처음으로 천문학자들은 갈색 왜성 LSR J1835+3259 주변에서 우리 태양계 외부의 복사대를 발견했습니다. 목성보다 천만 배 더 밀도가 높은 이 벨트는 거주 가능하고 잠재적으로 지구 크기의 행성을 찾는 데 중요한 발전입니다. 전 세계에 퍼져 있는 10개의 라디오 접시 네트워크가 이 발견으로 이어졌습니다.
행성의 방사 벨트는 매우 높은 에너지의 전자와 하전 입자로 둘러싸인 고리 모양의 자기 형성물입니다.
지구, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 등 대규모 자기장을 가진 태양계의 모든 행성은 1958년 익스플로러 1호와 3호 위성으로 처음 관측된 지구 주위에 복사대를 가지고 있다. 그러나 현재까지 우리 태양계 외부에서 중요한 복사 벨트는 감지되지 않았습니다.
우리 태양계 외부의 첫 번째 복사 벨트는 Arizona State University의 지구 및 우주 연구 학교의 Evgenya Shkolnik 교수와 전 Arizona State University의 전 51 Pegasi b 연구원인 Melodie Kao에 의해 발견되었습니다. 산타 크루즈 캘리포니아 대학의 15 Pegasi b. 그것은 다음을 포함한 소수의 천문학자들에 의해 발견되었습니다. 연구 결과는 Nature 저널에 XNUMX월 XNUMX일 게재되었습니다.
크기는 목성과 비슷하지만 훨씬 더 밀도가 높은 "갈색 왜성" LSR J1835+3259가 발견된 장소였습니다. 거문고자리에서 20광년 떨어진 곳에 위치한 이 물체는 행성이 되기에는 너무 무겁지만 별이 되기에는 충분히 무겁지 않습니다. 이전에 우리 태양계 외부에서 명확하게 본 적이 없었기 때문에 방사성 벨트가 행성 외 물체 주변에서 발견될지는 불분명했습니다.
외계 행성의 자기장과 거주 가능성을 연구하는 데 수년을 보낸 Shkolnik에 따르면 "이것은 더 많은 그러한 물체를 찾고 점점 더 작은 자기권을 찾는 능력을 향상시키는 중요한 첫 단계이며 결국 우리가 잠재적으로 연구할 수 있게 합니다. 거주 가능한 지구 크기의 행성은 알고 있습니다.”
연구팀이 발견한 방사선대는 사람의 눈으로는 감지할 수 없는 거대한 구조물이다. 가장 밝은 내부는 적어도 목성 직경의 18배인 외경에서 목성 직경의 9배 떨어져 있습니다. 새롭게 발견된 이 태양외복사대는 목성보다 거의 천만 배 더 강렬하며, 목성은 지구보다 수백만 배 더 밝고 태양계 행성 중 가장 에너지가 넘치는 입자를 나타냅니다. 목성의 복사 벨트는 빛의 속도에 가까운 입자로 구성되어 있으며 가장 밝은 라디오 파장에서 빛납니다.
연구팀은 1835년 동안 LSR J3259+XNUMX의 자기권에 갇힌 무선 방출 전자의 고해상도 이미지 XNUMX개를 촬영했으며, 우리 은하의 블랙홀을 탐지하기 위해 현재 잘 알려진 관측 방법을 사용했습니다.
과학자들은 지구 크기의 망원경을 만들어 하와이에서 독일까지 뻗어 있는 39개의 라디오 안테나를 조정하여 태양계 외부에서 처음으로 관찰된 "자기권"으로 알려진 갈색 왜성의 역동적인 자기 환경을 해독했습니다. 그들은 심지어 이 자기장의 모양을 결정할 수 있었고, 목성과 지구와 유사한 쌍극자 구조를 가지고 있을 가능성이 가장 높다는 결론에 도달했습니다.
전 세계 라디오 접시 네트워크의 도움으로 우리는 아무도 본 적이 없는 것을 볼 수 있는 매우 고해상도 사진을 만들 수 있습니다. 공저자인 Bucknell 대학의 Jackie Villadsen 교수에 따르면 "워싱턴 DC에 서 있는 동안 캘리포니아에서 눈 지도의 맨 윗줄을 보는 것은 우리의 시각과 비슷합니다.
그러나 Kao와 그의 그룹은 이 갈색 왜성을 둘러싸고 있는 방사선 밴드를 발견할 것이라는 조기 징후를 보였습니다. 전파 천문학자들은 연구원들이 2021년에 이러한 측정을 수행했을 때 LSR J1835+3259가 두 가지 유형의 관측 가능한 전파 방출을 방출한다는 사실을 이미 언급했습니다. Kao는 XNUMX년 전 등대처럼 규칙적으로 번쩍이는 전파 방출의 원인이 오로라라고 판단한 팀의 일원이었습니다.
그러나 LSR J1835+3259는 또한 보다 일관되고 약한 무선 방출을 생성했습니다. 이 정보는 목성의 복사 벨트와 매우 유사한 이러한 희미한 방출이 실제로 항성 폭발의 결과일 수 없음을 보여주었습니다.
연구팀의 연구에 따르면 이 현상은 이전에 생각했던 것보다 더 흔할 수 있으며 행성뿐만 아니라 갈색 왜성, 낮은 질량의 별, 그리고 아마도 매우 높은 질량의 별에서도 볼 수 있습니다.
지구를 포함한 자기권은 행성의 자기장 주변 영역이며 고에너지 태양 및 우주 입자로부터 행성의 대기와 표면을 보호할 수 있습니다.
Kao는 대기 및 기후와 같은 요인 외에도 "안정적인 환경을 유지하는 자기장의 역할과 같은 것은 외계 행성의 거주 가능성에 대해 생각할 때 고려해야 할 사항"이라고 덧붙였습니다.
그들의 연구는 오로라의 빛과 우리 태양계 외부 물체의 복사대 사이의 차이를 가시적 복사대 외에 "모양"과 공간적 위치 측면에서 밝혀냈습니다.
“오로라는 자기장의 강도를 측정하는 데 사용할 수 있지만 모양은 측정할 수 없습니다. Kao에 따르면 이 실험은 갈색 왜성과 외계 행성에서 자기장의 패턴을 결정하는 기술을 보여주기 위해 만들어졌습니다. 태양계를 구성하는 행성의 '안뜰'은 일례로 복사대에 비유할 수 있지만 꽃 대신 태양계의 에너지 입자가 다양한 파장과 강도의 빛을 방출합니다.
각 방사선 벨트의 고유한 특성은 해당 행성의 에너지, 자기 및 입자 소스에 대한 정보를 보여줍니다. 회전 속도, 자기장의 강도, 태양과의 근접성, 추가 입자를 생성할 수 있는 위성 또는 이를 흡수하는 토성과 같은 고리가 있는지 여부 등. 우리는 이제 처음으로 갈색 왜성과 낮은 질량의 별이 가지고 있는 "안뜰"의 유형을 관찰할 수 있습니다. 외부 행성의 자기권 집에 대해 더 많이 배울 수 있는 날이 오기를 기대합니다.
출처: scitechdaily
Günceleme: 23/05/2023 14:02