Praegu saavad teadlased meie päikesesüsteemist kaugemaid planeete otsida ainult kaudseid vahendeid kasutades. Sõltuvalt meetodist hõlmab see tähe ees transiidi märkide otsimist (transiidifotomeetria), tähe mõõtmist võnkumise märkide jaoks (Doppleri spektroskoopia), planeedi atmosfäärist peegelduva valguse otsimist (otsene pildistamine) ja tabas teisi meetodeid.
Teatud parameetrite põhjal saavad astronoomid seejärel kindlaks teha, kas planeet on potentsiaalselt asustatav või mitte. Kuid Hollandi astronoomide meeskond avaldas hiljuti uuringu, milles nad kirjeldasid uudset lähenemisviisi eksoplaneetide jahipidamisele: aurorae märkide otsimine. Kuna need on planeedi magnetvälja ja tähe vastasmõju tagajärjed, võib see meetod olla otsene elu leidmisele!
Selle lagundamiseks põhjustavad auroraad magnetvälja ja tähe poolt regulaarselt kiirgavate laetud osakeste (ehk päikesetuule) vastastikmõjud. Veelgi enam, selle nähtuse olemasolu tekitab raadiolaineid, millel on selgelt eristatav signaal, mida siin Maa peal olevad raadiovaatluskeskused saavad tuvastada. Just seda tegid Madalmaades astronoomid, kasutades madalsageduslikku maatriksit (LOFAR).
LOFAR on mitmeotstarbeline andurite massiiv, mis on ühendatud arvuti ja võrgu infrastruktuuriga, et käsitleda eriti suuri andmemahtusid. Massiivi tuum (“superterp”) koosneb kolmekümne kaheksast jaamade võrgustikust, mis on koondunud Madalmaade kirdesse, koos 14 lisajaamaga naaberriikides Saksamaal, Prantsusmaal, Rootsis, Suurbritannias, Iirimaal, Poolas ja Lätis.
Nagu nad viitavad oma uuringus, mis ilmus hiljuti ajakirjas Loodus, Suutis LOFAR tuvastada madala sagedusega raadiolainete tüübi, mida ennustati lähedalasuvast tähest - GJ 1151, M-tüüpi punast kääbust, mis asub Maast 25 valgusaasta kaugusel. Nagu selgitas ASTRONi personaliteadlane ja uuringu juhtiv autor Harish Vedantham NYU pressiteates:
„Planeedi liikumine läbi punase kääbuse tugeva magnetvälja toimib elektrimootorina samamoodi nagu jalgratta dünamo. See tekitab tohutu voolu, mis annab tähele aurorae ja raadiokiirguse. ”
Selliseid tähe-planeedi koostoimeid on ennustatud juba üle kolmekümne aasta, osaliselt Päikesesüsteemis täheldatud auroraktiivsuse põhjal. Kuigi Päikese magnetväli ei ole mujal Päikesesüsteemis seda tüüpi raadioemissioonide tekitamiseks piisavalt tugev, on Jupiteri ja selle suurimate kuude puhul olnud sarnane tegevus.
Näiteks tekitavad Jupiteri tugeva magnetvälja ja Io (selle suurimate kuude kõige sisemuse) interaktsioonid aurorasid ja eredaid raadiosaateid, mis isegi piisavalt madalate sageduste korral varjutavad Päikest. Kuid see oli esimene kord, kui astronoomid tuvastasid ja dešifreerisid selliseid raadiosignaale teisest tähesüsteemist.
Nagu Joe Callingham, ASTRONi järeldoktor ja uuringu kaasautor märkis:
“Kohandasime Jupiteri raadiovaatluste aastakümnete jooksul saadud teadmisi selle tähe juhtumi jaoks. Jupiter-Io laiendatud versioonile on juba pikka aega ennustatud, et see eksisteerib täht-planeedi süsteemides ja meie vaadeldav emissioon sobib teooriaga väga hästi. ”
Nende tulemusi kinnitas teine meeskond, kelle uurimistöö on üksikasjalikult avaldatud 2007. Aastal avaldatud uuringus Astrofüüsika ajakirjade kirjad. Paavst ja tema kolleegid tuginesid oma uuringus Hispaanias La Palma saarel asuva Galileo riikliku teleskoobi (TNG) suure täpsusega radiaalse kiiruse planeedi otsija Põhja (HARPS-N) andmetele.
