Магнитные экзопланеты в субальвеновском звездном ветре – коллиматоры межпланетного магнитного поля

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Acesso é pago ou somente para assinantes

Resumo

Многие экзопланеты были обнаружены очень близко от их родительских звезд. Радиус их орбит по отношению к альвеновскому радиусу и характеристики родительской звезды определяют режим обтекания этих планет звездным ветром: доальвеновский или сверхальвеновский. Расстояние от центра звезды, на котором плотности кинетической и магнитной энергий равны, называется альвеновским радиусом. Если магнитная экзопланета находится за пределами этого расстояния, вокруг нее формируется кометоподобная магнитосфера с головной ударной волной перед ней. Если экзопланета расположена внутри альвеновского радиуса, магнитосфера превращается в альвеновские крылья. Здесь мы рассмотрим, как происходит переход от кометообразной магнитосферы к альвеновским крыльям за счет роста величины магнитного поля звездного ветра с наиболее эффективной для пересоединения ориентацией и как за счет этого процесса трансформируется пучок открытых силовых линий в межпланетном пространстве, сжимающийся в узкую трубку.

Sobre autores

E. Belenkaya

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Moscow State University named after M. V. Lomonosov”, Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics (SINP MSU)

Email: elena.belenkaya.msu@gmail.com
Moscow, Russia

Bibliografia

  1. Alexeev I.I., Belenkaya E.S. Alfvén wings in the vicinity of a conducting body in a magnetized plasma // J. Atmos. and Terrestr. Phys. 1991. V. 53. № 11–12. P. 1099–1101. https://doi.org/10.1016/0021-9169(91)90058-F
  2. Alexeev I.I ., Belenkaya E.S. Modeling of the Jovian magnetosphere // Ann. Geophys. 2005. V. 23. P. 809–826. https://doi.org/10.5194/angeo-23-809-2005, 2005
  3. Alexeev I.I., Belenkaya E.S., Kalegaev V.V., Lutov Yu.G. Electric fields and field-aligned current generation in the magnetosphere // J. Geophys. Res. 1993. V. 98. № A3. P. 4041–4051. https://doi.org/10.1029/92JA01520
  4. Alexeev I.I ., Belenkaya E.S., Bobrovnikov Yu.S., Slavin J.A., Sarantos M. Paraboloid model of Mercury’s magnetosphere // J. Geophys. Res. 2008. V. 113. Id. A12210. https://doi.org/10.1029/2008JA013368
  5. Belenkaya E.S. Two-dimensional nonlinear Alfven wings generated by the electrodynamic interaction of Callisto with the magnetosphere of Jupiter // Astrophys. and Space Sci. 2001. V. 277. P. 289–292. https://doi.org/10.1023/A:1012217410587
  6. Belenkaya E.S. Callisto in the magnetosphere of Jupiter // Sol. Syst. Res. 2020. V. 54. P. 85–95. https://doi.org/10.1134/S003809462002001X
  7. Belenkaya E.S. Transition from super-alfvenic to sub-alfvenic stellar wind flow passing by an exoplanet, using the example of HD209458b // Astron. Rep. 2024. V. 68. № 3. P. 294–299. https://doi.org/10.1134/S1063772924700252
  8. Belenkaya E., Alexeev I. Acceleration in the magnetospheres of exoplanets // Symmetry. 2023. V. 15. № 2. P. 317. https://doi.org/10.3390/sym15020317
  9. Belenkaya E.S., Alexeev I.I., Kalegaev V.V., Blokhina M.S. Definition of Saturn’s magnetospheric model parameters for the Pioneer 11 flyby // Ann. Geophys. 2006. V. 24. № 3. P. 1145–1156. https://doi.org/10.5194/angeo-24-11452006, 2006
  10. Belenkaya E.S., Alexeev I.I., Kalegaev V.V. Modeling of the exoplanet HAT-P-11b magnetosphere // Astron. Rep. 2024a. V. 68. № 1. P. 10–18. https://doi.org/10.1134/S1063772924700045
  11. Belenkaya E.S., Krotov A.S., Alexeev I.I., Lavrukhin A.S. Exoplanets on close-in orbits around their parent stars (HD209458 b) // Astron. and Astrophys. Transact. 2024b. V. 34. № 3. P. 277–294. https://doi.org/10.17184/eac.9179
