一顆帶有冒泡熔巖的多巖石系外衛(wèi)星，可能繞著距離地球550光年的行星運(yùn)行。這是由伯爾尼大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個國際研究小組基于與觀測相匹配的理論預(yù)測提出。“exo-Io”似乎是木星衛(wèi)星木衛(wèi)一（Io）的極端版本。木星衛(wèi)星木衛(wèi)一是太陽系中火山活動最多的天體。今天，有跡象表明，太陽系外的一顆活躍衛(wèi)星，可能隱藏在系外行星系統(tǒng)WASP-49b中。伯爾尼大學(xué)物理研究所博士后研究員、NCCR行星協(xié)會成員Apurva Oza說：這將是一個危險(xiǎn)的火山世界，熔巖表面有熔巖。
這將是一個危險(xiǎn)的火山世界，是近在咫尺的超級地球，比如55 Cancri-e，外星衛(wèi)星圍繞一顆熾熱的巨行星運(yùn)行，而這顆行星將在不到三天的時間內(nèi)圍繞其宿主恒星運(yùn)行一圈，這是在550光年之外，明亮獵戶座下方不起眼的一種情況。此前天文學(xué)家還沒有發(fā)現(xiàn)太陽系外的巖石衛(wèi)星，現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)外星-Io的存在：在WASP 49-b上檢測到鈉氣體。中性鈉氣體距離行星如此之遠(yuǎn)，以至于它不太可能僅由行星風(fēng)排放。研究團(tuán)隊(duì)對太陽系中的木星和木衛(wèi)一觀測，以及質(zhì)量損失計(jì)算表明，外星Io可能是WASP 49-b上非常可信的鈉來源。
早在2006年，弗吉尼亞大學(xué)的鮑勃·約翰遜和紐約大學(xué)已故的帕特里克·哈金斯(Patrick Huggins)就已經(jīng)研究表明，系外行星上的大量鈉可能指向隱藏的衛(wèi)星或物質(zhì)環(huán)，10年前，弗吉尼亞研究人員計(jì)算出這樣一個由三個天體組成的小型系統(tǒng)：恒星，近距離巨行星和行星的衛(wèi)星，可以穩(wěn)定超過數(shù)十億年。Apurva Oza當(dāng)時是弗吉尼亞的一名學(xué)生，在巴黎獲得月球大氣博士學(xué)位后，決定學(xué)習(xí)這些研究人員的理論計(jì)算，現(xiàn)在與Johnson和同事一起在《天體物理學(xué)》上發(fā)表了這項(xiàng)研究成果。
在這樣一個系統(tǒng)中巨大潮汐力量是一切的關(guān)鍵，潮汐釋放給行星和衛(wèi)星的能量使衛(wèi)星軌道保持穩(wěn)定，同時使其升溫并使其處于火山活動狀態(tài)。在這項(xiàng)研究中，研究人員能夠證明一個小的巖石衛(wèi)星，可以通過這種極端火山活動向太空中噴射更多的鈉和鉀，而不是一個大的氣體行星。鈉和鉀線對我們天文學(xué)家來說是一塊寶藏，因?yàn)樗鼈冊谟^測儀器中非常明亮。研究人員將計(jì)算與這些觀察結(jié)果進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)了五個候選系統(tǒng)，在這些系統(tǒng)中，隱藏的exomoon可以抵御破壞性的熱蒸發(fā)。
對于WASP 49-b，觀察到數(shù)據(jù)可以通過exo-Io的存在得到最好解釋。但是，還有其可能。例如，系外行星可能被一圈電離氣體或非熱過程所包圍。這需要找到更多的線索，因此，研究人員依賴于對地基和天基儀器的進(jìn)一步觀察。雖然當(dāng)前的研究浪潮正朝著宜居性和生物特征發(fā)展，但這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)特征是破壞的標(biāo)志。由于極大的質(zhì)量損失，這些星球中的幾個可能在幾十億年內(nèi)被摧毀。令人興奮的是，現(xiàn)在可以觀測到這些破壞性過程，就像煙花一樣。
博科園｜研究/來自：伯爾尼大學(xué)
參考期刊《天體物理學(xué)》《arXiv》
Cite: arXiv:1908.10732
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