La resistenza elettrica può rendere gonfio Jupiters caldo

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Una delle sorprese che provengono dalle scoperte della classe di esopianeti conosciuti come "Hot Jupiter" è che sono gonfiati oltre ciò che ci si aspetterebbe dalla loro sola temperatura. L'interpretazione di questi raggi gonfiati è che l'energia extra deve essere depositata nelle regioni dell'atmosfera con grandi quantità di circolazione. Questa energia extra verrebbe depositata sotto forma di calore, causando l'espansione dell'atmosfera. Ma da dove proviene questa energia extra? Una nuova ricerca suggerisce che i venti ionizzati che attraversano i campi magnetici possono creare questo processo.

I campi magnetici su pianeti di tipo gioviano non sono una novità. Il nostro Giove ha il più forte nel sistema solare con una forza 14 volte maggiore di quella terrestre. La grande magnetosfera creata da questo si estende fino a 7 milioni di chilometri verso il Sole ed è allungata quasi alla distanza dall'orbita di Saturno. L'interazione di particelle solari cariche con un campo così immenso crea un'aurora gigantesca, simile a quelle sulla Terra.

Sono stati scoperti anche suggerimenti di campi magnetici su pianeti solari extra. Nel 2004, un team guidato da Evgenya Shkolnik, dell'Università della Columbia Britannica, ha segnalato il rilevamento degli effetti del campo magnetico di un pianeta sulla sua stella madre osservando l'energia extra che questo campo magnetico ha restituito alla sua stella madre. L'interazione eccitava le transizioni nelle familiari linee H & K del calcio che erano bloccate in fase con l'orbita del pianeta. Osservazioni di follow-up, inclusi altri Hot Jupiter, hanno confermato la presenza di campi magnetici planetari che agiscono sulle loro stelle madri, sebbene nessuno abbia ancora suggerito quanto possano essere forti questi campi.

La nuova ricerca, che collega i campi magnetici al raggio planetario, è stata avviata per la prima volta nel febbraio del 2010 da un team guidato da Rosalba Perna dell'Università del Colorado a Boulder. In esso, hanno dimostrato che l'interazione dei venti nelle atmosfere di questi pianeti potrebbe sperimentare una resistenza significativa mentre attraversavano le linee del campo magnetico a causa della loro natura parzialmente ionizzata. A maggio, Batygin e Stevenson del California Institute of Technology hanno suggerito che questa frizione potrebbe indurre un riscaldamento sufficiente a gonfiare il pianeta. Il team di Perna ha raccolto dalla base ipotetica e ha messo alla prova l'idea di una simulazione dell'idea di Batygin e Stevenson. La simulazione ha utilizzato una gamma di intensità di campo, ma ha scoperto che per i Giove caldi con intensità superiori a 10 Gauss erano sufficienti per spiegare l'aumento delle dimensioni.

Ma questa forza di campo è davvero plausibile? Molti astronomi sembrano pensarlo e la letteratura è piena delle aspettative di grandi campi magnetici per questi pianeti, anche se nulla sembra suggerire che l'intensità di campo sia mai stata misurata su alcun pianeta al di fuori del nostro sistema solare a supporto di questo. L'intensità del campo magnetico di Giove varia da 4,2 a 14 Gauss, mettendo il valore di 10 Gauss nella gamma possibile. Tuttavia, il lavoro di Sanchez-Lavega dell'Università dei Paesi Baschi in Spagna, ha suggerito che, man mano che i pianeti si bloccano in ordine, le loro intensità di campo magnetico diminuiscono. Per Hot Jupiter, suggerisce che i pianeti più vecchi di questo tipo potrebbero avere i loro campi magnetici ridotti a un misero 1 Gauss. Questo può suggerire una spiegazione del perché gli esperimenti progettati per cercare campi su pianeti extrasolari attraverso le loro emissioni radio non sono riusciti.

Indipendentemente da ciò, le future simulazioni avranno sicuramente luogo e ulteriori osservazioni potrebbero aiutare a limitare la plausibilità di questo gonfiore elettromagnetico.

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