夜侧无线电可以帮助揭示遥远太阳系系外行星的细节

莱斯团队改进了将检测遥远太阳系中磁层的模型。

我们还不能探测到它们，但是来自遥远太阳系的无线电信号可以提供有关它们行星特征的宝贵信息。

莱斯大学科学家的一篇论文描述了一种方法，可以更好地确定哪些系外行星最有可能根据系外行星先前被打折扣的夜侧的磁层活动产生可探测信号。

莱斯大学校友 Anthony Sciola 的研究，他获得了博士学位。

今年春天，由合著者和空间等离子体物理学家 Frank Toffoletto 指导的研究表明，虽然系外行星日侧的无线电发射似乎在太阳活动强烈期间达到最大值，但那些从夜侧出现的无线电辐射可能会显着增加信号。

这引起了系外行星社区的兴趣，因为给定行星磁层的强度表明它可以免受其恒星辐射的太阳风的影响，就像地球磁场保护我们一样。

如果没有足够强磁层的证据，在恒星的金发姑娘带内运行的行星可能会被认为不适合居住。

Sciola 说：“磁场强度数据还有助于模拟行星内部并了解行星是如何形成的。

地球的磁层并不完全是一个球体；它是一组彗星形状的磁力线，它们压缩在行星的白天一侧，并在夜晚一侧进入太空，在它们的尾迹中留下涡流，尤其是在日冕物质抛射等太阳事件期间。

每颗行星周围的磁层都会发出我们所理解的无线电波，行星轨道越靠近太阳，辐射越强。

根据辐射波德定律，天体物理学家对我们自己系统的行星磁层有很好的理解，辐射波德定律是一种分析工具，用于建立太阳风与其路径上行星的无线电发射之间的线性关系。

近年来，研究人员试图将该定律应用于系外行星系统，但收效甚微。

“社区根据我们对太阳系的了解使用了这些经验法则经验模型，但它有点平均和平滑，”Toffoletto 说。

“包含所有这些尖峰行为的动态模型可能意味着信号实际上比这些旧模型所暗示的要大得多。

Anthony 正在将其推向极限，以了解如何检测来自系外行星的信号。

Sciola 说：“目前的分析模型主要依赖于预计来自系外行星极地地区的排放，我们在地球上看到的极光。

新研究在估算极地地区排放的模型中附加了一个数值模型，以更全面地了解整个系外行星周围的排放情况。

“我们正在添加仅在太阳活动非常活跃期间才会出现在较低地区的功能。

”他说。

他说，事实证明，夜间排放不一定来自一个大点，比如北极周围的极光，而是来自磁层的各个部分。

在强烈的太阳活动存在的情况下，这些夜间点的总和可能会使地球的总排放量至少增加一个数量级。

“它们的规模非常小，偶尔会发生，但是当你把它们全部加起来时，它们会产生很大的影响。

”继续在约翰霍普金斯大学应用物理实验室工作的 Sciola 说。

“你需要一个数值模型来解决这些事件。

在这项研究中，Sciola 使用了由位于应用物理实验室的地球空间风暴中心 （CGS） 与莱斯空间等离子体物理小组合作开发的多尺度大气地球空间环境 （MAGE）。

“我们基本上是在确认更极端的系外行星模拟的分析模型，但增加了额外的细节。

”他说。

“结论是，我们正在进一步关注当前模型的限制因素，但表示在某些情况下，您可以获得比限制因素所暗示的更多的排放量。

他指出，新模型在系外行星系统上效果最好。

“你需要离得很远才能看到效果。

”他说。

很难说地球上全球范围内发生了什么。

这就像坐在屏幕旁边看电影一样。

你只得到了一小部分。

此外，来自类地系外行星的无线电信号可能永远无法从地球表面检测到。

Sciola 说。

“地球的电离层阻挡了它们。

”“这意味着我们甚至无法从地面看到地球自身的无线电发射，即使它如此接近。

检测来自系外行星的信号将需要一组卫星或在月球背面进行安装。

“那将是一个很好、安静的地方，可以制作不受地球电离层和大气层限制的阵列。

”Sciola 说。

他说观察者相对于系外行星的位置也很重要。

他说观察者相对于系外行星的位置也很重要。

“发射是‘定向的’。

”Sciola 说。

“它就像一座灯塔：如果你与光束成一直线，你就可以看到光，但如果你在灯塔正上方，就看不到了。

因此，更好地了解信号的预期角度将有助于观察者确定他们是否符合观察特定系外行星的条件。