Загадочное облако на экзопланете: признаки вулканической луны в далеком космосе

Эта концепция художника изображает потенциальную вулканическую луну между экзопланетой WASP-49 b, слева, и ее родительской звездой. Новые доказательства, указывающие на то, что массивное натриевое облако, наблюдаемое вблизи WASP-49 b, не создано ни планетой, ни звездой, побудили исследователей задаться вопросом, не является ли его источником экзолуна. Кредит: NASA/JPL-Caltech

Новое исследование НАСА раскрывает тайны WASP-49 b

Ученые из Лаборатории реактивного движения НАСА обнаружили потенциальные признаки вулканической луны, вращающейся вокруг экзопланеты WASP-49 b, находящейся на расстоянии 635 световых лет от Земли. Главной уликой стало загадочное натриевое облако, поведение которого напоминает выбросы спутника Юпитера Ио в нашей Солнечной системе

Натриевое облако как ключ к разгадке

WASP-49 b – газовый гигант размером с Сатурн, окруженный необычным натриевым облаком. Впервые обнаруженное в 2017 году, оно привлекло внимание ученых своим нестандартным поведением. Интересно, что это облако производит около 100 000 кг натрия в секунду, что эквивалентно весу 20 взрослых африканских слонов. Такое количество натрия не может быть объяснено составом ни самой планеты, ни ее звезды.

Поиск невидимой луны

Хотя ни один экзомун (спутник планет за пределами нашей Солнечной системы) еще не был официально подтвержден, ученые выявили несколько кандидатов. По оценкам астрономов, более 100 миллиардов экзолун могут существовать только в нашей галактике Млечный Путь. Однако их обнаружение затруднено из-за малых размеров и слабой светимости.

Вулканическая активность как маяк в космосе

Апурва Оза, научный сотрудник Калтеха, годами изучал возможность обнаружения экзолун по их вулканической активности. Подобно Ио, самому вулканически активному телу в нашей Солнечной системе, гипотетическая луна WASP-49 b может выбрасывать газы, образуя огромные облака вокруг своей планеты.

Последнее исследование, проведенное NASA, выдвигает гипотезу о том, что загадочное натриевое облако, окружающее экзопланету WASP-49 b, может иметь вулканическое происхождение. На этой художественной иллюстрации изображена предполагаемая вулканически активная луна, которая может быть источником этого феномена. Ученые проводят параллель с Ио, вулканическим спутником Юпитера, создающим подобное облако в нашей Солнечной системе. Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech

Загадка движения облака

Новое исследование, опубликованное в Astrophysical Journal Letters, предоставляет доказательства того, что облако создано отдельным телом, вращающимся вокруг планеты. Ученые обнаружили, что облако иногда движется быстрее самой планеты, что противоречит законам физики, если бы оно было частью атмосферы WASP-49 b. Это ключевое наблюдение подкрепляет гипотезу о существовании вулканической луны.

Моделирование экзолуны

Исследователи использовали компьютерное моделирование для иллюстрации сценария с экзолуной. Согласно модели, луна с восьмичасовой орбитой вокруг WASP-49 b может объяснить нерегулярное появление и исчезновение натриевого облака. Это соответствует наблюдениям, сделанным с помощью Очень Большого Телескопа Европейской Южной Обсерватории в Чили.

Приливный вулканизм и судьба экзолуны

Если у WASP-49 b действительно есть луна, ее вулканическая активность, вероятно, вызвана приливным вулканизмом – процессом, при котором гравитационное воздействие планеты-гиганта вызывает нагрев внутренней части спутника. Этот процесс настолько интенсивен, что может привести к нагреву ядра экзолуны до температуры около 1600°C, что в 3 раза горячее, чем температура на поверхности Венеры.

Однако судьба этой гипотетической луны может быть трагичной. Ученые подсчитали, что интенсивная вулканическая активность в сочетании с гравитационным воздействием WASP-49 b может привести к ее постепенному разрушению. По оценкам исследователей, если эта экзолуна существует, она может полностью распасться в течение следующих 10-100 миллионов лет, что по космическим меркам совсем недолго.

Перспективы дальнейших исследований

Хотя имеющиеся данные весьма убедительны, ученые подчеркивают необходимость дополнительных наблюдений для подтверждения существования вулканической экзолуны. Будущие миссии и более мощные телескопы могут помочь раскрыть эту космическую тайну и, возможно, открыть новую эру в изучении экзопланет и их спутников.

Открытие вулканической экзолуны стало бы важным шагом в понимании разнообразия планетарных систем во Вселенной и могло бы предоставить новые данные о формировании и эволюции планет и их спутников за пределами нашей Солнечной системы.

По материалам Калла Кофилд, НАСА