У экзопланеты впервые измерили магнитное поле

Астрономы впервые напрямую измерили магнитное поле планеты за пределами Солнечной системы. Радиотелескоп MeerKAT в ЮАР поймал излучение полярных сияний газового гиганта Бета Живописца b, и по частоте этого излучения удалось посчитать силу поля: не менее 1,25 килогаусса, в тысячи раз больше земного.

Работа опубликована 22 сентября как препринт, рецензирование она еще не проходила.

Сама по себе поимка радиоволн от далекой планеты – не новость: такие попытки идут больше двадцати лет. Новость в том, что излучение впервые удалось однозначно приписать именно планете, а не ее звезде.

Что такое магнитное поле планеты и почему его так трудно измерить

Магнитное поле планеты рождается в ее недрах, в слое проводящего вещества, и окружает планету защитным пузырем – магнитосферой. У Земли это поле отклоняет поток частиц от Солнца и не дает ему сдувать атмосферу. У Марса такого щита нет, и его воздух за миллиарды лет почти весь ушел в космос.

Отсюда понятно, зачем поле измерять у чужих планет. Есть ли у планеты магнитный щит – вопрос не менее важный, чем есть ли у нее вода: от этого зависит, удержит ли она атмосферу под напором звездного ветра. Кроме того, поле – это прямая улика о том, что происходит у планеты внутри.

Проблема в том, что магнитное поле невидимо. Единственный способ померить его издалека – поймать радиоизлучение полярных сияний.

Сияния у газовых гигантов и их радиоголос

Полярные сияния в Солнечной системе есть и у Земли, и у всех четырех газовых гигантов. Заряженные частицы разгоняются вдоль магнитных силовых линий, влетают в атмосферу у полюсов и заставляют ее светиться. Мы видим это глазами как полярное сияние.

Но у сияний есть и невидимая часть. Те же электроны, закручиваясь в магнитном поле, излучают радиоволны – это явление называют электронно-циклотронным мазером. Юпитер в этом смысле самый громкий объект Солнечной системы после Солнца: его радиоизлучение ловили еще в 1950-х годах.

Ключевая деталь: частота такого излучения напрямую зависит от силы магнитного поля в том месте, где оно родилось. Поэтому радиосигнал – это не косвенная оценка по моделям, а фактически прямое измерение. Поймал частоту – узнал поле.

Почему двадцать лет не получалось

Массивные молодые планеты давно считались лучшими мишенями для таких поисков. Но все предыдущие попытки давали либо верхние пределы, либо неоднозначный результат.

Главная помеха – сама звезда. Активные звезды тоже излучают радиоволны похожего типа, и отличить планету от звезды в общем сигнале системы почти невозможно. В 2020 году группа с радиотелескопом LOFAR сообщила о сигнале от системы Тау Волопаса, и его тогда осторожно назвали возможным излучением планеты. Подтвердить привязку к планете не удалось. То же произошло и с системой GJ 1151. Искали радиоизлучение и у самой Беты Живописца b, на более низких частотах – тогда поймать ничего не смогли.

Почему получилось именно с Бетой Живописца b

Система оказалась удачной сразу по трем причинам.

Во-первых, планета массивная: около 12 масс Юпитера. Это масса, а не размер – по диаметру она примерно как Юпитер. Чем массивнее планета, тем сильнее ожидаемое поле и тем выше частота излучения, а на высоких частотах работать проще.

Во-вторых, планета далеко от звезды – примерно 1,3 млрд км, как Сатурн от Солнца. На небе она отходит от звезды достаточно, чтобы ее не путать с ней.

В-третьих, и это главное, звезда Бета Живописца магнитно спокойна. Она горячая, молодая, но своего радиошума почти не дает. Когда фон молчит, слабый голос планеты слышно.

Наблюдения шли на MeerKAT – массиве из 64 антенн в пустыне Кару, предшественнике будущего гигантского радиотелескопа SKA. Инструмент принадлежит Южноафриканской радиоастрономической обсерватории SARAO и работает с 2018 года.

Систему снимали четырьмя сеансами в 2025 и 2026 годах, на частотах от 0,85 до 3,5 ГГц. Астрономы зарегистрировали короткие повторяющиеся всплески с сильной круговой поляризацией и постоянную составляющую излучения. Поляризация и есть подпись циклотронного механизма, по ней сигнал и опознали.

Из максимальной частоты следует сила поля: не меньше 1,25 килогаусса. Для сравнения, у поверхности Земли поле составляет примерно полгаусса, у Юпитера в районе облаков – единицы и первые десятки гауссов. То есть поле Беты Живописца b примерно в сотню раз сильнее юпитерианского и в тысячи раз сильнее земного.

Почему это не сигнал инопланетян

Формулировка «радиосигнал от планеты у другой звезды» звучит ровно как завязка фантастического фильма, и часть заголовков этим уже воспользовалась. Поэтому скажем прямо: речь о естественном физическом процессе, том же самом, что рисует сияния над Мурманском и над полюсами Юпитера.

Более того, этот результат работает против сценария с разумной жизнью: Бета Живописца b – раскаленный газовый гигант без твердой поверхности, возрастом около 20 миллионов лет. Вся система едва вышла из стадии формирования, ее пылевой диск еще виден в телескоп.

Результат работы радиоастрономов пока находится в статусе препринта. Если он подтвердится, у астрономии появится новый инструмент: способ мерить магнитные поля далеких планет напрямую, а не выводить их из моделей.

Практический смысл появится, когда метод доберется до небольших каменных планет в зоне обитаемости. Сегодня это не по силам: их сигнал на порядки слабее. Но радиотелескопы растут, и проект SKA, который строят в ЮАР и Австралии, проектируют в том числе под такие задачи. Пока же Бета Живописца b – первая планета вне Солнечной системы, о магнитном поле которой мы знаем не из расчетов, а из наблюдений.

Источники

1. Discovery of radio emission from the exoplanet β Pictoris b – K. N. Ortiz Ceballos, E. Berger, Y. Cendes, препринт arXiv:2609.16720, 2026.