امکان کشف اولین “ماه” خارج از منظومه شمسی

تحقیقات جدید نشان می دهد که احتمال چرخش قمر شبیه آیو به دور سیاره فراخورشیدی WASP-49b به طور فزاینده ای در حال افزایش است. اعتقاد بر این است که این جرم آسمانی ممکن است با آتشفشان هایی که ابر سدیمی را تشکیل می دهند که آن را احاطه کرده است، پر شده باشد.

هنگامی که ماموریت های وویجر برای مطالعه سیارات غول پیکر به لایه های بیرونی منظومه شمسی رفتند، محققان دریافتند که قمرهایی که به دور آنها می چرخند متنوع تر و حداقل به همان اندازه جالب هستند. همانطور که ناسا آماده پرتاب یک فضاپیما برای اهداف تحقیقاتی است یکی از این قمرها، ستاره شناسان تعجب می کنند که چه سیاراتی ممکن است به دور ستاره هایی غیر از خورشید بچرخند.

چنین قمرهایی بدون شک برای ما کوچکتر از آن هستند که به طور مستقیم حتی با نسل بعدی سازها و دستگاه ها ببینیم! در تئوری، ممکن است بتوانیم سایه ای را که آنها هنگام عبور از مقابل ستارگان خود می اندازند، تشخیص دهیم، اما مطالعات متناقض روی قمر پیشنهادی Kepler-1625b نشان داده است که این مسیر آسان نیست. در سال 2019، تیمی به رهبری اخترشناس ناسا، دکتر. آپوروا اوزا پیشنهاد کرد که ما ممکن است شواهدی از یک ماه فراخورشیدی را به روش های دیگر دیده باشیم.

Ios بسیاری از آتشفشان ها یکی یکی از اکتشافات بزرگ Voyager بود، بنابراین می دانیم که قمرهای نزدیک به سیارات غول پیکر می توانند مواد زیادی را از این طریق به بیرون پرتاب کنند. علاوه بر این، ما هنوز باید یک توضیح جایگزین ممکن برای سدیم شناسایی شده پیدا کنیم. علم هنوز به دنبال شواهد قوی تر است.

ما واقعاً نمی دانیم که قمر WASP-49b در صورت وجود چه شکلی است، اما اینگونه بود که یک هنرمند آن را تصور کرد.

اوزا هنوز در حال مطالعه این موضوع است و هنوز دلیل قطعی وجود ماه فراخورشیدی را ندارد، اما تیم او با نشان دادن اینکه ابر سدیم سریعتر از WASP-49b در حال حرکت است، استدلال را تقویت کرده است. اوزا در بیانیه ای گفت: «ما معتقدیم که این شواهد واقعاً حیاتی است. زمانی که ابر بخشی از جو سیاره است، همانطور که فیزیک حکم می کند، در جهت مخالف حرکت می کند.

علاوه بر این، اوزا و همکارانش نشان داده‌اند که سدیم دائماً تجدید و با سرعت شگفت‌انگیزی تا 100000 کیلوگرم در ثانیه آزاد می‌شود.

WASP-49b یک “زحل داغ” است (سیاره ای با جرمی مشابه زحل اما بسیار داغتر از زهره). ما ایده بسیار خوبی از ترکیب آن بر اساس نوری داریم که از اتمسفر بیرونی آن هنگام عبور از مقابل ستاره خود می گذرد. از آنجایی که این عناصر در درجه اول هیدروژن و هلیوم هستند، هیچ راه واضحی برای خلاص شدن از شر این مقدار سدیم وجود ندارد. ما همچنین دلیلی نداریم که باور کنیم ستاره WASP-49 که ترکیبی مشابه دارد، می تواند منبع باشد.

آیو آتشفشانی است زیرا ترکیب گرانش مشتری و کشش سایر قمرهای گالیله دائماً آن را می کشد و فشرده می کند و گرمای کافی برای ذوب شدن درون آن تولید می کند. برخی از آنچه از آتشفشان‌های آن فوران می‌کند دوباره به ماه می‌افتد، اما برخی فرار می‌کنند اما توسط مشتری دستگیر می‌شوند و ابری را در اطراف سیاره تشکیل می‌دهند که ممکن است کمی شبیه آنچه از فاصله دور در اطراف WASP-49b می‌بینیم به نظر برسد.

WASP-49b با مشتری (یا زحل) بسیار متفاوت است، زیرا تنها در 2.8 روز زمینی به دور ستاره‌ای می‌چرخد که خنک‌تر از خورشید نیست. این بدان معنی است که کشش گرانشی ستاره به قدری قوی است که خمش به قمرهای بزرگ دیگری نیاز ندارد، اگرچه این قمرها از نظر تئوری می توانند وجود داشته باشند.

Natrio بیرون می آید، اما بیشتر از آن دی اکسید گوگرد و سایر گازها. در این شرایط، سدیم راحت‌تر از سایر عناصر می‌درخشد، بنابراین ممکن است ابر اطراف WASP-49b ترکیب بسیار مخلوط‌تری داشته باشد، اما فقط سدیم از اینجا قابل مشاهده است.

اگرچه به نظر می رسد منبع ماه فراخورشیدی بهترین توضیحی است که برای ابر داریم، اما هنوز یک مشکل وجود دارد: ما نمی توانیم برای همیشه یا حتی برای مدت طولانی سدیم را با این سرعت تولید کنیم. تخمین زده می شود که WASP-49 حدود 7 میلیارد سال عمر داشته باشد که این انتشار گازهای گلخانه ای را بعید می سازد یکی از ویژگی های اصلی سیستم هستند.

طولانی ترین فوران مشاهده شده 40 دقیقه طول کشید. فوران‌های آتشفشانی روی زمین می‌توانند میلیاردها تن ماده آزاد کنند، اما تنها بخش کوچکی از آن سدیم است و مقدار بسیار کمی از گرانش سیاره فرار می‌کند. اگر اوزا درست می‌گوید، ماه فراخورشیدی آنقدر سریع جرم خود را از دست می‌دهد که در نهایت از هم می‌پاشد، و ما خوش شانس خواهیم بود که این را قبل از وقوع ببینیم. اوزا می گوید: «اگر واقعاً یک ماه در آنجا باشد، پایان بسیار بدی خواهد داشت.

از سوی دیگر، ابرهای سدیمی در اطراف ده ها سیاره فراخورشیدی دیگر کشف شده است. بنابراین اگر نتیجه گیری آنها درست باشد، قمرهای آتشفشانی می توانند ویژگی مشترک کیهان باشند.