在太陽系外探測到熾熱的火山月煙霧

在僅 635 光年外的一顆鄰近恒星周圍，天文學家發(fā)現(xiàn)了更多證據(jù)，證明月球上絕對有火山。

有一團巨大的鈉云，與火山活動一致，圍繞一顆名為 WASP-49b 的系外行星運行，依次圍繞一顆名為 WASP-49 的黃矮星運行。

我們怎么知道鈉來自系外衛(wèi)星呢？這顆系外行星是一顆氣態(tài)巨行星，不太可能容納火山——鈉云與系外行星的軌道不同步，但如果 WASP-49b 有一個巖石火山衛(wèi)星，我們可能就會想到這一點。

“我們認為這是一個非常關鍵的證據(jù)，”天體物理學家 Apurva Oza 說加州理工學院的?！霸频囊苿臃较蚺c物理學告訴我們的相反，如果它是行星大氣層的一部分，它應該會移動?！?/p>

衛(wèi)星應該以燦爛的大量方式散布在整個銀河系中。在太陽系中，衛(wèi)星的數(shù)量大大超過了它們所環(huán)繞的行星：它們的數(shù)量已知近 300 個在撰寫本文時，相比之下只有八顆行星。

然而，我們幾乎沒有找到這些太陽系外衛(wèi)星的證據(jù)。尋找系外行星已經夠難的了——系外衛(wèi)星的證據(jù)是如此之小，以至于我們無法檢測到它，或者，如果我們檢測到了，有更好的解釋.

與太空中的許多探測一樣，我們首先發(fā)現(xiàn)的事物很可能是一個極端的異常值，它的信號很大而且足夠奇怪，足以被檢測到，并且只能滿足狹窄的解釋范圍。

WASP-49b 似乎就是這種情況。回到 2017 年一篇關于系外行星大氣層的論文揭示了這顆氣態(tài)巨行星周圍有一層鈉，其高度遠高于其云層。

2019 年Oza 和他的同事發(fā)表了一篇論文闡述了他們的論點，即鈉不是由系外行星產生的，而是由一顆環(huán)繞軌道運行的系外衛(wèi)星產生的，類似于火山，但比火山更像木星的衛(wèi)星 Io。

我們以前發(fā)現(xiàn)過火山系外行星。它們往往是巖石世界，具有表明火山活動的特征，例如明顯的軌道偏心率,溫度曲線或大氣特性.

氣態(tài)巨行星沒有火山，因為它們本質上是陸地上的，但在 WASP-49b 上觀察到的鈉特征確實有可能是行星活動的產物，例如行星風。Oza 和他的同事一直在收集數(shù)據(jù)，以證實他們早些時候的發(fā)現(xiàn)，即氣體云可能起源于月外。

他們使用歐洲南方天文臺的超大望遠鏡對這顆恒星及其系外行星進行了四個晚上的觀察。

我們已經知道這顆系外行星的質量和質量是木星的 1.1 倍，每 2.8 天繞其類太陽恒星運行一次。當研究人員對該系統(tǒng)進行長時間、認真的觀察時，他們發(fā)現(xiàn)鈉云并不是一直存在的，而是來來去去，以不規(guī)則的間隔消失在系外行星和恒星的后面。

中性鈉會在幾分鐘內光離子化，這意味著它不可能在不帶電的情況下在恒星附近持續(xù)很長時間。由于該團隊檢測到的鈉是中性的，這意味著它的生產必須是恒定和持續(xù)的。

一種可能的解釋是系外行星內的產生;但鈉云出現(xiàn)的間隔與 WASP-49b 的旋轉不同步，這意味著它無法與系外行星內的某個位置聯(lián)系起來。

Oza 和他的同事使用計算機建模，并確定觀察到的信號與每 8 小時左右圍繞 WASP-49b 運行一次的火山系外衛(wèi)星最一致。

多虧了木星和木衛(wèi)一之間的關系，我們很好地了解了這顆系外衛(wèi)星如何以及為什么如此火山化。當它圍繞 WASP-49b 運行時，它很可能受到引力拉扯，甚至可能被其他衛(wèi)星推拉，因為 Io 被其他伽利略衛(wèi)星朱庇特的。

它也非常接近它的行星伴侶，這意味著，再加上它因火山活動而造成的質量損失，它的軌道很可能在相對較短的時間內衰減，最終墜入 WASP-49b。

“如果那里真的有月亮，那將有一個非常具有破壞性的結局，”Oza 說.

研究結果已發(fā)表在天體物理學雜志快訊.

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