Экзотический вулканический ад. С большой долей вероятности можно предположить, что астрономам удалось обнаружить первую вулканически активную луну, обращающуюся вокруг экзопланеты. Кандидат в экзолуны вращается вокруг горячего газового гиганта Wasp-49b, удаленного от нас на 550 световых лет, и он может оказаться даже более вулканически активным, чем луна Юпитера Ио в нашей Солнечной системе. Свидетельство существования этой экзолуны ученые видят в необычайно большом количестве калия и натрия на значительном расстоянии от планеты.
В нашей Солнечной системе большинство планет имеют одну или несколько лун. Поэтому вполне очевидно и то, что планеты вокруг других звезд тоже имеют такие естественные спутники. Причем некоторые из этих экзолун могли бы даже обеспечить благоприятные для жизни условия - по аналогии с фильмом «Аватар». Вот только до сих пор поиск экзолун представляется весьма сложной задачей. Потому что они, как правило, слишком малы и легки, чтобы быть обнаруженными методом транзита или по их гравитационным воздействием на планету или звезду.
Вот так может выглядеть вулканическая луна вне Солнечной системы (спереди). На заднем плане газовый гигант Wasp-49b и его звезда. © Thibault Roger / Университет Берна
Тем не менее, астрономы ранее уже выявили одного кандидата в экзолуны. Этот космический объект выдал себя крошечным затенением в свете своей звезды, а облетает он удаленную от нас на 8 тысяч световых лет экзопланету Кеплер 1625b. Как устроена эта луна и не является ли причиной нарушения яркости звезды какое-то другое явление, пока что неясно.
Горячие газы как косвенная улика
Как бы там ни было, но астрономы официально сообщили, что обнаружили нового кандидата в экзолуны и даже первоначальные подсказки о его природе. Этот спутник, который располагается всего в 550 световых годах от Земли, выдает себя горячими газами, которые выбрасывают в космос бесчисленные активные вулканы на его поверхности. Потенциальная экзолуна летает вокруг экзопланеты Wasp-49b - горячего газового гиганта, вращающегося вокруг своей звезды на очень близкой орбите.
Решающим фактором для обнаружения этой экзолуны стали поразительно сильные спектральные линии газообразного натрия и калия вокруг планеты. И этот газ обнаруживается там не только в необычно высокой плотности, но и совсем в необычном месте. «Нейтральный газообразный натрий оказывается настолько далеко от планеты, что, скорее всего, это не является просто действием планетарных ветров», - говорит руководитель проекта Апурва Оза из Университета Берна.
Юпитерианская луна Ио как образец
Но откуда же все это взялось? Для того, чтобы попытаться найти объяснение этого, ученые взяли за образец одну из лун в нашей Солнечной системе: спутник Юпитера Ио. Ио, безусловно, представляет собой самое вулканически активное небесное тело в нашем космическом соседстве. Его извергающие огонь горы производят в сто раз больше лавы, чем все земные вулканы вместе взятые. Но что при этом интересно: газ от постоянных извержений Ио оставляет чрезвычайно узнаваемую спектральную характеристику - избыток газов натрия и калия.
Именно этот избыток Оза и его команда обнаружили в случае Wasp-49b. Газы натрия и калия находятся именно в том месте и на той высоте, на которых облака от извержения вулканической луны накапливаются вокруг газового гиганта. «Натрий обнаруживается именно там, где он и должен быть», - говорит Оза. Но астрономы также обнаружили, что плотность этих газов во много раз выше, чем можно было бы объяснить выбросами газа только с планеты.
Движущей силой являются приливные силы
Астрономы полагают, что вокруг Wasp-49b вращается высокоактивная в вулканическом плане экзолуна, так сказать, экзо-Ио. «Этот объект мог бы представлять собой опасный вулканический мир с расплавленной поверхностью из лавы - лунная версия горячих суперземель, таких как 55 Cancri-e», - объясняет Оза. Более того, эта экзолуна может быть даже более огненной и активной, чем Ио в нашей Солнечной системе, предполагают исследователи, исходя из количества газа.
Движущей силой для вулканического "инферно" на гипотетической экзолуне является его планета: подобно тому, как Юпитер буквально крутит близлежащий близлежащий Ио своей огромной гравитацией, Wasp-49b также сильно нагревает свою луну через свои переменные гравитационные силы. «Гигантские приливные силы в такой системе являются ключом ко всему», - говорит Оза. Приливные силы поддерживают стабильность орбиты луны, но в то же время нагревают ее и делают ее вулканически активной.
Требуются дальнейшие наблюдения
Но при всем этом не стоит забывать, что существование этой вулканической экзолуны до сих пор не доказано. И это пока что остается только гипотезой, поскольку теоретически экзопланета также может быть окружена кольцом ионизированного газа, или здесь свою роль могут играть и нетепловые процессы. «Нам нужно найти как можно больше хотя бы косвенных улик», - признается Оза. Поэтому астрономы собираются продолжать наблюдать за этой системой с помощью других телескопов и приборов. Они надеются выявить, наряду с прочим, сигнатуры и других вулканических газов.
