Przejdź do głównej zawartości

Wskazówki na wulkaniczną aktywność egzoksiężyca

Skalisty księżyc pozasłoneczny – egzoksiężyc – z bulgoczącą lawą może krążyć wokół planety oddalonej od nas o 550 lat świetlnych. Sugeruje to międzynarodowy zespół badaczy prowadzony przez Uniwersytet w Bernie, bazując na prognozach teoretycznych dopasowanych do obserwacji. „Egzo-Io” wydaje się być ekstremalną wersją jowiszowego księżyca Io.


Io jest najbardziej aktywnym wulkanicznie ciałem w naszym Układzie Słonecznym. Dzisiaj istnieją oznaki, że aktywny księżyc poza Układem Słonecznym, egzo-Io, może być ukryty w układzie planetarnym WASP-49b. „Byłby to niebezpieczny świat wulkaniczny ze stopioną lawową powierzchnią, księżycową wersją bliskich super-Ziem, takich jak 55 Cancri-e, miejsce, w którym Jedi umierają, niebezpiecznie znane Anakinowi Skywalkerowi.” – mówi Apurva Oza, dr hab. w Instytucie Fizyki Uniwersytetu w Bernie i współpracownik NCCR PlanetS. Ale obiekt, który Oza i jego koledzy opisali w swojej pracy, wydaje się być jeszcze bardziej egzotyczny, niż Star Wars: prawdopodobny egzoksiężyc okrążałby gorącego olbrzyma, który z kolei pędziłby wokół swojej gwiazdy macierzystej raz na niecałe 3 dni – scenariusz na świat oddalony o 550 lat świetlnych od nas w konstelacji Zająca, pod jasnym Orionem.

Sód jako dowód poszlakowy

Astronomowie jeszcze nie odkryli skalistego księżyca poza Układem Słonecznym a na podstawie poszlakowych dowodów naukowcy z Berna stwierdzili, że egzo-Io istnieje: wykryto sód w postaci gazowej na WASP-49b na anomalnie dużej wysokości. „Neutralny gaz sodowy jest tak daleko od planety, że jest mało prawdopodobne, żeby emitował go wyłącznie wiatr planetarny” – mówi Oza. Obserwacje Jowisza i Io w naszym Układzie Słonecznym, wraz z obliczeniami utraty masy pokazują, że egzo-Io może być bardzo prawdopodobnym źródłem sodu na WASP-49b. „Sód jest tam, gdzie powinien być” – mówi astrofizyk.

Pływy utrzymują stabilność układu

Już w 2006 roku Bob Johnson z University of Virginia i nieżyjący Patrick Huggins z New York University w USA wykazali, że duże ilości sodu na egzoplanecie mogą wskazywać na ukryty księżyc lub pierścień materii, a 10 lat temu naukowcy z Virginii obliczyli, że tak zwany układ trzech ciał: gwiazda, bliska olbrzymia planeta i księżyc może być stabilny przez miliardy lat. 

„Ogromne siły pływowe w takim układzie są kluczem do wszystkiego”, wyjaśnia astrofizyk. Energia uwalniana przez pływy na planetę i jej księżyc utrzymuje stabilną orbitę księżyca, jednocześnie ogrzewając go i czyniąc go aktywnym wulkanicznie. W swojej pracy naukowcy byli w stanie wykazać, że mały skalisty księżyc może wyrzucać więcej sodu i potasu w kosmos dzięki tej ekstremalnej wulkaniczności, niż duża gazowa planeta, szczególnie na dużych wysokościach. „Linie sodowe i potasowe są dla nas, astronomów, kwantowymi skarbami, ponieważ są niezwykle jasne” – mówi Oza.

Trzeba znaleźć więcej wskazówek

Naukowcy porównali swoje obliczenia z tymi obserwacjami i znaleźli pięć układów kandydujących, w których ukryty egzoksiężyc może przetrwać destrukcyjne parowanie termiczne. W przypadku WASP-49b zaobserwowane dane można najlepiej wytłumaczyć istnieniem egzo-Io. Są też inne opcje. Na przykład egzoplaneta może być otoczona pierścieniem zjonizowanego gazu lub procesami nietermicznymi. „Musimy znaleźć więcej wskazówek” – mówi Oza. Dlatego naukowcy opierają się na dalszych obserwacjach za pomocą instrumentów naziemnych i kosmicznych.

„Podczas gdy obecna faza badań zmierza w kierunku poszukiwania światów zdolnych do zamieszkania i biosygnatur, nasza sygnatura jest sygnaturą zniszczenia” – mówi astrofizyk. Kilka z tych światów może zostać zniszczonych w ciągu kilku mln lat z powodu ekstremalnej utraty masy. „Ekscytujące jest to, że możemy monitorować te procesy destrukcyjne w czasie rzeczywistym” – dodaje Oza.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło: University of Bern

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…