Skalisty egzoksiężyc pokryty morzem lawy może krążyć wokół planety oddalonej od nas o 550 lat świetlnych. Tak sugeruje międzynarodowy zespół badaczy kierowany przez naukowców z Uniwersytetu w Bernie w oparciu o teoretyczne przewidywania zgodne z obserwacjami. Swoisty egzo-Io może być ekstremalną wersją jowiszowego księżyca Io.
Io jest najbardziej aktywnym wulkanicznie obiektem w Układzie Słonecznym. Teraz badacze zdobyli dane, które wskazują na obecność aktywnego księżyca poza Układem Słonecznym, który krąży wokół egzoplanety WASP-49 b. „To może być niebezpieczny, wulkaniczny świat pokryty lawą, taka księżyca wersja superziemi takich jak 55 Cancri-e” mówi Apurva Oza, badacz z Instytu Fizyki na Uniwersytecie w Bernie. Omawiany przez niego egzoksiężyc miałby krążyć wokół gorącego gazowego olbrzyma, który z kolei okrąża swoją gwiazdę macierzystą w mniej niż 3 dni, 550 lat świetlnych od nas w niepozornym gwiazdozbiorze Zająca, znajdującym się pod gwiazdozbiorem Oriona.
Astronomowie jak dotąd nie odkryli skalistego księżyca poza układem słonecznym, a o obecności egzo-Io świadczą jedynie dowody pośrednie: gazowy sód został odkryty w otoczeniu planety WASP-49 b na niespotykanie dużej wysokości. „Obojętny, gazowy sód znajduje się tak daleko od powierzchni planety, że mało prawdopodobne wydaje się, że jest on emitowany jedynie przez wiatr planetarny” mówi Oza. Obserwacje Jowisza i Io w naszym układzie planetarnym oraz obliczenia tempa utraty masy wskazują, że egzo-Io może być bardzo możliwym źródłem sodu na WASP-49 b. „Wtedy sód jest dokładnie tam gdzie powinien być” dodaje astrofizyk.
Już w 2006 roku Bob Johnson z Uniwersytetu Wirginii raz Patrick Huggins z Uniwersytetu Nowojorskiego wykazali, że duże ilości sodu w otoczeniu egzoplanety mogą wskazywać na obecność niewidocznego księżyca lub pierścienia materii, a dziesięć lat temu badacze z Wirginii obliczyli, że taki kompaktowy układ trzech ciał: gwiazdy, bliskiej planety i księżyca może być stabilny przez miliardy lat. „Potężne oddziaływania pływowe w takim układzie są kluczem do wszystkiego” tłumaczy astrofizyk. Energia uwalniana pływowo na księżycu i na planecie stabilizują orbitę księżyca, jednocześnie rozgrzewając go i pobudzając jego aktywność wulkaniczną. W swoim artykule badacze wykazali, że mały księżyc skalisty może uwalniać więcej sodu i potasu w przestrzeń kosmiczną wskutek aktywności wulkanicznej niż duży gazowy olbrzym, nawet na dużych wysokościach.
Badacze porównali swoje obliczenia z obserwacjami i odkryli pięć układów, w których ukryty egzoksiężyc może przetrwać niszczące procesy termicznego odparowywania. W przypadku WASP 49 b obserwowane dane można najlepiej wytłumaczyć obecnością takiego egzo-Io. Niemniej jednak istnieją także inne opcje. Egzoplaneta może być otoczona pierścieniem zjonizowanego gazu. Z tego też powodu konieczne są dalsze badania prowadzone za pomocą instrumentów naziemnych i kosmicznych.
„Choć obecnie wszyscy skupiają się na przyjazności dla życia i biosygnaturach, my skupiamy się na niszczeniu” mówi astrofizyk. Wiele z tych światów może ulec zniszczeniu w ciągu kilku miliardów lat wskutek ekstremalnego tempa utraty masy. „Najfajniejsze jest to, że możemy monitorować takie niszczące procesy w czasie rzeczywistym, niczym fajerwerki” dodaje Oza.
Źródło: University of Bern