(CNN) Astronomen haben ein sich wiederholendes Funksignal von einem Exoplaneten und dem Stern, den er umkreist, entdeckt, die beide 12 Lichtjahre von der Erde entfernt sind. Das Signal deutet darauf hin, dass der erdgroße Planet ein Magnetfeld und möglicherweise sogar eine Atmosphäre haben könnte.
Das Magnetfeld der Erde schirmt die Atmosphäre des Planeten ab, die das Leben zum Überleben braucht, indem es energiereiche Teilchen und von der Sonne einströmendes Plasma streut. Das Auffinden von Atmosphären um Planeten außerhalb unseres Sonnensystems könnte auf andere Welten hinweisen, die möglicherweise Leben unterstützen könnten.
Wissenschaftler bemerkten bei Beobachtungen mit dem Karl G. Jansky Very Large Array of Telescopes in New Mexico starke Radiowellen, die vom Stern YZ Ceti und dem felsigen Exoplaneten YZ Ceti b umkreisen, den er umkreist. Die Forscher glauben, dass das Funksignal durch Wechselwirkungen zwischen dem Magnetfeld des Planeten und dem Stern erzeugt wurde.
Detaillierte Studienergebnisse wurden Veröffentlicht am Montag in der Zeitschrift natürliche Astronomie.
„Wir haben den ersten Ausbruch gesehen und er sah wunderschön aus“, sagte Sebastian Pineda, leitender Autor der Studie. Astrophysiker der University of Colorado Boulder, in einer Erklärung. „Als wir es wieder sahen, war es sehr bezeichnend, dass wir vielleicht wirklich etwas hier haben.“
Pineda sagte, dass Magnetfelder verhindern können, dass die Atmosphäre eines Planeten schrumpft und im Laufe der Zeit im Wesentlichen erodiert, wenn Partikel vom Stern abschießen und ihn bombardieren.
Wie entstehen starke Funkwellen?
Damit Radiowellen auf der Erde nachweisbar sind, müssten sie sehr stark sein, sagten die Forscher.
„Ob ein Planet in der Atmosphäre verbleibt oder nicht, kann davon abhängen, ob der Planet ein starkes Magnetfeld hat oder nicht“, sagte Pineda.
Zuvor hatten Forscher Magnetfelder auf Exoplaneten entdeckt, die ähnlich groß sind wie Jupiter, der größte Planet in unserem Sonnensystem. Das Auffinden von Magnetfeldern auf kleineren Planeten ist jedoch viel schwieriger, da Magnetfelder im Wesentlichen unsichtbar sind.
Die Co-Autorin der Studie, Jackie Feldsen, Assistenzprofessorin für Physik und Astronomie an der Bucknell University, sagte: Pennsylvania, in einer Erklärung.
„Wir suchen nach Planeten, die ihren Sternen sehr nahe sind und eine ähnliche Größe wie die Erde haben“, sagte sie. „Diese Planeten sind zu nah an ihren Sternen, um irgendwo leben zu können, aber weil sie so nah sind, übersteht der Planet eine Menge Zeug, das vom Stern kommt. Wenn der Planet ein Magnetfeld und genug stellares Zeug hat durch ihn hindurchgeht, wird dies dazu führen, dass helle Radiowellen von dem Stern ausgesandt werden.
YZ Ceti b braucht nur zwei Erdtage, um seinen Stern einmal zu umrunden. Die kürzeste Umlaufbahn in unserem Sonnensystem ist der Planet Merkur, der 88 Erdtage benötigt, um die Sonne zu umkreisen.
Während YZ Ceti b seinen Stern umkreist, kollidiert das Plasma des Sterns mit dem Magnetfeld des Planeten, prallt zurück und interagiert mit dem Magnetfeld des Sterns. Alle diese energetischen Wechselwirkungen erzeugen und senden starke Radiowellen aus, die auf der Erde nachgewiesen werden können.
Diese Abbildung zeigt das von einem Stern emittierte Plasma, das vom Magnetfeld eines umlaufenden Exoplaneten abgelenkt wird. Das Plasma interagiert dann mit dem Magnetfeld des Sterns und erzeugt Polarlichter und Radiowellen.
Die Forscher maßen die Radiowellen, die sie entdeckten, um die Stärke des Magnetfelds des Planeten zu bestimmen.
„Dies gibt uns neue Informationen über die Umgebung um Sterne herum“, sagte Pineda. „Diese Idee nennen wir ‚extrasolares Weltraumwetter‘.“ „
In unserem Sonnensystem kann die Aktivität auf der Sonne Weltraumwetter erzeugen, das die Erde beeinflusst. Aktive Explosionen von der Sonne können globale Satelliten und Kommunikation stören und blendende Lichtshows in der Nähe der Erdpole verursachen, wie z. B. die Aurora Borealis oder Nordlichter.
Wissenschaftler stellen sich vor, dass Wechselwirkungen zwischen YZ Ceti und seinem Planeten auch Polarlichter erzeugen, aber diese Lichtshow findet tatsächlich auf dem Stern statt.
„Wir sehen tatsächlich die Aurora Borealis auf dem Stern – darum geht es in dieser Radiosendung“, sagte Pineda. „Es müsste auch Polarlichter auf dem Planeten geben, wenn er eine eigene Atmosphäre hätte.“
Kandidat für einen felsigen Exoplaneten
Die Forscher glauben, dass YZ Ceti b der beste bisher beobachtete Kandidat für einen felsigen Exoplaneten mit einem Magnetfeld ist.
„Das könnte eine wirklich vernünftige Sache sein“, sagte Viadsen. „Aber ich denke, es wird noch viel Nacharbeit geben, bevor es eine wirklich starke Bestätigung für planeteninduzierte Radiowellen gibt.“
Neue Radioteleskope, die in diesem Jahrzehnt in Betrieb genommen werden sollen, könnten Astronomen dabei helfen, mehr Signale zu erkennen, die auf Magnetfelder hinweisen, sagten Forscher.
Joe Pesek, Programmdirektor des National Astronomical Observatory, sagte in einer Erklärung. „Diese Forschung zeigt nicht nur, dass dieser spezielle felsige Exoplanet wahrscheinlich ein Magnetfeld hat, sondern bietet auch einen vielversprechenden Weg, mehr zu finden.“