17
Календарь конференций
  • 22 – 28 августа

    19 Международная Ломоносовская конференция по физике элементарных частиц

  • 13 – 15 сентября

    III всероссийская молодежная школа-конференция с международным участием «Молекулярные механизмы регуляции физиологических функций»

  • 8 октября

    Пленарное заседание Седьмого Международного семинара «Беспозвоночные в коллекциях зоопарков и инсектариев»

  • 14 – 16 октября

    Всероссийская научная конференция «Астрометрия вчера, сегодня, завтра»

  • 25 октября

    Ежегодная Международная научно-практическая конференция «Тункинские чтения»

  • 5 – 6 ноября

    Международная конференция «Язык. Мысль. Текст»

  • 21 – 24 ноября

    IV Международная научная конференция «Конвергентные когнитивно-информационные технологии»

  • 28 – 30 ноября

    Международная конференция VI Соколовские чтения «Русская литература XX века в контексте литературных связей и взаимовлияний»

  • 29 ноября

    Кристаллохимия в пространстве и времени: научные чтения, посвященные 70-летию кафедры кристаллографии и кристаллохимии геологического факультета МГУ

  • 4 – 7 декабря

    XLV Международная конференция Общества по изучению культуры США "Иммиграция и американская культура - Immigration and American Culture"

Все конференции

Статья в Science magazine: Какие магнитные поля на экзопланетах


Ученым удалось разработать новый метод для оценки магнитного поля на экзопланете — планете, которая находится не в Солнечной системе и вращается не вокруг Солнца, а вокруг другой звезды, а также оценить величину магнитного момента планеты HD 209458b. В коллективе исследователей, опубликовавшем свои результаты в журнале Science, принимал участие сотрудник МГУ.

За два десятилетия, прошедших с момента открытия первой планеты за пределами Солнечной системы, астрономы немало продвинулись в их изучении. Если еще 20 лет назад событием было само открытие очередной планеты, то сегодня астрономы готовы говорить об их спутниках, атмосферах и климате -- атрибутах, которыми обладают близкие к нам планеты Солнечной системы. Одним из важных свойств всех планет — и твердых и газообразных — является возможность существования магнитного поля. На Земле оно защищает все живое от проникновения губительных космических частиц и помогает животным ориентироваться в пространстве.

Кристина Кислякова из Института космических исследований Австрийской академии наук в составе международной группы физиков впервые сумела оценить размер магнитного момента и форму магнитосферы экзопланеты. Среди авторов работы — Максим Ходаченко, сотрудник отдела излучений и вычислительных методов Научно-исследовательского института ядерной физики имени Д.В. Скобельцына Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. Ходаченко так же является сотрудником Института космических исследований Австрийской академии наук.

Планета HD 209458b (Osiris), горячий Юпитер, примерно на треть легче самого Юпитера и примерно на треть крупнее него, является раскаленным газовым гигантом, обращающимся по близкой орбите вокруг своей звезды HD 209458, благодаря чему планета сильно раскалена. Год HD 209458b длится всего 3,5 земных дня. Она давно известна астрономам и относительно хорошо исследована. В частности, это первая планета, на которой удалось обнаружить присутствие атмосферы. Поэтому для многих ученых она стала модельным объектом для развития их гипотез.

При помощи космического телескопа «Хаббл» ученые провели наблюдения звезды HD 209458 в линии водорода в момент транзита — когда планета оказывалась между Землей и самой звездой. Выяснив, как свет звезды поглощается атмосферой планеты, ученые смогли оценить форму газового облака, которое ее окружает, а из этого — размеры и конфигурацию магнитосферы.

«Мы смоделировали формирование облака горячего водорода вокруг планеты и показали, что лишь одна конфигурация удовлетворяет наблюдениям, которая соответствует определенным значениям магнитного момента и параметрам звездного ветра», — пояснила Кристина Кислякова.

Для полноты модели ученые учитывали много факторов, определяющих взаимодействие солнечного ветра с атмосферой планеты — так называемую перезарядку атомов звездным ветром и их ионизацию, гравитацию, давление излучения, а также спектральное уширение линий.

Согласно существующим представлениям размеры оболочки атомарного водорода определяются взаимодействием истекающего с планеты газа с протонами, входящими в состав звездного ветра. Как и на Земле, взаимодействие атмосферы со звездным ветром происходит выше магнитосферы, поэтому, зная параметры облака атомарного водорода, с помощью модели можно оценить размер магнитосферы.

Так как непосредственно измерить магнитное поле экзопланет в настоящее время невозможно, используются косвенные методы, например, при помощи радионаблюдений. В том числе ранее проводились и радионаблюдения планеты HD 209458b . Но в силу большого расстояния попытки зафиксировать радиоизлучение экзопланет до сих пор остаются безуспешны.

