Πλανήτες με μαγνητικά πεδία σαν τη Γη: Τι κρύβεται πίσω από την ιστορική ανακάλυψη των αστρονόμων

Το εύρημα, το οποίο βασίζεται σε παρατηρήσεις από τηλεσκόπια στη Χιλή και τη Χαβάη, εμβαθύνει την κατανόηση των εξωπλανητών δείχνοντας ότι τουλάχιστον ορισμένοι μοιράζονται ένα σημαντικό χαρακτηριστικό που υπάρχει σε όλους, εκτός από δύο, από τους οκτώ πλανήτες του ηλιακού συστήματος. Το μαγνητικό πεδίο είναι ένα αόρατο πεδίο δύναμης που δημιουργείται από την κίνηση ηλεκτρικά αγώγιμου υλικού βαθιά στο εσωτερικό ενός πλανήτη —ενός πυρήνα λιωμένου μετάλλου— σε συνδυασμό με την περιστροφή του πλανήτη.

Αν και κανένας από τους αέριους εξωπλανήτες σε αυτή τη μελέτη δεν είναι υποψήφιος για τη φιλοξενία ζωής, ένα μαγνητικό πεδίο θα μπορούσε να είναι ένας από τους παράγοντες που βοηθούν να γίνει κατοικήσιμος ένας βραχώδης πλανήτης σαν τη Γη.

Αυτοί οι εξωπλανήτες περιφέρονται ο καθένας πολύ κοντά σε ένα μεγάλο και θερμό αστέρι, με τη μία πλευρά τους να είναι μόνιμα στραμμένη προς το αστέρι και την άλλη πλευρά μόνιμα στραμμένη μακριά, όπως ακριβώς συμβαίνει με τη Σελήνη και τη Γη.

Αυτός ο τύπος πλανήτη ονομάζεται «θερμός Δίας» λόγω του παρόμοιου μεγέθους και της σύνθεσής του με τον μεγαλύτερο πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος, αν και έχει πολύ υψηλότερη θερμοκρασία. Η μάζα των επτά πλανητών κυμαινόταν από περίπου την ίδια με αυτή του Δία έως και περισσότερο από τρεις φορές μεγαλύτερη.

Ισχυροί άνεμοι πνέουν από τη θερμή «ημερήσια πλευρά» προς την ψυχρή «νυχτερινή πλευρά» σε αυτούς τους πλανήτες. Η τροχιακή εγγύτητα των πλανητών στα μητρικά τους αστέρια τούς αφήνει με καυτές ατμοσφαιρικές θερμοκρασίες στην ημερήσια πλευρά. Όλοι τους βρίσκονται πιο κοντά στο μητρικό τους αστέρι από ό,τι ο Ερμής, ο εσώτατος πλανήτης του ηλιακού συστήματος, στον Ήλιο.

«Αυτό που θα περίμενε κανείς είναι ότι οι πλανήτες με υψηλότερες θερμοκρασίες θα είχαν ισχυρότερους ανέμους. Όσο περισσότερη ενέργεια εισάγεις στο σύστημα, τόσο πιο βίαιοι γίνονται οι άνεμοι. Εμείς όμως βλέπουμε το αντίθετο», δήλωσε η αστρονόμος Τζούλια Ζάιντελ του Εργαστηρίου Lagrange του Αστεροσκοπείου της Κυανής Ακτής στη Νίκαια της Γαλλίας, η οποία είναι η κύρια συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε την Τρίτη (02/06) στο περιοδικό Nature Astronomy.

«Οι πιο θερμοί πλανήτες είναι αυτοί που έχουν τους λιγότερο ισχυρούς ανέμους να ανακατεύουν την ατμόσφαιρα. Και αυτό είναι πραγματικά παράξενο με βάση όσα γνωρίζουμε για το πώς συμπεριφέρονται οι ατμόσφαιρες», είπε η Ζάιντελ, σύμφωνα με το Reuters. «Αυτό σημαίνει ότι όλη αυτή η ενέργεια που διοχετεύει το αστέρι στην ατμόσφαιρα του πλανήτη πρέπει να διαχέεται με διαφορετικό τρόπο. Και η μόνη πιθανότητα να φρενάρει η ατμόσφαιρα τόσο πολύ και τόσο γρήγορα είναι μέσω του μαγνητικού πεδίου και της αλληλεπίδρασής του με τα κινούμενα φορτισμένα σωματίδια της ατμόσφαιρας».

Οι ταχύτητες των ανέμων στους επτά εξωπλανήτες έφταναν έως και τα 25.000 χιλιόμετρα την ώρα, όντας ισχυρότερες από ό,τι στον Δία.

Δεδομένου ότι οι περισσότεροι πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος έχουν μαγνητικά πεδία, οι ερευνητές ανέφεραν ότι δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι έχουν και οι εξωπλανήτες. Είπαν όμως ότι οι επιστήμονες μέχρι τώρα δυσκολεύονταν να βρουν πειστικές αποδείξεις.

«Δεν εξετάζουμε έναν μεμονωμένο εξωπλανήτη, αλλά εξετάζουμε έναν πληθυσμό από αυτούς και βλέπουμε να αναδύεται μια τάση», δήλωσε η Ζάιντελ.

Το μαγνητικό πεδίο του Δία είναι το μεγαλύτερο και το πιο ισχυρό στο ηλιακό μας σύστημα. Οι επτά εξωπλανήτες παρήγαγαν μαγνητικά πεδία μικρότερα από αυτό του Δία, αλλά συγκρίσιμα με τους πλανήτες του ηλιακού συστήματος γενικότερα.

Ο Ερμής, ο Κρόνος, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας πλαισιώνουν τη Γη και τον Δία ως οι πλανήτες του ηλιακού συστήματος που παράγουν ένα παγκόσμιο μαγνητικό πεδίο. Η Αφροδίτη και ο Άρης είναι οι δύο πλανήτες που στερούνται μαγνητικού πεδίου, αν και ο Γανυμήδης, ένας μεγάλος δορυφόρος του Δία, παράγει το δικό του μαγνητικό πεδίο. Η Σελήνη της Γης παρήγαγε επίσης το δικό της μαγνητικό πεδίο πριν από πολύ καιρό.

Το μαγνητικό πεδίο είναι ένας από τους παράγοντες που καθορίζουν εάν ένας πλανήτης είναι ικανός να διατηρήσει την ατμόσφαιρά του για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Για παράδειγμα, ο Άρης είχε κάποτε μαγνητικό πεδίο, αλλά το έχασε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια όταν το εσωτερικό του ψύχθηκε, και τώρα έχει μόνο μια αραιή ατμόσφαιρα και ένα αφιλόξενο τοπίο.

«Αν και είναι μια κοινή παρανόηση ότι τα μαγνητικά πεδία καθορίζουν άμεσα αν ένας πλανήτης είναι κατοικήσιμος, μπορούν να παίξουν σημαντικό ρόλο στον τρόπο με τον οποίο εξελίσσεται ένας πλανήτης με την πάροδο του χρόνου», δήλωσε η αστρονόμος και συνσυγγραφέας της μελέτης Μπιμπιάνα Πρινότ από το Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο στη Γερμανία. «Η ζωή όπως τη γνωρίζουμε βασίζεται στην ύπαρξη ατμόσφαιρας. Η ατμόσφαιρα βοηθά στη διατήρηση της επιφανειακής πίεσης, στη ρύθμιση της θερμοκρασίας και, στη Γη, επιτρέπει στο υγρό νερό να υπάρχει στην επιφάνεια».