Наша Солнечная система содержит множество экзотических и захватывающих лун, но если эта, находящаяся на расстоянии 635 световых лет от нас, окажется реальной, она может превзойти все остальные.
Вероятность существования луны, подобной Ио, вокруг экзопланеты WASP-49b, становится всё более высокой, как показывают новые исследования. Предполагаемый естественный спутник, вероятно, покрыт вулканами, которые создают облака натрия, окружающие планету. Хотя ранее выдвигались предположения о существовании других экзолун (лун за пределами Солнечной системы), сегодня они поставлены под сомнение. Таким образом, осталось единственное убедительное на сегодняшний день свидетельство существования первой экзолуны.
Когда миссии “Вояджер” отправились к внешней части Солнечной системы для изучения газовых гигантов, они обнаружили, что луны, вращающиеся вокруг них, невероятно разнообразны и не менее интересны, чем сами планеты. Пока NASA готовится к запуску космического аппарата для изучения одной из этих лун (и работает над миссией к другой), астрономы размышляют о том, что может находиться на орбитах планет, обнаруженных нами вокруг других звёзд.
Любые такие луны будут слишком малы, чтобы мы могли увидеть их напрямую, даже с помощью самых мощных инструментов следующего поколения. Теоретически мы могли бы обнаружить тени, которые они отбрасывают, проходя перед своими звездами, но противоречивые исследования предполагаемого спутника Kepler-1625b показывают, что это не так просто. В 2019 году команда, в которую входил астроном NASA доктор Апурва Оза, предположил, что мы могли бы увидеть доказательства существования экзолуны другим способом, предположив, что облако натрия может быть результатом извержений ее вулканов.
Обильный вулканизм Ио был одним из великих открытий “Вояджеров”, поэтому мы знаем, что луны, находящиеся близко к гигантским планетам, могут выбрасывать огромное количество вещества. Может быть со временем мы найдем вероятное альтернативное объяснение обнаруженному натрию. Но пока наука ищет более веские доказательства, чем это.
Оза, теперь работающий в Калифорнийском технологическом институте, продолжил изучение этой темы. У него до сих пор нет абсолютного доказательства существования экзолуны, но его команда сделала аргументацию более убедительной, показав, что облако натрия движется быстрее, чем WASP-49b. “Мы считаем, что это действительно важная часть доказательства”, – сказал Оза в своем заявлении. “Облако движется в противоположном направлении, чем то, которое предсказывает физика, если бы облако было частью атмосферы планеты”.
Оза и соавторы также показали, что натрий постоянно обновляется и выбрасывается с поразительной скоростью – до 100 000 килограммов в секунду.
WASP-49b – это “горячий Сатурн” (планета, масса которой подобна массе Сатурна, но температура намного выше, чем у Венеры). У нас есть довольно хорошее представление о ее составе, основанное на изучении света, проходящего через ее внешнюю атмосферу, когда она проходит перед своей звездой. Состоя в основном из водорода и гелия, она не имеет очевидного способа выбрасывать столько натрия. У нас также нет оснований полагать, что звезда WASP-49, имеющая схожий состав, может быть источником.
Ио является вулканически активной, потому что сочетание гравитации Юпитера и притяжения других галилеевых спутников постоянно растягивает и сжимает ее, создавая достаточно тепла, чтобы расплавить ее внутренности. Часть того, что извергается из ее вулканов, оседает обратно на луну, но часть уходит в космос, где захватывается Юпитером, создавая облако вокруг планеты, которое издалека может
Но WASP-49b сильно отличается от Юпитера (или Сатурна) тем, что она вращается вокруг звезды, ненамного холоднее Солнца, всего за 2,8 земных суток. Среди прочих отличий это означает, что гравитационное притяжение звезды настолько велико, что для деформации луны не требуется наличие других крупных спутников, хотя, конечно, они также теоретически могут существовать.
Ио выбрасывает натрий, но еще больше диоксида серы и некоторых других газов. Натрий легче подсвечивается в этих условиях, чем большинство других элементов, поэтому возможно, что облако вокруг WASP-49b имеет гораздо более смешанный состав, но с Земли виден только натрий.
Хотя источник в виде экзолуны представляется лучшим объяснением облака, которое у нас есть, все еще остается одна проблема – невозможно производить натрий с такой скоростью вечно, или даже очень долго. Возраст WASP-49 оценивается примерно в 7 миллиардов лет, поэтому маловероятно, что эти выбросы были изначальной особенностью системы.
Самый продолжительный наблюдаемый выброс длился 40 минут. Земные вулканические извержения могут выбрасывать миллиарды тонн вещества, но только незначительная часть приходится на натрий, и очень мало вырывается из гравитации планеты. Если Оза прав, экзолуна теряет массу настолько быстро, что в конечном итоге распадется, и нам повезло, что мы заметили ее до того, как это произойдет. “Если там действительно есть луна, ее ждет очень разрушительный конец”, – сказал Оза.
С другой стороны, авторы отмечают, что облака натрия были обнаружены вокруг десятков других экзопланет, поэтому, если их выводы верны, вулканические луны могут быть довольно распространенным явлением во Вселенной.
Исследование опубликовано в открытом доступе в The Astrophysical Journal Letters.
Читайте также: На ледяных лунах Солнечной системы, скорее всего, жизни нет
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.