Глобальное магнитное поле может улавливать космические частицы и накапливать их вокруг планеты. Такой радиационный пояс есть у Земли и Юпитера, а недавно его удалось заметить и за пределами Солнечной системы, у далекого коричневого карлика, — причем исключительно мощный.
Полярные сияния и радиационный пояс ультрахолодного карлика LSR J1835+3259: взгляд художника / ©Chuck Carter, Melodie Kao, Heising-Simons Foundation
Если небесное тело окружено магнитным полем, то в его внешних областях накапливается множество заряженных частиц, образуя радиационный пояс. У Земли он называется поясом Ван Аллена и включает два «слоя», расположенные на высотах около 4000 и 17 000 километров. Аналогичные регионы найдены у других планет Солнечной системы, имеющих сильное магнитное поле: Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна. При этом источники наполняющих их частиц могут быть разными. Например, пояс Ван Аллена получает их в основном от Солнца, а юпитерианский — из частиц, которые выбрасывают вулканы Ио, спутника этой планеты.
Радиационными поясами должны обладать и тела, находящиеся за пределами Солнечной системы — важно лишь, чтобы они обладали глобальным магнитным полем и подходящим источником заряженных частиц. Подтвердить это сумели астрономы из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, впервые обнаружившие такой пояс близ объекта LSR J1835+3259, расположенного на расстоянии около 18,5 светового года. Статья Мелоди Као (Melodie Kao) и ее коллег опубликована в журнале Nature.
LSR J1835+3259 — ультрахолодный коричневый карлик, занимающий промежуточное положение между планетами-гигантами и полноценными звездами. Его радиус примерно вдвое больше, чем у Юпитера, а масса — в 55 раз больше. Еще в 2015 году на LSR J1835+3259 заметили мощнейшие полярные сияния, которые свидетельствуют о наличии у него магнитного поля, активно взаимодействующего с потоками космических частиц. Это подтвердили и последующие наблюдения, поэтому в поисках радиационных поясов Мелоди Као и ее соавторы присмотрелись именно к LSR J1835+3259.
Ученые рассмотрели карлик в радиодиапазоне и действительно обнаружили радиационный пояс, излучающий примерно в 10 миллионов раз мощнее, чем аналогичные регионы близ гиганта Юпитера. Он тянется в стороны на расстояние до 18 радиусов LSR J1835+3259. Именно оттуда срываются частицы, которые падают к полюсам карлика и создают яркие сияния в окрестностях его полюсов. Однако источник этих частиц остается загадкой. Подходящей звезды, которая могла бы поливать ими LSR J1835+3259, нет. Возможно, у него есть вулканически активный спутник, как у того же Юпитера.
