新的研究表明,系外行星 WASP-49b 周围存在类似木卫一的卫星的可能性似乎越来越正确。人们怀疑这个可能的物体布满了火山,在其行星周围形成了钠云。尽管有人声称存在其他系外卫星(太阳系之外的卫星),但这些现在受到相当大的质疑,因此这可能是我们拥有的关于此类第一颗卫星的最有力证据。
当航海者号任务前往外太阳系研究那里的巨型行星时,他们发现围绕它们运行的卫星更加多样化,而且至少同样有趣。当 NASA 准备研究其中一颗卫星(并且正在研究),天文学家思考我们发现的围绕其他恒星运行的行星的轨道上可能存在什么。
即使使用下一代仪器,任何这样的卫星都肯定太小,我们无法直接看到。理论上,我们可能会检测到它们在恒星前面经过时投射的阴影,但是关于拟议的卫星表明这不是一条容易的路线。 2019 年,包括 NASA 天文学家 Apurva Oza 博士在内的一个团队提出,我们可能以另一种方式看到了系外卫星的证据,这表明钠云可能是。
艾奥丰富的火山活动是航海家号的伟大发现之一,因此我们知道靠近巨行星的卫星可以通过这种方式喷出大量物质。此外,我们还没有找到对检测到的钠的可能的替代解释。尽管如此,科学仍在寻求比这更有力的证据。
我们真的不知道 WASP-49b 的卫星如果存在的话会是什么样子,但这位艺术家进行了猜测。
图片来源:NASA/JPL-Caltech
现在在加州理工学院工作的奥扎继续探索这个话题。他仍然没有外卫星存在的绝对证据,但他的团队通过证明钠云的移动速度比 WASP-49b 更快,使这一论据更加有力。 “我们认为这是一个非常关键的证据,”奥扎在一份声明中说道。陈述。 “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。”
Oza 和合著者还表明,钠会定期更新,并且以每秒高达 100,000 公斤(220,000 磅)的惊人速度排放。
WASP-49b是一颗“热土星”(质量与土星相似但温度远高于金星的行星)。根据当它经过恒星前方时穿过其外部大气层的光线,我们对它的成分有一个大致的了解。主要成分是氢和氦,因此没有明显的方法可以排出如此多的钠。我们也没有理由认为具有相似成分的恒星 WASP-49 可能是源头。
艾奥是火山,因为木星的引力和其他伽利略卫星的拉力的结合不断地拉伸和挤压它,产生足够的热量使其内部熔化。一些从火山喷发的物质回到了月球上,但也有一些逃脱了,只是被木星捕获,在行星周围形成了一层云,从很远的地方看起来可能有点像我们在 WASP-49b 周围看到的云。
WASP-49b 与木星(或土星)非常不同,因为它仅在 2.8 个地球日内绕一颗温度不比太阳低多少的恒星运行。除其他差异外,这意味着恒星的引力是如此之大,以至于弯曲不需要任何其他大型卫星,尽管理论上它们也可能存在。
艾欧会喷出钠,但还会喷出更多的二氧化硫和其他一些气体。在这些条件下,钠比大多数其他元素更容易被照亮,因此 WASP-49b 周围的云可能具有更加混合的成分,但从这里只能看到钠。
尽管系外卫星源似乎是我们对云的最好解释,但仍然存在一个问题——你不能永远以这样的速度生产钠,甚至不能持续很长时间。 WASP-49 据估计已有 70 亿年的历史,因此这些排放不太可能是该系统的原始特征。
观测到的最长一次爆发持续了 40 分钟。地球的火山喷发可以释放数十亿吨的物质,但是 只有极小部分是钠,几乎没有什么能逃脱地球的引力。如果奥扎是对的,那么外卫星的质量损失得如此之快,以至于它最终会解体,而我们很幸运能够在它之前发现它。 “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。
另一方面,作者指出,在数十颗其他系外行星周围也检测到了钠云,因此,如果他们的结论正确,那么火山卫星可能是宇宙的一个共同特征。
该研究发表在开放获取天体物理学杂志通讯