Na vzdialených horúcich Jupiteroch sa deje zvláštny jav. Ich vetry môžu byť prvým dôkazom magnetických polí mimo Slnečnej sústavy
Sedem horúcich exoplanét malo podľa očakávaní ukázať jednoduché pravidlo, viac tepla znamená silnejší vietor. Lenže merania astronómov ukázali presný opak. Na najhorúcejších svetoch sa atmosféra správala tak, akoby ju niečo neviditeľné brzdilo.
Vesmír je miestom, kde sa nachádzajú pre nás zvláštne hviezdy, ktoré môžu mať ešte zvláštnejšie pôsobiace planéty. A že ich nie je málo! Vedcom sa čoraz častejšie darí odhaľovať nové exoticky pôsobiace svety. Avšak čo je už horšie, je to, ako ich popísať, pochopiť ich správanie, z čoho sa skladajú, či majú atmosféru, aké javy tam panujú a mnoho iného.
Práve na atmosférické javy sa zameral najnovší výskum, ktorý priniesol zatiaľ jedny z najsilnejších nepriamych dôkazov o tom, že niektoré exoplanéty môžu mať vlastné magnetické pole. Nejde pritom o priame meranie v tradičnom zmysle. Skôr ide o dôsledok pozorovania extrémnych vetrov, ktoré na týchto planétach dosahujú obrovské rýchlosti. Práve ich správanie vedcom naznačilo, že v atmosfére pôsobí silný, doposiaľ skrytý faktor, ktorý sa podarilo lepšie vysvetliť.
Trochu si však odbehneme k menšiemu vysvetleniu, aké sú rozdiely medzi týmito poľami. Obe patria medzi základné vlastnosti planét, no každé z nich ovplyvňuje prostredie odlišným spôsobom. Gravitácia je sila, ktorá drží planétu pohromade, určuje jej tvar a zároveň zohráva kľúčovú úlohu pri udržiavaní atmosféry. Bez dostatočne silného gravitačného poľa by plynné obaly planét ľahšie unikali do vesmíru. Naopak, magnetické pole pôsobí skôr ako ochranný štít, ktorý odkláňa nabité častice prichádzajúce z hviezdy a môže tak spomaľovať stratu atmosféry. Kým gravitácia rozhoduje o tom, či planéta vôbec dokáže atmosféru udržať, magnetizmus výrazne ovplyvňuje, ako sa vyvíja v čase.
Vedci dlho nevedeli, čo spomaľuje tamojšie vetry
Vráťme sa späť k objavu. Na začiatku k nemu prispeli dve významné observatóriá – európsky Very Large Telescope v Čile a teleskop Gemini North na Havaji. Výskumníci sa zamerali na sedem plynných obrov, ktoré sa veľkosťou podobajú Jupiteru, pričom ich od svojej hviezdy delí len „malá“ vzdialenosť. Tieto planéty sú gravitačne viazané tak, že k svojej hviezde majú neustále obrátenú len tú istú stranu. Výsledkom je extrémny kontrast medzi rozpálenou dennou stranou a chladnejšou, do večnej noci ponorenou polovicou. To zároveň astronómom ponúka podmienky úplne odlišné od tých, ktoré poznáme zo Zeme.
Práve tento rozdiel teplôt rozbieha mohutné atmosférické prúdy. Vedci odhadujú, že rýchlosti vetra na týchto planétach dosahujú niekoľko kilometrov za sekundu, teda desaťtisíce kilometrov za hodinu. Pre porovnanie, na Jupiteri, ktorý je v našej sústave známy silnými búrkami, dosahujú vetry len zlomok tejto hodnoty. Takéto extrémy naznačujú, že atmosféry exoplanét sú oveľa dynamickejšie, než sa pôvodne predpokladalo.
Neprehliadni
No zaujímavé bolo nakoniec niečo iné. Vedci očakávali, že vyššia teplota bude znamenať rýchlejšie prúdenie, keďže väčšie množstvo energie by malo vetry urýchľovať. Namerané dáta však ukázali opak.
Čím bola planéta horúcejšia, tým pomalšie sa vietor pohyboval. Tento nečakaný paradox prinútil výskumníkov hľadať nové vysvetlenie, ktoré by dokázalo tento jav objasniť bez rozporov.
Postupne sa ukázalo, že najlepšie do výsledkov zapadá prítomnosť magnetického poľa. To totiž ovplyvňuje pohyb nabitých častíc v atmosfére a dokáže ich brzdiť. Zjednodušene povedané, aj keď má planéta dostatok energie na rozbehnutie silných vetrov, magnetické pole ich môže čiastočne spomaľovať. Na základe tohto modelu sa vedcom podarilo odhadnúť aj silu magnetizmu na jednotlivých planétach, hoci nejde o priame merania a výsledky majú určitú mieru neistoty.
Výpočty zatiaľ najviac ukazujú na magnetické pole
Ako sme už vyššie spomenuli, magnetické pole zohráva dôležitú úlohu pri interakcii planéty s hviezdnym žiarením a môže prispievať k ochrane atmosféry. Na našej planéte je práve toto pole jedným z faktorov, ktoré pomáhajú chrániť atmosféru a povrch pred nabitými časticami. Vedci preto skúmajú, či podobné mechanizmy môžu fungovať aj inde vo vesmíre, hoci podmienky sú často oveľa extrémnejšie.
Zaujímavým dôsledkom silného magnetizmu môžu byť aj vizuálne javy. Na Zemi sa prejavujú polárnou žiarou, ktorá vzniká pri strete slnečných častíc s atmosférou v blízkosti magnetických pólov. Na vzdialených exoplanétach by tieto javy mohli byť ešte výraznejšie, hoci zatiaľ ide skôr o teoretické úvahy než priamo pozorované fakty.
Lepšie šance na vzdialené pozorovania má ponúknuť pripravovaný teleskop Extremely Large Telescope, ktorý by mal umožniť ešte presnejšie merania, a to aj vrátane menších a kamenných planét podobných Zemi. Vedci dúfajú, že vďaka nemu dokážu nielen lepšie zmerať magnetické polia, ale aj analyzovať zloženie atmosfér a odhaliť prítomnosť plynov. Možno práve vďaka nemu zistíme, či na niektorej zo skúmaných planét existuje aj nejaký život. To, v akej forme, je už iná otázka.
