Северное сияние — один из самых красивых побочных эффектов солнечных бурь. В последние месяцы их наблюдали в России во многих регионах. В основном синее и зеленое свечение возникает на Земле, когда частицы, испускаемые Солнцем, попадают в атмосферу и заставляют там светиться газ.
Изображение: NASA/JPL-Caltech
Но северное сияние должно быть и на других планетах, пишут астрофизики в новом исследовании. Если экзопланеты находятся вблизи пульсаров, то есть остатков очень массивных звезд в конце своей жизни, там также могут возникать полярные сияния.
У большинства пульсаров нет спутников, но лишь у 0,5% объектов есть экзопланета. Между ними происходит магнитное взаимодействие. Исследователи смоделировали это систему в своей работе.
Они пришли к выводу, что взаимодействие позволит обнаружить и даже наблюдать северное сияние на экзопланетах. С этой целью были рассмотрены две не имеющие собственного магнитного поля экзопланеты как примеры. Электромагнитное излучение пульсаров попадает на экзопланеты и вызывает так называемые циклотронные полярные сияния.
Циклотрон — это разновидность ускорителя частиц. Ионы ускоряются по спирали по круговой траектории электрическим полем. Их используют в исследованиях для запуска ядерных реакций. В медицине это решение применяется в позитронно-эмиссионной томографии, которую можно использовать, например, для исследования раковых клеток.
Помимо зеленого свечения, эти полярные сияния вызывают еще и очень яркие пятна, которые сильно мерцают. Они возникают, когда электроны и ионы кислорода мчатся вдоль силовых линий магнитного поля, как в циклотроне.
Эти типы северного сияния также встречаются на Земле. В зависимости от частоты, с которой частицы движутся вокруг силовых линий магнитного поля, свечение происходит быстрее или медленнее. Ионы кислорода светятся 10 раз в секунду, ионы гелия — в 4 раза быстрее, а ионы водорода — в 16 раз быстрее.
Ученые объясняют, что эти экзопланеты можно было наблюдать с помощью радиотелескопа. Кроме того, согласно исследованию, также должно быть возможно зарегистрировать все полярные сияния в такой планетной системе.
