По галактике дрейфуют так называемые планеты-сироты (планеты-бродяги, планеты-изгои и пр.), отброшенные от своей родительской звезды гравитационными силами. Самая необычная из таких планет – SIMP J01365663+0933473.

Планета представляет собой объект, сопоставимый по размерам с планетами Солнечной системы. Она расположена в 20 световых годах от Земли и удивляет астрономов своим невероятно мощным магнитным полем – оно более чем в 200 раз сильнее, чем у Юпитера. Благодаря этому полю в атмосфере планеты генерируются полярные сияния, которые наблюдают с помощью радиотелескопов.

Своеобразный и непривязанный объект, кратко названный SIMP J01365663 + 0933473, был впервые обнаружен еще в 2016 году. В то время исследователи полагали, что она была коричневым карликом: объект, который слишком велик, чтобы быть планетой, но и слишком мал, чтобы стать звездой. Однако недавно другое исследование показало, что SIMP J01365663 + 0933473 достаточно большая, в 12,7 раза больше массы и в 1,2 раза больше радиуса Юпитера, чтобы считаться планетой – хотя и мамонтовой.

Планета SIMP J01365663 + 0933473 очень горячая: температура поверхности более 1500 градусов по Фаренгейту (825 градусов Цельсия). Для сравнения, самой горячей планетой в нашей солнечной системе является Венера, средняя температура которой составляет около 875 F (470 C), а Солнце, относительно маленькая и холодная звезда, имеет температуру поверхности около 10000 F (5500 C). Однако важно отметить, что Венера получает большую часть своего тепла от Солнца. И поскольку SIMP J01365663 + 0933473 не вращается вокруг звезды, его тепло остается от первоначального образования около 200 миллионов лет назад. Итак, со временем планетарный голиаф будет продолжать излучать свое тепло.

Согласно последнему исследованию, SIMP J01365663 + 0933473 не только гигантский по планетарным стандартам, но также обладает магнитным полем, которое в миллионы раз сильнее, чем у нашей планеты. И хотя это магнитное поле помогает SIMP J01365663 + 0933473 создавать потрясающие световые шоу, полярные сияния генерируются не так, как на Земле.

Юпитер, безусловно, является самым мощным магнитным полем в солнечной системе. В почти 20000 раз сильнее Земли, поле Юпитера производит поразительно яркие сияния. Это происходит, когда электрически заряженные частицы ускоряются вдоль магнитных силовых линий планеты, прежде чем врезаться в атомы в верхней атмосфере Юпитера со скоростью около 3000 миль (5000 км) в секунду.

На Земле подобный процесс производит то, что мы называем северным и южным сиянием; однако заряженные частицы, которые приводят к полярным сияниям Земли, в основном происходят от Солнца в виде солнечного ветра. Однако на Юпитере заряженные частицы в основном происходят от луны Ио вместо солнечного ветра. Поскольку у SIMP J01365663 + 0933473 нет звезды, бомбардирующей ее ветром, как это делает Земля, исследователи полагают, что у SIMP J01365663 + 0933473 может быть луна.

Это поразительно. Но как эта увлекательная находка поможет астрономам узнать больше о Вселенной? Этот конкретный объект интересен, потому что изучение его механизмов магнитного поля может дать нам новое представление о том, как один и тот же механизм может работать на вне солнечных планетах. Другими словами, SIMP J01365663 + 0933473 поможет астрономам лучше понять, как магнитные поля генерируются в экзопланетах.

SIMP J01365663 + 0933473 исключительно интересный объект, но самое главное, это новое исследование открывает двери для будущего понимания экзопланетных магнитных полей и полярных сияний, а также помогает в поиске похожих экзопланет.

По массе SIMP J01365663+0933473 в 12.7 раз больше Юпитера, то есть находится прямо на верхней границе размеров планет – чуть выше уже начинается территория коричневых карликов.

Согласно действующему определению от Рабочей группы по экстрасолнечным планетам при Международном астрономическом союзе, коричневый карлик – это объект, который слишком мал, чтобы на нем мог происходить протон-протонный цикл («горение» водорода) – основной процесс, дающий звёздам их энергию, но при этом он все ещё достаточно большой для «горения» дейтерия –  это более низкий по температуре процесс, жизненно необходимый зарождающимся звёздам. Таким образом по массе они оказываются между очень маленькими звёздами и очень большими планетами – между 13 и 80 массами Юпитера. Часто их называют «неудавшимися звёздами».

Раньше считалось, что коричневые карлики не способны производить радио-сигналов, но в 2001 году астрономы обнаружили, что они чуть ли не вибрируют от магнитной активности. Дальнейшие наблюдения выявили, что коричневые карлики способны генерировать сильные полярные сияния.

У нас на Земле полярные сияния создаются солнечными ветрами, которые взаимодействуют с заряженными частицами в нашей ионосфере. Эти заряженные частицы несутся вдоль линий магнитного поля к полюсам, где создают танцующие небесные огни, а заодно производят сильные радио сигналы. Но насколько мы знаем, рядом с коричневыми карликами нет звёзд и звездных ветров, поэтому такие сияния вызывают много вопросов.

Именно в этих процессах астрономам может помочь разобраться SIMP J01365663+0933473, новый объект недалёко от нас. Его обнаружили в кластере очень молодых звёзд, ему около 200 миллионов лет – почти что младенец.

И хотя по массе он в 12.7 раз больше Юпитера, размерами они не сильно отличаются. Радиус объекта лишь на 22% больше радиуса нашего газового гиганта. По сравнению с 5500 градусами Цельсия на поверхности Солнца, температура поверхности объекта можно считать прохладной – 825 градусов Цельсия.

