ناسا نشانه هایی از ماه آتشفشانی شبیه آیو را در فاصله 635 سال نوری از ما پیدا کرد.

وجود ماه در خارج از منظومه شمسی ما هرگز تایید نشده است، اما یک مطالعه جدید به رهبری ناسا ممکن است شواهد غیرمستقیم را ارائه دهد.

محققان از ناساآزمایشگاه پیشرانه جت ایالات متحده یک ابر سدیم را در نزدیکی این منطقه شناسایی کرده است سیاره فراخورشیدی WASP-49 b، که ممکن است نشان دهنده وجود یک ماه فراخورشیدی آتشفشانی باشد مشتریماه آیو است. این کشف بالقوه می‌تواند بینشی در مورد منظومه‌های سیاره‌ای فراتر از سیاره‌های ما ارائه دهد، اگرچه مشاهدات و تحلیل‌های بیشتری برای تایید وجود و ویژگی‌های ماه فراخورشیدی مورد نیاز است.

Exomoon Discovery: Initial Cles

تحقیقات اخیر در آزمایشگاه رانش جت ناسا (JPL) نشانه هایی از یک قمر سنگی و آتشفشانی را نشان می دهد که به دور یک سیاره فراخورشیدی در فاصله 635 سال نوری از زمین می چرخد. شواهد اصلی یک ابر سدیمی است که به نظر می رسد نزدیک به سیاره فراخورشیدی، یک غول گازی به اندازه زحل به نام WASP-49 b، اما کمی ناهماهنگ است. مطالعات بیشتری برای تایید رفتار ابر مورد نیاز است. به طور مشابه، در منظومه شمسی ما، انتشار گاز از قمر آتشفشانی مشتری Io پدیده مشابهی را ایجاد می کند.

اگرچه هنوز هیچ اکسومون تایید شده ای وجود ندارد، چندین نامزد شناسایی شده اند. این احتمال وجود دارد که این ماهواره‌های سیاره‌ای مورد توجه قرار نگرفته باشند، زیرا آنها بسیار کوچک و تاریک هستند که توسط تلسکوپ‌های فعلی قابل شناسایی نیستند.

https://www.youtube.com/watch?v=8bcPr63a04I
ماه‌های بیرونی – قمرهای اطراف سیارات خارج از منظومه شمسی – به احتمال زیاد بسیار کوچک هستند که نمی‌توان آنها را مستقیماً با فناوری فعلی مشاهده کرد. در این ویدیو، بیاموزید که چگونه دانشمندان حرکت یک ابر سدیمی را در فاصله 635 سال نوری از ما ردیابی کردند و متوجه شدند که ممکن است توسط آتشفشان ها در یک ماه فراخورشیدی بالقوه ایجاد شده باشد.
اعتبار: NASA/JPL-Caltech

ردیابی ابر سدیم مرموز

ابر سدیم در اطراف WASP-49 b برای اولین بار در سال 2017 کشف شد و توجه Apurva Oza، محقق سابق فوق دکتری در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا و اکنون یک دانشمند Caltech که JPL را اداره می کند، جلب کرد. اوزا سال‌ها به تحقیق درباره چگونگی شناسایی ماه‌های فراخورشیدی از طریق فعالیت‌های آتشفشانی پرداخته است. به عنوان مثال، Io، آتشفشانی ترین جسم در منظومه شمسی، دائماً دی اکسید گوگرد، سدیم، پتاسیم و گازهای دیگر را بیرون می زند که می توانند ابرهای عظیمی را در اطراف مشتری تا شعاع 1000 برابر این سیاره غول پیکر تشکیل دهند. اخترشناسانی که به منظومه ستاره‌ای دیگری نگاه می‌کنند، ممکن است ابر گازی مانند آیو را پیدا کنند، حتی اگر خود ماه برای دیدن بسیار کوچک باشد.

هر دو WASP-49 b و ستاره آن عمدتاً از هیدروژن و هلیوم و با ردپایی از سدیم تشکیل شده اند. هیچ کدام سدیم کافی برای تشکیل ستون ندارند، که به نظر می رسد از منبعی می آید که تقریباً 220000 پوند (100000 کیلوگرم) سدیم در ثانیه تولید می کند. حتی اگر ستاره یا سیاره بتواند این مقدار سدیم تولید کند، مشخص نیست چه مکانیزمی می تواند آن را به فضا پرتاب کند.

منبع مطالعه: یک ماه فراخورشیدی آتشفشانی؟

آیا منبع می تواند یک ماه فراخورشیدی آتشفشانی باشد؟ اوزا و همکارانش سعی کردند به این سوال پاسخ دهند. کار فوراً چالش برانگیز شد زیرا از فاصله‌ای بسیار دور، ستاره، سیاره و ابر اغلب با هم همپوشانی دارند و همان نقطه کوچک و دوردست را در فضا اشغال می‌کنند. بنابراین تیم باید سیستم را در طول زمان نظارت می کرد.