  12. Buslaeva E., Belenkaya E. Characteristics of multiplanetary systems with one parent star // Earth and Planet. Sci. 2024. V. 3. № 2. P. 1–13. https://doi.org/10.36956/eps.v3i2.1025
  13. Cuntz M., Saar S.H., Muzilak Z.E. On stellar activity enchancement due to interactions with extrasolar gint planets // Astrophys. J. 2000. V. 533. № 2. P. L151–L154. https://doi.org/10.1086/312609
  14. Drell S.D., Foley H.M., Ruderman M.A. Drag and propulsion of large satellites in the ionosphere: An Alfvén propulsion engine in space // J. Geophys. Res. 1965. V. 70. № 13. P. 3131–3145. https://doi.org/10.1029/JZ070i013p03131
  15. Fischer K., Saur J. Star-planet interactions. Wave structures and wing-wing interactions // Astron. and Astrophys. 2022. V. 668. Id. A10. https://doi.org/10.1051/0004-6361/202243346
  16. Gurevich A.V., Krylov A.L., Fedorov E.N. Inductive interaction of conducting bodies with magnetized plasma // Sov. Phys. JETP. 1978. V. 48. № 6. P. 1074–1078.
  17. Ip W.H., Kopp A., Hu J.H. On the star-magnetosphere interaction of close-in exoplanets // Astrophys. J. 2004. V. 602. P. L53–L56.
  18. Jia K., Walker R.J., Kivelson M.G., Khurana K.K., Linker J.A. Three-dimensional MHD simulations of Ganymede's magnetosphere // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2008. V. 113. Id. A06212. https://doi.org/10.1029/2007JA012748
  19. Kislyakova K.G., Holmstrom M., Lammer H., Odert P., Khodachenko M.L. Magnetic moment and plasma environment of HD209458b 4073 as determined from Lyα observations // Science. 2014. V. 346. № 6212. P. 981–984. https://doi.org/10.1126/science.1257829
  20. Neubauer F.M. Nonlinear standing Alfvén wave current system at Io: Theory // J. Geophys. Res. 1980. V. 85. № A3. P. 1171–1178. https://doi.org/10.1029/JA085iA03p01171
  21. Owens M.J., Forsyth R.J. The heliospheric magnetic field // Living Rev. Sol. Phys. 2013. V. 10. Id. 5. http://www.livingreviews.org/lrsp-2013-5 https://doi.org/10.12942/lrsp-2013-52013, 10, 5
  22. Ridley A.J. Alfvén wings at the Earth’s magnetosphere under strong interplanetary magnetic fields // Ann. Geophys. 2007. V. 25. P. 533–542. https://doi.org/10.5194/angeo-25-533-2007
  23. Sarantos M., Slavin J.A. On the possible formation of Alfvén wings at Mercury during encounters with coronal mass ejection // Geophys. Res. Letters, 2009. V. 36. L04107. https://doi.org/10.1029/2008GL036747
  24. Southwood D.J., Kivelson M.G., Walker R.J., Slavin J.A. Io and its plasma environment // J. Geophys. Res. 1980. № 85 (A11). P. 5959–5968. https://doi.org/10.1029/JA085iA11p05959
  25. Turnpenney Sam, Nichols Jonathan D., Wynn Graham A., Burleygh Matthew R. Exoplanet-induced Radio Emission from M Dwarfs // Astrophys. J. 2018. V. 854. Id. 72 (15 p.). https://doi.org/10.3847/1538-4357/aaa59c
  26. Zarka P. Plasma interactions of exoplanets with their parent star and associated radio emissions // Planet. and Space Sci. 2007. V. 55. № 5. P. 598–617.
  27. Zarka P. Interaction of stars and planets in the radio region: Prospects for their detection // Handbook of Exoplanets. Springer Int. Publ., 2018. P. 1775–1790. https://doi.org/978-3-319-55332-0.ff10.1007/978-3-319-55333-7_22ff. ffhal-03988055f
  28. Zhilkin A.G., Bisikalo D.V. On possible types of magnetospheres of hot Jupiters // Astron. Rep. 2019. V. 63. P. 550–564. https://doi.org/10.1134/S1063772919070096
  29. Zhilkin A.G., Bisikalo D.V. Possible new envelope types of Hot Jupiters // Astron. Rep. 2020. V. 64. P. 563–577. https://doi.org/10.1134/S1063772920080090
  30. Zhilkin A.G., Bisikalo D.V., Kaygorodov P.V. Coronal mass ejection effect on envelopes of hot Jupiters // Astron. Rep. 2020. V. 64. P. 159–167. https://doi.org/10.1134/s1063772920020055

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025