Künstlerische Darstellung: Elektronmagnetische Strahlung eines Pulsars könnte flackernde Polarlichter auf einem Exoplaneten auslösen
Exoplaneten könnten besondere flackernde Polarlichter haben
Polarlichter sind eine der schönsten Nebenwirkungen von Sonnenstürmen. In den vergangenen Monaten konnten sie sogar in Österreich beobachtet werden. Das zumeist blaue und grüne Leuchten entsteht auf der Erde zumeist, wenn von der Sonne ausgestoßene Teilchen auf die Atmosphäre treffen und das Gas dort zum Glühen bringt.
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Doch auch auf anderen Planeten soll es Polarlichter geben, wie Forscher*innen in einer neuen Studie schreiben. Befinden sich Exoplaneten in der Nähe von Pulsaren, also den Überresten sehr massereicher Sterne am Ende ihres Lebens, können auch dort Polarlichter auftreten.
Magnetische Wechselwirkung zwischen Pulsar und Planet
Die meisten Pulsare haben keine Begleiter, aber winzige 0,5 Prozent der Objekte haben einen Exoplaneten. Es entsteht eine magnetische Wechselwirkung zwischen den beiden. Das haben die Forscher*innen in ihrer Arbeit simuliert.
Sie kamen zum Schluss, dass man dadurch Polarlichter auch auf den Exoplaneten finden und sie sogar beobachten kann. Dafür wurden 2 Exoplaneten beispielhaft untersucht, die kein eigenes Magnetfeld haben. Die elektromagnetische Strahlung der Pulsare trifft auf die Exoplaneten und sorgt dort für sogenannte Zyklotron-Polarlichter.
Was ist ein Zyklotron?
Bei einem Zyklotron handelt es sich um eine Art Teilchenbeschleuniger. Ionen werden auf einer Kreisbahn spiralförmig durch ein elektrisches Feld beschleunigt. Sie werden in der Forschung verwendet, um Kernreaktionen auszulösen. In der Medizin spielt das bei der Positronen-Emissions-Tomografie (PET) eine Rolle, womit bspw. Krebszellen untersucht werden können.
Flackernde Polarlichter
Diese Aurora rufen neben dem grünen Leuchten auch sehr helle Flecken, die stark flackern, hervor. Sie entstehen, wenn Elektronen und Sauerstoffionen an Magnetfeldlinien entlang rasen, wie in einem Zyklotron.
Diese Art von Polarlichtern kommen auf der Erde auch vor. Je nachdem, in welcher Frequenz die Teilchen um die Magnetfeldlinien rasen, ist das Leuchten schneller oder langsamer. Sauerstoffionen leuchten hier 10 Mal pro Sekunde auf, Helium-Ionen sind 4-Mal so schnell und Wasserstoffionen sogar 16-Mal so schnell.
Mit einem Radioteleskop wie dem Low Frequency Array (LOFAR) in den Niederlanden könnte man diese Exoplaneten beobachten, erklären die Wissenschaftler*innen. Zudem dürfte man damit auch sämtliche Aurora in einem solchen Planetensystem erfassen können, heißt es in der Studie. Sie erschien im Fachmagazin The Astrophysical Journal Letters.
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