Kuten kaikki tietävät, säteilevät tähdet ympärilleen valoa ja paljon muuta. Mutta myös monilla muilla taivaankappaleilla, kuten planeetoilla, on ympärillään säteilyvöitä. Niiden hiukkaset ovat peräisin läheisiltä tähdiltä, mutta planeettojen säteilyvyöt kiihdyttävät niihin päätyvien hiukkasten nopeutta.
Tämän kiihdyttämisen mekanismia ei kuitenkaan ole ymmärretty. Helsingin yliopiston avaruusfysiikan apulaisprofessori
Mallissa on vain kaksi muuttujaa. Niistä ensimmäinen on planeetan pinnan magneettikentän voimakkuus. Mitä voimakkaampi magneettikenttä, sitä nopeammaksi planeetan säteilyvyö siihen osuvat hiukkaset kiihdyttää.
Ilmiöllä on kuitenkin yläraja. Kiihdyttämisen lisäksi magneettikenttä myös vetää hiukkasia puoleensa. Niinpä planeetan magneettikentän kasvaessa yli liian voimakkaaksi jarruttava vaikutus kumoaa kiihdytyksen. Tämä saa aikaan universaalin ylärajan, jonka yli magneettikentät eivät enää pysty hiukkasia kiihdyttämään.
Magneettikenttien voimakkuus mitatataan Tesloina. Protonien kohdalla yläraja on noin 0,0004 teslaa ja elektronien kohdalla 0,00004 teslaa. Vertailun vuoksi maapallon magneettikentän voimakkuus päiväntasaajalla on noin 0,00003 Teslaa.
Planeetan hiukkaselle antama energiamäärä ei voi koskaan ylittää noin 7 teraelektronivoltia (TeV). Se on valtava energiamäärä – noin biljoona kertaa enemmän kuin yksittäisellä valofotonilla on energiaa näkyvän valon aaltopituuksilla.
Planeettojen ohella mallia voidaan soveltaa myös jättiläisplaneettojen ja tähtien välimuodoiksi laskettavien ruskeiden kääpiöiden magneettikenttiin.
Osmanen teoria perustuu Yhdysvaltalaisen Johns Hopkins -yliopiston Physics Laboratoryn kokoamiin ja analysoimiin radioteleskooppihavaintoihin.
– Tutkimusta johtanut Drew L. Turner on vanha tuttavani. Hän lähetti minulle heidän tuoreet tuloksensa ja pyysi minua luomaan mallin, joka selittäisi ne.
Vaikka mallin keskeisin tulos on selittää hiukkasten kiihtymisen yleinen yläraja, voidaan mallia voidaan käyttää jatkossa myös tiedon saamiseksi eksoplaneetoista.
– Mallin avulla tiedämme miltä aaltopituuksilta voimme etsiä tietoa siitä, onko eksoplaneetoilla magneettikenttien luomia säteilyvöitä ja kuinka voimakkaita ne ovat.
Tämä auttaa myös elämälle suotuisten planeettojen etsinnässä: avaruuden säteilyltä suojaava magneettikenttä on nykytiedon mukaan edellytys planeetan pinnan elämälle.
Artikkelin