Магнитные экзопланеты в субальвеновском звездном ветре – коллиматоры межпланетного магнитного поля

Обложка
  • Авторы: Беленькая Е.С.1
  • Учреждения:
    1. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова”, Институт ядерной физики им. Скобельцына (НИИЯФ МГУ)
  • Выпуск: Том 59, № 4 (2025): Тематический выпуск «15-й Московский симпозиум по исследованию Солнечной системы (15MS3)»
  • Страницы: 408-414
  • Раздел: Статьи
  • URL: https://rjmseer.com/0320-930X/article/view/691457
  • DOI: https://doi.org/10.31857/S0320930X25040106
  • EDN: https://elibrary.ru/lxhpcf
  • ID: 691457

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

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.

Об авторах

Е. С. Беленькая

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова”, Институт ядерной физики им. Скобельцына (НИИЯФ МГУ)

Email: elena.belenkaya.msu@gmail.com
Москва, Россия

Список литературы

  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

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025