همانطور که در یک مطالعه جدید منتشر شده در نامه های مجله اخترفیزیکآنها شواهد متعددی پیدا کردند که نشان می دهد ابر توسط جسم جداگانه ای که به دور سیاره می چرخد ​​ایجاد شده است، اگرچه تحقیقات بیشتری برای تأیید رفتار ابر مورد نیاز است. به عنوان مثال، دو بار مشاهدات آنها نشان داد که اندازه ابر ناگهان افزایش یافته است، گویی در حال سوخت گیری است، در حالی که نزدیک سیاره نیست.

آنها همچنین مشاهده کردند که ابر سریعتر از سیاره حرکت می کند، به گونه ای که غیرممکن به نظر می رسد مگر اینکه توسط جسم دیگری که مستقل و سریعتر از سیاره حرکت می کند ایجاد شود.

اوزا گفت: «ما فکر می کنیم که این واقعاً شواهد حیاتی است. “ابر در جهت مخالفی حرکت می کند که فیزیک به ما می گوید اگر بخشی از جو سیاره باشد، باید حرکت کند.”

در حالی که این مشاهدات تیم تحقیقاتی را مجذوب خود کرده است، آنها می گویند که برای اطمینان از مدار و ساختار ابر باید مدت بیشتری سیستم را مشاهده کنند.

احتمال وجود ابرهای آتشفشانی

برای بخشی از نظارت خود، محققان از رصدخانه جنوبی اروپا استفاده کردند یک تلسکوپ بسیار بزرگ در شیلی جولیا سیدل، یکی از نویسندگان اوزا، یکی از همکاران تحقیقاتی در رصدخانه، دریافت که این ابر در بالای جو سیاره قرار دارد، شبیه به ابر گازی که آیو در اطراف مشتری تولید می کند.

آنها همچنین از یک مدل کامپیوتری برای نشان دادن سناریوی ماه فراخورشیدی و مقایسه آن با داده ها استفاده کردند. سیاره فراخورشیدی WASP-49 b هر 2.8 روز با نظمی شبیه به ساعت به دور ستاره می چرخد، اما ابر در پشت ستاره یا پشت سیاره در فواصل به ظاهر نامنظم ظاهر می شود و ناپدید می شود. اوزا و تیم با استفاده از مدل خود نشان دادند که یک قمر با گردش هشت ساعته به دور سیاره می تواند حرکت و فعالیت ابر را توضیح دهد، از جمله اینکه چگونه گاهی اوقات به نظر می رسد که در مقابل سیاره حرکت می کند و به نظر نمی رسد با آن ارتباط داشته باشد. یک منطقه خاص از سیاره

روزالی لوپز، زمین شناس سیاره ای در JPL که این مطالعه را با اوزا انجام داده است، می گوید: «شواهد بسیار قوی وجود دارد که نشان می دهد چیزی غیر از سیاره و ستاره این ابر را تولید می کند. “پیدا کردن یک ماه فراخورشیدی کاملا غیرعادی خواهد بود، و به لطف آیو، ما می دانیم که یک ماه فراگیر آتشفشانی امکان پذیر است.”

پایان خشونت آمیز

بر روی زمین، آتشفشان ها توسط گرمای موجود در هسته آن به جا مانده از شکل گیری سیاره هدایت می شوند. از سوی دیگر، آتشفشان‌های آیو توسط گرانش مشتری هدایت می‌شوند، که با نزدیک شدن به سیاره، ماه را می‌فشرد و سپس با عقب‌رفتن ماه، «چنگ» آن را سست می‌کند. این خم شدن باعث گرم شدن فضای داخلی ماه کوچک می شود که منجر به فرآیندی به نام آتشفشان جزر و مدی می شود.

اگر WASP-49 b دارای قمری شبیه به زمین باشد، اوزا و تیم محاسبه می‌کنند که از دست دادن سریع جرم همراه با فشردگی ناشی از گرانش سیاره در نهایت باعث شکسته شدن آن می‌شود.

اوزا گفت: «اگر واقعاً ماه در آنجا باشد، پایان بسیار مخربی خواهد داشت.

مرجع: “انتقال سدیم به سرخی نزدیک یک گذر سیاره فراخورشیدی” نوشته آپوروا وی. اوزا، جولیا وی. سیدل، اچ. جنس هومکرز، آتیرا یونی، آرورا جی. کسلی، کارل آ. اشمیت، تیروپاتی سیوارانی، آرون بلو-آروفه، آندریا گبک، موریتز مایر زو وسترام، سرجیو جی سوزا، رزالی ام سی لوپس، رنیو هو، کاترین دکلیر، کلویی فیشر، سباستین چارنوز، اشلی دی بیکر، ساموئل پی هالورسون، نیک ام. اشنایدر، آنجلیکا پساریدی، آفرود سانتیاگو تورس، ایشیتا باتناگار و رابرت ای. جانسون 30 سپتامبر 2024، The Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad6b29