Variable vinde på varm kæmpe exoplanet hjælper med at studere magnetfelt

Seniorforsker Tamara M. Rogers fra Planetary Science Institute har opdaget, at betydelige variationer i vindene på den varme kæmpe exoplanet HAT-P-7b skyldes magnetisme, og brugte disse målinger til at udvikle en ny metode til at begrænse magnetfeltet for et sådant objekt.

HAT-P-7b blev opdaget af NASAs Kepler-mission i 2008. Den er næsten 40 procent større og næsten 80 procent mere massiv end Jupiter. Den kredser om sin stjerne hvert par dage, og er så tæt på, at dagtemperaturen kan være 2, 200 grader Kelvin (3, 500 grader Fahrenheit) med en natside 1, 000 Kelvin (1, 340 grader Fahrenheit) køler.

Denne stærke dag-nat temperaturforskel driver stærke østlige vinde i atmosfæren og flytter den varmeste temperatur væk fra punktet direkte under stjernen på dagsiden. Imidlertid, dette hot spot skifter betydeligt over tid - ender endda på den vestlige side af sub-stjernepunktet. Det betyder, at vinden også ændrer sig markant.

"De ekstreme temperaturer af HAT-P-7b ioniserer alkalimetaller som lithium, natrium, og kalium, hvilket resulterer i atmosfærens kobling til et dybtliggende magnetfelt. Magnetiske kræfter er i stand til at forstyrre de stærke østenvinde, fører til variable og endda modsat rettede vinde, " sagde Rogers.

Rogers brugte en hydrodynamisk model af atmosfæren i kombination med en magnetohydrodynamisk (MHD) model til at gengive de observerede variationer i hot spot-placeringen, derved indstilles en minimumsværdi for styrken af ​​magnetfeltet på denne planet på seks gange Jordens.

"Lang tidslinje eller flere epokeobservationer af varme gigantiske exoplanetfasekurver kombineret med MHD-modeller af disse planeters atmosfærer, kan bruges til at sætte begrænsninger på magnetfeltstyrkerne af andre varme gigantiske exoplaneter, " sagde Rogers. "Dette vil give ny indsigt i dynamo teori, planetarisk udvikling og fortolkninger af stjerne-planet magnetiske interaktioner."

Rogers' papir "Constraints on the magnetic field forces of HAT-P-b and other hot gigant exoplanets" dukker op i Nature Astronomy.