Isparenja vatrenog vulkanskog meseca otkrivena izvan Sunčevog sistema

Isparenja vatrenog vulkanskog meseca otkrivena izvan Sunčevog sistema

Oko susedne zvezde udaljene samo 635 svetlosnih godina, astronomi su pronašli još više dokaza o mesecu koji je potpuno pun vulkana.

Postoji džinovski oblak natrijuma u ​​skladu sa vulkanskom aktivnošću, koji kruži oko egzoplanete po imenu VASP-49b, a kruži oko žute patuljaste zvezde po imenu VASP-49.

A kako znamo da je natrijum iz egzomeseca? Egzoplaneta je gasni gigant, malo je verovatno da će ugostiti vulkane – a oblak natrijuma nije sinhronizovan sa orbitom egzoplanete, ali upravo ono što bismo mogli da očekujemo da je VASP-49b imao stenoviti vulkanski mesec.

„Mislimo da je ovo zaista kritičan dokaz“, kaže astrofizičar Apurva Oza sa Kalifornijskog instituta za tehnologiju. „Oblak se kreće u suprotnom smeru za koji nam fizika kaže da bi trebalo da ide da je deo atmosfere planete.“

Meseci bi trebalo da budu rasuti po galaksiji Mlečni put u veličanstvenom obilju. Ovde u Sunčevom sistemu, meseci dramatično nadmašuju planete oko kojih kruže: ima ih skoro 300 poznatih u vreme pisanja, u poređenju sa samo osam planeta.

Međutim, pronašli smo vrlo malo dokaza o ovim ekstrasolarnim mesecima. Pronalaženje egzoplaneta je dovoljno teško – dokazi o egzomesecima su toliko mali da nismo bili u mogućnosti da ih otkrijemo, ili, ako jeste, postoje bolja objašnjenja za to.

Kao i kod mnogih detekcija u svemiru, stvar koju prvo pronađemo verovatno će biti ekstremno izvanredna, ona čiji je signal dovoljno velik i čudan da bude otkriven i da odgovara samo uskom opsegu objašnjenja.

Čini se da je to slučaj sa VASP-49b. Još 2017. godine, rad o atmosferi egzoplanete otkrio je prisustvo sloja natrijuma koji obavija gasni gigant, na neobičnim visinama mnogo većim od njegovih oblaka.

U 2019, Oza i njegove kolege objavili su rad u kojem iznose svoj argument da natrijum nije generisao egzoplanet, već egzomesec koji kruži u orbiti, sličan Jupiterovom mesecu Io, ali mnogo vulkanskiji od njega.

Pronašli smo vulkanske egzoplanete i ranije. Oni imaju tendenciju da budu stenoviti svetovi sa karakteristikama koje ukazuju na vulkanizam, kao što su izraženi ekscentricitet orbite, temperaturni profili ili atmosferska svojstva.

Gasni giganti nemaju vulkane, pošto su po prirodi zemaljski, ali je ostala mogućnost da je natrijumski potpis primećen na VASP-49b proizvod planetarne aktivnosti, kao što je planetarni vetar. Oza i njegove kolege su prikupljali podatke kako bi potvrdili svoj raniji nalaz da je oblak gasa verovatno egzolunarnog porekla.

Oni su koristili veoma veliki teleskop Evropske južne opservatorije da posmatraju zvezdu i njenu egzoplanetu četiri noći.

Već smo znali da egzoplaneta ima 0,37 puta veću masu i 1,1 puta veći radijus od Jupitera, kružići oko svoje zvezde slične Suncu svakih 2,8 dana. Kada su istraživači dugo, pažljivo pogledali sistem, otkrili su da oblak natrijuma nije stalno prisutan, već dolazi i odlazi, nestaje iza egzoplanete i zvezda u nepravilnim intervalima.

Neutralni natrijum se fotojonizuje u roku od nekoliko minuta, što znači da ne može dugo da izdrži u blizini zvezde bez dobijanja naelektrisanja. Pošto je natrijum koji je tim otkrio neutralan, to znači da njegova proizvodnja mora biti konstantna i stalna.

Jedno od mogućih objašnjenja bila je proizvodnja unutar egzoplanete; ali intervali u kojima se pojavio oblak natrijuma nisu bili sinhronizovani sa rotacijom VASP-49b, što znači da nije mogao biti povezan sa lokacijom unutar egzoplanete.

Oza i njegove kolege su koristili kompjutersko modeliranje i utvrdili da je uočeni signal najkonzistentniji sa vulkanskim egzomesecom koji kruži oko VASP-49b jednom svakih osam sati ili otprilike.

Zahvaljujući odnosu između Jupitera i Ia, dobro znamo kako i zašto je ovaj egzomesec tako vulkanski. Verovatno ga gura i vuče gravitaciono povlačenje dok kruži oko VASP-49b, možda čak i drugi meseci, kao što Io vuku drugi Galilejevi meseci Jupitera.

Takođe je izuzetno blizu svog planetarnog saputnika, što znači da će, uz gubitak mase zbog vulkanizma, njegova orbita verovatno propasti u relativno kratkim vremenskim razmacima, što će rezultirati eventualnim padom u VASP-49b.

„Ako tamo zaista postoji mesec, imaće veoma destruktivan kraj“, kaže Oza.