I pianeti giganti gassosi che orbitano vicino ad altre stelle hanno potenti campi magnetici, molte volte più forte del nostro Giove, secondo un nuovo studio di un team di astrofisici. È la prima volta che la forza di questi campi è stata calcolata dalle osservazioni.

Il gruppo, guidato da Wilson Cauley dell'Università del Colorado, include anche il professore associato Evgenya Shkolnik della School of Earth and Space Exploration dell'Arizona State University. Gli altri ricercatori sono Joe Llama della Northern Arizona University e Antonino Lanza dell'Osservatorio Astrofisico di Catania in Italia. Il loro rapporto è stato pubblicato il 22 luglio in Astronomia della natura .

"Il nostro studio è il primo a utilizzare i segnali osservati per ricavare le intensità del campo magnetico degli esopianeti, " dice Shkolnik. "Questi segnali sembrano provenire dalle interazioni tra i campi magnetici della stella e il pianeta in stretta orbita".

Molti mondi

più di 3, 000 sistemi di esopianeti contenenti oltre 4, Dal 1988 sono stati scoperti 000 pianeti. Molti di questi sistemi stellari includono quelli che gli astronomi chiamano "giovi caldi". Questi sono enormi pianeti gassosi che si presume siano come Giove del Sole ma orbitano attorno alle loro stelle a distanze ravvicinate, tipicamente circa cinque volte il diametro della stella, o circa 20 volte la distanza della Luna dalla Terra.

Tali pianeti viaggiano bene all'interno del campo magnetico della loro stella, dove le interazioni tra il campo planetario e quello stellare possono essere continue e forti.

Studi precedenti, la squadra dice hanno posto limiti superiori ai campi magnetici degli esopianeti, per esempio da osservazioni radio o derivate puramente dalla teoria.

"Abbiamo combinato le misurazioni dell'aumento dell'emissione stellare dalle interazioni magnetiche stella-pianeta insieme alla teoria della fisica per calcolare le intensità del campo magnetico per quattro Giove caldi, ", afferma l'autore principale Cauley.

Le intensità del campo magnetico che il team ha trovato vanno da 20 a 120?gauss. Per confronto, Il campo magnetico di Giove è 4,3 gauss e l'intensità del campo terrestre è solo mezzo gauss, sebbene sia abbastanza forte da orientare le bussole in tutto il mondo.

Attività scatenante

Gli astrofisici hanno utilizzato telescopi alle Hawaii e in Francia per acquisire osservazioni ad alta risoluzione dell'emissione di calcio ionizzato (Ca II) nelle stelle madri dei quattro caldi Giove. L'emissione viene dal caldo di una stella, cromosfera riscaldata magneticamente, un sottile strato di gas sopra la superficie stellare più fredda. Le osservazioni hanno permesso al team di calcolare quanta energia veniva rilasciata nell'emissione di calcio delle stelle.

Dice Shkolnik, "Abbiamo utilizzato le stime di potenza per calcolare l'intensità del campo magnetico per i pianeti utilizzando una teoria su come i campi magnetici dei pianeti interagiscono con i campi magnetici stellari".

Cauley spiega, "Ai campi magnetici piace essere in uno stato di bassa energia. Se ruoti o allunghi il campo come un elastico, questo aumenta l'energia immagazzinata nel campo magnetico." Gli Hot Jupiter orbitano molto vicino alle loro stelle madri e quindi il campo magnetico del pianeta può distorcere e allungare il campo magnetico della stella.

"Quando questo accade, "Cauley dice, "l'energia può essere rilasciata quando i due campi si riconnettono, e questo riscalda l'atmosfera della stella, aumentando l'emissione di calcio."

Sondando in profondità

Gli astrofisici hanno sospettato che i Giove caldi avrebbero, come il nostro Giove, hanno campi magnetici prodotti in profondità al loro interno. Le nuove osservazioni forniscono la prima sonda sulle dinamiche interne di questi enormi pianeti.

"Questa è la prima stima dell'intensità del campo magnetico per questi pianeti basata su osservazioni, quindi è un enorme salto nella nostra conoscenza, " osserva Shkolnik. "Ci sta dando una migliore comprensione di ciò che sta accadendo all'interno di questi pianeti".

Aggiunge che dovrebbe anche aiutare i ricercatori che modellano le dinamo interne dei caldi Giove. "Non sapevamo nulla dei loro campi magnetici, o di qualsiasi altro campo magnetico di esopianeti, e ora abbiamo stime per quattro sistemi reali".

Sorprendentemente potente

Le forze di campo, la squadra dice sono più grandi di quanto ci si aspetterebbe considerando solo la rotazione e l'età del pianeta. La teoria della dinamo standard dei campi magnetici planetari prevede intensità di campo per i pianeti campionati che sono molto più piccole di quelle trovate dal team.

Anziché, le osservazioni supportano l'idea che i campi magnetici planetari dipendono dalla quantità di calore che si muove attraverso l'interno del pianeta. Poiché assorbono molta energia in più dalle stelle che li ospitano, i Giove caldi dovrebbero avere campi magnetici più grandi rispetto a pianeti di massa e velocità di rotazione simili.

"Siamo lieti di vedere come l'ampiezza dei valori di campo corrispondesse a quelli previsti dalla teoria del flusso di calore interno, " dice Shkolnik. "Questo può anche aiutarci a lavorare verso una più chiara comprensione dei campi magnetici intorno ai pianeti rocciosi temperati".