Neid spektroskoopilisi andmeid kasutades suutis meeskond välistada võimaluse, et GJ 1151-st pärit raadiosignaalid tekivad interaktsioonidel teise tähega. Nagu selgitas New Yorgi ülikooli NASA Sagani stipendiaat ja teise raamatu juhtiv autor Benjamin J. S. Pope:
“Interakteeruvad binaarsed tähed võivad eraldada ka raadiolaineid. Kasutades jälgimiseks optilisi vaatlusi, otsisime raadioandmetes tõendeid tähekaaslase maskeerumisest eksoplaneedina. Me välistasime selle stsenaariumi väga tugevalt, nii et meie arvates on kõige tõenäolisem võimalus Maa suurune planeet, mis on meie optiliste instrumentidega tuvastamiseks liiga väike. "
Need leiud on eriti märkimisväärsed, kuna need on seotud punase kääbustähe süsteemiga. Võrreldes meie Päikesega on punased kääbused väikesed, jahedad ja hämarad, kuid on ka universumi kõige levinum tähetüüp - moodustades ainult Linnuteel 75% tähtedest. Punased kääbused on väga head kandidaadid ka maapealsete planeetide leidmiseks ümmarguses asustatavas tsoonis (HZ).
Seda näitavad hiljutised avastused nagu Proxima b (meie Päikesesüsteemist lähim eksoplaneet) ja seitse planeeti, mis tiirlevad TRAPPIST-1. Nende ja teiste leidude põhjal on astronoomid jõudnud järeldusele, et enamikku punaseid kääbuseid tiirleb vähemalt üks maapealne (aka. Kivine) planeet.
Kuid punaseid kääpi on tuntud ka tugevate magnetväljade ja muutuva olemuse poolest, mis tähendab, et nende HZ-s tiirlevad tähed alluvad intensiivsele magnet- ja põlemisaktiivsusele. Sellised leiud on tekitanud märkimisväärset kahtlust selles, kas punase kääbuse kõrgustikul asuv planeet võiks elu väga kaua toetada.
Seetõttu ennustavad teadlased, et kõik punase kääbustähe HZ-ga tiirlevad planeedid vajaksid tugevat magnetvälja, et päikesekiirgused ja laetud osakesed ei eraldaks atmosfääri täielikult ega muudaks neid täielikult elamiskõlbmatuks. Seetõttu pakub see avastus mitte ainult uut ja ainulaadset viisi eksoplaneetide ümbritseva keskkonna proovile panemiseks, vaid pakub ühtlasi ka viisi, kuidas teha kindlaks, kas need on elamiskõlblikud.
Otsides madala sagedusega raadioemissioone, ei suutnud astronoomid mitte ainult tuvastada eksoplaneete, vaid ka mõõta nende magnetvälja tugevust ja tähe kiirguse intensiivsust. Need leiud lähevad kaugele, et teha kindlaks, kas punaseid kääbustähti tiirlevad kivised planeedid on võimelised elu toetama või mitte.
Paavst ja tema kolleegid soovivad nüüd seda meetodit kasutada, et leida teistelt tähtedelt sarnaseid heitmeid. Meie Päikesesüsteemi 20 valgusaasta jooksul on vähemalt 50 punast kääbustähte ja paljudel neist on juba leitud, et vähemalt üks planeet neid tiirleb. Nii Vedanthami kui ka paavsti meeskonnad arvavad, et see uus meetod avab uue viisi eksoplaneetide leidmiseks ja iseloomustamiseks.
"Pikaajaline eesmärk on teha kindlaks, millist mõju tähe magnetiline aktiivsus mõjutab eksoplaneedi elamiskõlblikkusele. Raadioheited on selle pusle suur osa," ütles Vedantham. "Meie töö on näidanud, et see on uue põlvkonna raadioteleskoopide abil elujõuline ja pani meid põnevale teele."
Vaadake kindlasti seda videot hiljutisest avastusest, tänu ASTRONile:
