천문학자들이 태양계 외부에서 최초의 방사선 벨트를 발견했습니다.

University of California - Santa Cruz2023년 5월 30일

극저온 왜성 LSR J1835+3259의 오로라와 주변 복사대에 대한 예술가의 인상. 신용: Chuck Carter, Melodie Kao, Heising-Simons 재단

High-resolution imaging of radio emissions from an ultracool dwarf shows a double-lobed structure like the radiation belts of JupiterJupiter is the largest planet in the solar system and the fifth planet from the sun. It is a gas giant with a mass greater then all of the other planets combined. Its name comes from the Roman god Jupiter." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">목성.

천문학자 팀이 39개의 라디오 접시 배열을 사용하여 태양계 외부의 최초 복사 벨트를 성공적으로 관찰했습니다. 초저온왜성 주변에서 발견된 복사대(radiation belt)는 목성과 비슷하지만 천만배 더 밝다. 천체 자기장 연구의 이러한 획기적인 발전은 외계 행성의 거주 가능성을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.

천문학자들은 고해상도 이미지를 얻기 위해 하와이에서 독일까지 39개의 라디오 접시를 조화롭게 배열하여 태양계 외부에서 관찰된 최초의 방사선 벨트를 설명했습니다. 초저온 왜성으로부터 지속적이고 강렬한 전파 방출 이미지는 물체의 강력한 자기장에 갇혀 있는 고에너지 전자 구름의 존재를 드러내며 목성의 방사선 벨트의 전파 이미지와 유사한 이중엽 구조를 형성합니다.

"We are actually imaging the magnetosphere of our target by observing the radio-emitting plasmaPlasma is one of the four fundamental states of matter, along with solid, liquid, and gas. It is an ionized gas consisting of positive ions and free electrons. It was first described by chemist Irving Langmuir in the 1920s." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> 플라즈마(방사선 벨트)는 자기권에 있습니다. 5월에 발표된 새로운 발견에 대한 논문의 제1저자이자 캘리포니아 대학교 산타크루즈 캠퍼스의 박사후 연구원인 멜로디 카오(Melodie Kao)는 우리 태양계 외부의 가스 거대 행성 크기에 대해서는 이전에 한 번도 수행된 적이 없다고 말했습니다. 자연에서는 15입니다.

강한 자기장은 자기권이라고 불리는 행성 주위에 "자기 거품"을 형성하며, 이는 입자를 가두어 빛의 속도에 가깝게 가속할 수 있습니다. 이러한 자기장을 갖고 있는 태양계의 모든 행성(지구, 목성, 기타 거대 행성 포함)은 행성의 자기장에 의해 갇힌 고에너지 하전 입자로 구성된 복사대를 가지고 있습니다.

외계 복사대의 첫 번째 이미지는 39개의 전파 망원경을 결합하여 하와이에서 독일까지 전 세계를 포괄하는 가상 망원경을 형성함으로써 얻은 것입니다. 크레딧: Melodie Kao, Amy Mioduszewski

Van Allen 벨트로 알려진 지구의 복사 벨트는 자기장에 의해 태양풍에서 포착된 고에너지 입자로 구성된 커다란 도넛 모양의 영역입니다. 목성대에 있는 입자의 대부분은 달 이오의 화산에서 나온 것입니다. Kao와 그녀의 팀이 이미지화한 방사선 벨트를 나란히 놓을 수 있다면 목성보다 천만 배 더 밝을 것입니다.

자기장에 의해 극쪽으로 편향된 입자는 대기와 상호 작용할 때 오로라("북극광")를 생성하며 Kao 팀은 또한 물체의 오로라 위치와 태양계 외부 복사 벨트를 구별할 수 있는 최초의 이미지를 얻었습니다. .

이번 연구에서 촬영된 초저온왜성은 질량이 작은 별과 무거운 갈색왜성 사이의 경계에 걸쳐 있습니다. Kao는 "별과 행성의 형성은 다를 수 있지만, 저질량 별과 갈색 왜성 및 거대 가스 행성을 연결하는 질량 연속체의 흐릿한 부분에서 그 내부의 물리학은 매우 유사할 수 있습니다"라고 설명했습니다.

이런 종류의 물체의 자기장의 강도와 모양을 특성화하는 것은 대부분 미지의 영역이라고 그녀는 말했습니다. 행성 과학자들은 이러한 시스템에 대한 이론적 이해와 수치 모델을 사용하여 행성 자기장의 강도와 모양을 예측할 수 있지만 이러한 예측을 쉽게 테스트할 수 있는 좋은 방법은 없었습니다.