Астрономы нашли вулканическую экзолуну в 635 световых годах от нас

Исследователи из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) полагают, что экзолуна, усеянная вулканами, вращается вокруг экзопланеты в сотнях световых лет от нас. Хотя они не могут видеть саму луну, экзопланета, вокруг которой она, как предполагается, вращается, сопровождается большим натриевым облаком — явным признаком вулканического извержения.

Примерно в 635 световых годах от Земли находится WASP-49 b, газовый гигант, экзопланета с массой примерно в треть массы Юпитера. В 2017 году ученый JPL Апурва Оза обнаружил массивное натриевое облако, близкое к WASP-49 b, но почти не совпадающее с ним.

Облако было необычным: в то время как планета может производить собственные богатые солью облака, это, по-видимому, исходит из источника, который выбрасывает тысячи тонн натрия в секунду. Считается, что WASP-49 b и ее звезда не только не способны производить такое количество натрия, но и выбрасывать его в космос — совсем другое дело. Значит, облако, скорее всего, исходит откуда-то еще.

Теперь, будучи научным сотрудником Калтеха, Апурва Оза возглавил группу исследователей, изучающих загадочное происхождение натриевого облака. Он и его коллеги использовали спектрограф ESPRESSO на Очень Большом Телескопе (VLT) Европейской Южной Обсерватории, чтобы наблюдать изменения размера облака в течение нескольких ночей (одна ночь на WASP-49 b равна почти трем на Земле).

За это время группа наблюдала изменения в размере, которые «нелегко объяснить звездной активностью, звездными пятнами, теллурическими облаками или межзвездной средой». Фактически, облако, казалось, «заправлялось» или быстро увеличивалось в размере два раза — и в обоих случаях облако не находилось где-либо рядом с WASP-49 b.

Исследователи также отметили, что если бы натриевое облако исходило от WASP-49 b, то оно двигалось бы медленнее, не отставая от экзопланеты. «Мы считаем, что это очень важное доказательство», — говорят ученые. «Облако движется в противоположном направлении от того, как если бы оно было частью атмосферы планеты».

Это побудило команду ученых искать внешние объяснения. Ио, самая внутренняя луна Юпитера, обладает примерно 400 активными вулканами, которые выбрасывают в космос натрий и диоксид серы. Может ли у WASP-49 b быть своя собственная вулканическая луна?

Используя компьютерную модель, Апурва Оза и его коллеги смоделировали различные сценарии экзолуны и сравнили их с данными VLT. Они обнаружили, что если бы WASP-49 b обладала вулканической экзолуной, которая вращалась бы вокруг экзопланеты каждые восемь часов, натриевые облака экзолуны двигались бы так же, как те, которые были замечены еще семь лет назад.

Чтобы подтвердить, действительно ли натриевое облако WASP-49 b создано спутником планеты, покрытым вулканами, исследователям придется совершить еще один подвиг: впервые подтвердить существование экзолуны. Хотя астрономы обнаружили несколько кандидатов на роль экзолуны, ни одна из них не была подтверждена, поскольку они слишком малы, тусклы и далеки для большинства современных наблюдательных приборов.

«Обнаружение экзолуны было бы совершенно экстраординарным», — сказала Розали Лопес, планетарный геолог из JPL и соавтор исследования. «Благодаря Ио мы знаем, что вулканическая экзолуна возможна».

Исследователи подсчитали, что если у WASP-49 b есть луна, по размеру похожая на земную, то быстрая потеря массы в сочетании со сжатием под действием гравитации планеты в конечном итоге приведет к ее распаду.