«У планеты оказалась относительно небольшая магнитосфера с радиусом всего 2,9 радиуса планеты и с магнитным моментом лишь 10% от магнитного момента Юпитера», — пояснила Кислякова, выпускница Нижегородского государственного университета имени Н.И.Лобачевского. По ее словам, это вполне согласуется с оценками эффективности планетарного динамо для данной планеты.

«Этот метод может работать для любой планеты, в том числе для планеты земного типа, при условии наличия протяженной оболочки высокоэнергичного водорода», — подытожил Максим Ходаченко.

Ссылка на публикацию: http://www.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.1257829

Magnetic moment and plasma environment of HD 209458b as determined from Lyα observations

Kristina G. Kislyakova, Mats Holmström, Helmut Lammer, Petra Odert, Maxim L. Khodachenko

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

How to estimate the magnetic field of an exoplanet?

Scientists developed a new method which allows to estimate the magnetic field of a distant exoplanet, i.e., a planet, which is located outside the Solar system and orbits a different star. Moreover, they managed to estimate the value of the magnetic moment of the planet HD 209458b.The group of scientists including one of the researchers of the Lomonosov Moscow State University (Russia) published their article in the Science magazine.

In the two decades which passed since the discovery of the first planet outside the Solar system, astronomers have made a great progress in the study of these objects. While 20 years ago a big event was even the discovery of a new planet, nowadays astronomers are able to consider their moons, atmosphere and climate and other characteristics similar to the ones of the planets in the Solar system. One of the important properties of  both solid and gaseous planets is their possible magnetic field and its magnitude. On the Earth it protects all the living creatures from the dangerous cosmic rays and helps animals to navigate in space.

Kristina Kislyakova of the Space Research Institute of the Austrian Academy of Sciences in Graz together with an international group of physicists for the first time ever was able to estimate the value of the magnetic moment and the shape of the magnetosphere of the exoplanet HD 209458b. Maxim Khodachenko, a researcher at the Department of Radiation and computational methods of the Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics of the Lomonosov Moscow State University, is also one of the authors of the article. He also works at the Space Research Institute of the Austrian Academy of Sciences.

Planet HD 209458b (Osiris) is a hot Jupiter, approximately one third larger and lighter than Jupiter. It is a hot gaseous giant orbiting very close to the host star HD 209458. HD 209458b accomplishes onerevolution around the host star for only 3.5 Earth days. It has beenknown to astronomers for a long time and is relatively well studied. In particular, it is the first planet where the atmosphere was detected. Therefore, for many scientists it has become a model object for the development of their hypotheses.

Scientists used the observations of the Hubble Space Telescope of the HD 209458b in the hydrogen Lyman-alpha line at the time of transit,when the planet crosses the stellar disc as seen from the Earth. At first, the scientists studied the absorption of the star radiation by the atmosphere of the planet. Afterwards they were able to estimate the shape of the gas cloud surrounding the hot Jupiter, and, based on these results, the size and the configuration of the magnetosphere.

"We modeled the formation of the cloud of hot hydrogen around the planet and showed that only one configuration, which corresponds to specific values of the magnetic moment and the parameters of the stellar wind, allowed us to reproduce the observations" – explained Kristina Kislyakova.

To make the model more accurate, scientists accounted for many factors that define the interaction between the stellar wind and theatmosphere of the planet: so-called charge exchange between the stellar wind and the neutral atmospheric particles and their ionization, gravitational effects, pressure, radiation acceleration, and the spectral line broadening.

At present, scientists believe that the size of the atomic hydrogenenvelope is defined by the interaction between the gas outflows from the planet and the incoming stellar wind protons. Similarly to the Earth, the interaction of the atmosphere with the stellar wind occurs above the magnetosphere. By knowing the parameters of an atomic hydrogen cloud, one can estimate the size of the magnetosphere by means of a specific model.

Since direct measurements of the magnetic field of exoplanets are currently impossible, the indirect methods are broadly used, forexample, using the radio observations. There exist a number ofattempts to detect the radio emission from the planet HD 209458b.However, because of the large distances the attempts to detect theradio emission from exoplanets have yet been unsuccessful.

"The planet's magnetosphere was relatively small beeing only 2.9 planetary radii corresponding to a magnetic moment of only 10% of the magnetic moment of Jupiter" -- explained Kislyakova, a graduate of the Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod. According to her, itis consistent with the estimates of the effectiveness of the planetarydynamo for this planet.

"This method can be used for every planet, including Earth-like planets, if there exist an extended high energetic hydrogen envelope around them" - summarized Maxim Khodachenko.

K. G. Kislyakova, M. Holmstrom, H. Lammer, P. Odert, M. L. Khodachenko. Magnetic moment and plasma environment of HD 209458b as determined from Ly observations. Science, 2014; 346 (6212): 981 DOI: 10.1126/science.1257829