А вот к магнитному полю гиганта стоит присмотреться получше – оно в 200 сильнее поля Юпитера! Ученые считают, что радио сигналы удалось засечь как раз от полярных сияний – отсюда вопрос: а правильно ли понимаем механизмы образования сияний на коричневых карликах и экзопланетах?

Впервые странный объект, получивший обозначение SIMP J01365663 + 0933473, был замечен астрономами в 2016 году. Используя массив радиотелескопов VLA, астрономы впервые обнаружили объект планетарной массы за пределами Солнечной системы по его сильнейшим полярным сияниям. Открытое космическое тело более чем в десять раз массивнее Юпитера представляет собой удивительно мощную естественную «электростанцию» и является блуждающим, то есть не вращается вокруг звезды. Результаты исследования представлены в журнале Astrophysical Journal.

Коричневые карлики являются слишком массивными объектами, чтобы считать их планетами, но недостаточно массивными для поддержания ядерного синтеза водорода в их недрах. Существование таких «неудавшихся» звезд было теоретически предложено еще в 1960-х годах, однако открыть первую из них удалось только в 1995 году. Изначально считалось, что коричневые карлики не излучают радиоволны, но в 2001 году массив VLA обнаружил сильную магнитную активность у одного из них.

Последующие наблюдения показали, что некоторые коричневые карлики обладают сильными полярными сияниями, похожими на те, что зафиксированы на планетах Солнечной системы. Известно, что полярные сияния на Земле вызваны взаимодействием магнитного поля нашей планеты с солнечным ветром. Однако блуждающие коричневые карлики лишены такого процесса, так как у них нет звезд, которые могли бы «атаковать» их заряженными частицами.

Так что же создает впечатляющее космическое шоу на полюсах коричневых карликов? Ученые считают, что одной из причин может являться присутствие орбитального спутника, который взаимодействует с магнитным полем коричневого карлика. Подобный процесс можно наблюдать между Юпитером и его спутником Ио.

Впервые странный объект, получивший обозначение SIMP J01365663 + 0933473, был замечен астрономами в 2016 году. Он находится на расстоянии 20 световых лет от Земли и изначально считался довольно старым и массивным коричневым карликом. Однако последующие наблюдения позволили выявить его «семью» – довольно молодую группу звезд.

Новые данные о его возрасте и последующее изучение на более высоких радиочастотах позволили сделать вывод, что объект, скорее всего, является блуждающей планетой. По массе он в 12.7 раз превосходит Юпитер, а по радиусу – в 1.22 раза. Температура на его поверхности достигает 850 градусов по Цельсию, для сравнения температура поверхности Солнца составляет около 5500 градусов Цельсия. Но самым удивительным открытием для астрономов стало измеренное магнитное поле SIMP J01365663 + 0933473, которое оказалось примерно в 200 раз сильнее, чем у самой большой планеты Солнечной системы.

Наблюдения VLA обеспечили как первое обнаружение радиоволн, так и первое измерение магнитного поля у объекта планетарной массы за пределами нашей Солнечной системы. Кроме этого, открытие SIMP J01365663 + 0933473 через его авроральное излучение дает астрономам новый метод поиска экзопланет, в том числе неуловимых изгоев, которые не вращаются вокруг звезд.

Специалисты предполагают, что изучение магнитного динамо SIMP J01365663+0933473 предоставит новое понимание того, как работает данный механизм не только у коричневых карликов, но и у газовых гигантов и планет земной группы.

Объект с индексом SIMP J01365663+0933473, обнаруженный в 2016-м, сегодня поставил перед научным сообществом столько задач, что с большой вероятностью придется пересмотреть многие известные астрофизические механизмы и закономерности. А начать стоит с того, что это не планета и не звезда – диковинная промежуточная форма, которая скитается по Вселенной и смущает развитые цивилизации.

Большинство экзопланет найдено по «методу транзита», когда они проходят между наблюдателем и своей звездой, снижая ее яркость. Но наш SIMP J01365663+0933473 обнаружил радиотелескоп, причем радиосигнал генерировало полярное сияние этой планеты. Это парадокс сам по себе – на Земле такое происходит, когда частицы от Солнца сталкиваются с магнитным полем планеты. Магнитное поле у SIMP J01365663+0933473 есть, оно чудовищно мощное, в 200 раз больше, чем у Юпитера. Но эта планета одинока и рядом нет никакого источника частиц – откуда тогда северное сияние?

SIMP J01365663+0933473 имеет массу в 13 раз больше, чем у газового гиганта Юпитера, что делает ее сопоставимой со звездой типа коричневый карлик. Только вот наш герой – именно планета, очень огромная и тяжелая, но внутри нее не происходит процесса ядерного синтеза, что и отличает такие исполинские космические булыжники от настоящих звезд. Это определили, когда сумели измерить температуру на поверхности, она составила всего 825 град.C, а возраст оказался ничтожно мал, каких-то 200 млн. лет.

Итак, перед нами очень юная, все еще горячая планета, которая «пыталась стать» звездой, набрала запредельную массу, но по каким-то причинам этого не получилось. Зато у нее есть невероятно сильное магнитное поле, порождающее непонятные побочные эффекты. И ничего из этого ученые пока объяснить не могут, зато очень довольны специалисты по авроральным радиоизлучениям – этот метод признан действенным для обнаружения таких экзопланет, о которых раньше мы и не догадывались.