Los astrónomos pronto podrán observar las ondas de choque entre los campos magnéticos de los exoplanetas y el flujo de partículas desde las estrellas que orbitan.
Los campos magnéticos son cruciales para la habitabilidad de un planeta (y como resulta ser de la luna). Actúan como burbujas protectoras, evitando que la radiación espacial dañina elimine la atmósfera del objeto por completo e incluso llegue a la superficie.
Un choque entre el viento estelar y el campo magnético intrínseco del planeta crea un campo magnético extendido, conocido como magnetosfera planetaria. Tiene el potencial de ser enorme. Dentro de nuestro propio Sistema Solar, la magnetosfera de Júpiter se extiende a distancias de hasta 50 veces el tamaño del planeta, casi llegando a la órbita de Saturno.
Cuando el viento de partículas de alta energía de la estrella golpea la magnetosfera planetaria, interactúa en un choque de proa que desvía el viento y comprime la magnetosfera.
Recientemente, un equipo de astrónomos, dirigido por el estudiante de doctorado Joe Llama de la Universidad de St. Andrews, Escocia, ha descubierto cómo podríamos observar magnetosferas planetarias y vientos estelares a través de sus choques de proa.
Llama echó un vistazo al planeta HD 189733b, ubicado a 63 años luz de distancia hacia la constelación de Vulpecula. Desde la Tierra, se ve que el planeta transita su estrella anfitriona cada 2.2 días, causando una disminución en la luz general del sistema.
Como una estrella brillante, los astrónomos han estudiado ampliamente HD 189733b. Los datos recopilados en julio de 2008 por el telescopio Canadá-Francia-Hawaii mapearon el campo magnético de la estrella. Si bien el campo magnético varió, fue en promedio 30 veces mayor que el de nuestro Sol, lo que significa que el viento estelar es mucho más alto que el viento solar.
Esto permitió al equipo llevar a cabo simulaciones extensas del viento estelar alrededor de HD 189733b, caracterizando el arco de choque creado cuando la magnetosfera del planeta pasa a través del viento estelar. Con esta información, pudieron simular las curvas de luz que resultarían del planeta y el choque del arco que orbita la estrella.
El choque del arco conduce al planeta, haciendo que la luz caiga un poco antes de lo esperado. Sin embargo, la cantidad de luz bloqueada por el choque del arco cambiará a medida que el planeta se mueva a través de un viento estelar variable. Si el viento estelar es particularmente fuerte, el impacto del arco resultante será fuerte y la profundidad de tránsito será mayor. Si el viento estelar es débil, el impacto del arco resultante será débil y la profundidad de tránsito será menor.
El siguiente video muestra la curva de luz de un arco de choque y exoplaneta.
"Descubrimos que la onda de choque entre los campos magnéticos estelares y planetarios cambiará drásticamente a medida que varíe la actividad en la estrella", dijo Llama a Space Magazine. "A medida que el planeta pasa a través de regiones muy densas del viento estelar, el choque se volverá más denso, el material en él bloqueará más luz y, por lo tanto, causará una mayor caída en el tránsito haciéndolo más detectable".
Si bien no hubo observaciones de tránsito para este estudio, esta perspectiva teórica demuestra que será posible detectar el choque del arco y, por lo tanto, el campo magnético de un exoplaneta distante. El Dr. Llama comenta: "Esto nos ayudará a identificar mejor mundos potencialmente habitables".
El documento ha sido aceptado para su publicación en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society y está disponible para descargar aquí.
