Раньше астрофизики не обнаруживали спутников у планет за пределами Солнечной системы.
Источник: Вокруг Света
Исследователи из Лаборатории реактивного движения НАСА с коллегами обнаружили первый возможный спутник планеты за пределами Солнечной системы. Каменистая вулканическая луна вращается вокруг планеты WASP-49 b в 635 световых годах от Земли. Найти ее помог другой спутник — Ио, которая натолкнула экспертов на мысль о том, как можно выявлять далекие экзолуны по газовым вулканическим облакам. Доказательства команда опубликовала в Astrophysical Journal Letters.
Что такое экзоспутники и почему их никогда не находили
Экзоспутник — это спутник любой другой планеты за пределами Солнечной системы. Найт такой — практически невыполнимая для ученых задача, потому что эти луны слишком малы, тусклы, и современные телескопы их попросту не разглядят. К тому же при наблюдениях с Земли планета, ее звезда и спутник часто накладываются друг на друга, сливаясь в крошечную точку.
Отследить по облаку
Один из руководителей нового исследования НАСА, планетолог Апурва Оза много лет искал способы выявлять экзолуны. Ученый использовал пример Ио, спутника Юпитера, которая постоянно выбрасывает в атмосферу и межпланетное пространство огромные облака газов в результате своей вулканической активности. Эти облака по величине могут превышать радиус планеты в 1000 раз. Оза предположил, что по таким же газовым облакам в других звездных системах можно определить наличие вулканических лун. Даже если они слишком малы, чтобы их увидеть.
В 2017-м году подобное натриевое облако было впервые найдено вокруг экзопланеты WASP-49 b — газового гиганта размером с Сатурн. Как показали дальнейшие наблюдения, облако было «немного не синхронизировано» с планетой, что напоминает поведение облаков вокруг Ио.
Открытие привлекло внимание Озы, и вместе с международной командой они наблюдали за системой в течение долгого времени, чтобы изучить облако подробнее. Специалисты поясняют, что планета WASP-49 b и ее звезда состоят в основном из водорода, гелия и небольшого количества натрия. А для такого облака необходимо производить около 100 тысяч килограммов натрия в секунду. То есть сами они не могут являться источником натриевого облака.
Спутник с вулканами, подобный Ио?
Ученые выяснили, что облако находится высоко над атмосферой планеты и движется независимо и быстрее нее. Кроме того, способ движения указывает на то, что облако должно быть создано другим небесным телом.
«Мы думаем, что это действительно важное доказательство. Облако движется в направлении, противоположном тому, в котором, по законам физики, оно должно было бы двигаться, если бы оно было частью атмосферы планеты».
Дважды за время наблюдений облако резко увеличивалось, как будто его что-то активировало — оба раза при этом оно находилось достаточно далеко от планеты, которая не могла быть источником активности. Также облако не привязано к какому-то конкретному региону планеты — иногда оно движется перед ней или исчезает за планетой и за звездой.
Моделирование показало, что по характеру, движению и активности облака, создавать его может отдельное небесное тело, которое вращается вокруг планеты. А именно спутник с восьмичасовой орбитой. Ученые заявили, что это косвенные, но веские доказательства существования экзолуны у WASP-49 b. Однако потребуется наблюдать за системой намного дольше, чтобы полностью в этом убедиться.
Дальнейшая судьба WASP-49 b.
Благодаря исследованиям Ио, известно такое явление как приливной вулканизм — это не та же самая вулканическая активность, что на Земле. Он возникает, когда действие гравитации Юпитера «сжимает» спутник при приближении, а затем «отпускает» при отдалении. Из-за этого недра маленькой Ио раскаляются и извергают потоки раскаленной лавы, а затем газовые облака поднимаются из атмосферы этой луны.
Если первый обнаруженный экзоспутник WASP-49 b «живет» по тому же принципу, то ученые предрекают ему сравнительно быстрый конец из-за постоянных деформаций и потери массы.