遥远的行星可能拥有像木星的木卫一一样的火山卫星

美国宇航局喷气推进实验室进行的新研究揭示了一颗岩石火山卫星围绕距离地球 635 光年的系外行星运行的潜在迹象。最大的线索是钠云，研究结果表明它与系外行星（一颗土星大小的气态巨行星 WASP-49 b）接近但略有不同步，尽管还需要进一步的研究来证实钠云的行为。在我们的太阳系内，木星火山卫星木卫一的气体排放也会产生类似的现象。

虽然没有系外卫星（在我们的太阳系之外）已被确认，多个候选者已被确定。这些行星伴星很可能未被发现，因为它们太小太暗，目前的望远镜无法探测到。

WASP-49 b 周围的钠云于 2017 年首次被发现，引起了 Apurva Oza 的注意，他曾是 NASA 喷气推进实验室的博士后研究员，现在是负责管理 JPL 的加州理工学院的科学家。奥扎花了数年时间研究如何通过火山活动来探测系外卫星。

例如，木卫一，我们太阳系中火山最多的天体，不断喷发、钠、钾和其他气体，可以在木星周围形成巨大的云，其半径可达这颗巨行星半径的 1,000 倍。即使天文学家观察另一个恒星系统，也有可能探测到像木卫一那样的气体云，即使本身太小，看不见。

WASP-49 b 及其恒星主要由氢和氦组成，并含有微量的钠。两者都含有足够的钠来解释云，而云似乎来自每秒产生大约 220,000 磅（100,000 公斤）钠的来源。即使恒星或行星能够产生那么多的钠，目前还不清楚什么机制可以将其喷射到太空中。

来源可能是火山外卫星吗？奥扎和他的同事试图回答这个问题。这项工作立即被证明具有挑战性，因为从如此远的距离来看，恒星、行星和云经常重叠并占据太空中同一个微小而遥远的点。因此团队必须随着时间的推移观察系统。

一朵云在移动

正如一项新研究中详细介绍的发表在天体物理学期刊通讯，他们发现了一些证据，表明云是由一个绕地球运行的独立物体产生的，尽管还需要更多的研究来证实云的行为。例如，他们的两次观察表明，当云层不在行星旁边时，其尺寸突然增大，就好像正在补充燃料一样。

他们还观察到云的移动速度比行星快，这似乎是不可能的，除非它是由另一个独立于行星且比行星移动得更快的物体产生的。

“我们认为这是一个非常关键的证据，”奥扎说。 “如果云是地球大气层的一部分，它的运动方向与物理学告诉我们的方向相反。”

虽然这些观察引起了研究团队的兴趣，但他们表示，他们需要观察该系统更长时间才能确定云的轨道和结构。

有机会出现火山云

为了进行部分调查，研究人员使用了位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜。奥扎的合著者、天文台研究员朱莉娅·塞德尔确定，这团云位于行星大气层上方的高处，就像木卫一周围产生的气体云一样。

他们还使用计算机模型来说明外月场景并将其与数据进行比较。系外行星 WASP-49 b 每 2.8 天绕恒星运行一次，有时钟般的规律，但云团在恒星或行星后面的出现和消失的时间间隔看似不规则。

奥扎和团队利用他们的模型表明，绕地球运行八小时的卫星可以解释云的运动和活动，包括它有时似乎在地球前面移动的方式，并且似乎与行星云无关。地球的特定区域。

喷气推进实验室的行星地质学家罗莎莉·洛佩斯（Rosaly Lopes）与奥扎共同撰写了这项研究，她说：“有非常令人信服的证据表明，除了行星和恒星之外，还有其他东西在产生这种云。” “探测到外卫星将是非常了不起的事情，而且由于木卫一的存在，我们知道火山外卫星是可能的。”

暴力的结局

在地球上，火山是由地球形成时遗留下来的核心热量驱动的。另一方面，木卫一的火山是由木星的引力驱动的，当月球靠近木星时，木星的引力会挤压月球，而当月球远离木星时，木星的引力就会减弱。这种弯曲使小卫星的内部升温，导致了一种称为潮汐火山作用的过程。

如果 WASP-49 b 拥有与地球大小相似的卫星，Oza 和团队估计质量的快速损失加上行星引力的挤压最终将导致其解体。

“如果那里真的有月亮，那将会有一个非常具有破坏性的结局，”奥扎说。