIMP0136 е сам по себе си - или се е образувал сам, или е изхвърлен от друга Слънчева система. Така или иначе, тя няма родителска звезда, така че нейните аурори не могат да произхождат от взаимодействия със звезден вятър.

Може би планетата е домакин на собствена луна - но е твърде рано да стигнем до това заключение. Необходими са повече наблюдения, за да се потвърди произходът на радиоемисиите.

Магнитни чудовища

Интензитетът на радио излъчване от SIMP 0136 предполага магнитно поле, 200 пъти по-силно от това на Юпитер. Такова силно магнитно поле „представлява огромни предизвикателства пред нашето разбиране за динамо механизма, който произвежда магнитните полета в кафяви джуджета и екзопланети и помага за задвижването на аурорите, които виждаме“, казва Грег Холинан (Caltech).

Динамото, което генерира магнитното поле на Земята, е във външното ядро, където наоколо тече желязо, докато се върти планетата. Подобен процес работи и в интериора на Юпитер; огромните налягания и температури в близост до сърцевината му карат водорода да се държи като течен метал. В Слънцето, относителните движения на плазмата във вътрешното й ядро ​​и конвективните външни слоеве генерират по-голямата част от магнитното й поле. Но учените все още не разбират напълно какво произвежда силните магнитни полета от кафяви джуджета.

Радиоизлъчванията са начинът ни за дистанционно изучаване на тези полета: Когато заредените частици се натъкнат на магнитните полета в звезди, кафяви джуджета и планети, те излъчват радиовълни. Въпреки това, когато Као и нейният екип внимателно разгледаха SIMP 0136 и братята му от кафяво джудже, установиха, че не могат лесно да свържат силите на магнитното поле, измерени чрез радио излъчване, към неща като масата, температурата или възрастта на обекта. Това означава, че генерирането на силни магнитни полета в тези обекти вероятно е много по-различно от механизмите, които създават полета на Слънцето или Земята.

Разбирането на радиоемисиите на кафявото джудже ще хвърли светлина и върху поведението на гигантски газообразни планети, които имат подобни свойства. Тези наблюдения не само предлагат нов начин за откриване на нелоялни планети, но и ще разширят нашето разбиране за гигантски планети около други звезди.