علمی، پژوهشی و فناوری

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

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری : وجود ماه در خارج از منظومه شمسی ما هرگز تایید نشده است، اما یک مطالعه جدید به رهبری ناسا ممکن است شواهد غیرمستقیم برای آن ارائه دهد.

محققان آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا ابر سدیمی را در نزدیکی سیاره فراخورشیدی WASP-49 b شناسایی کرده‌اند که ممکن است وجود یک ماه فراخورشیدی آتشفشانی مشابه قمر مشتری Io را نشان دهد. این کشف بالقوه می‌تواند بینشی در مورد منظومه‌های سیاره‌ای فراتر از سیستم‌های سیاره‌ای ما ارائه دهد، اگرچه برای تأیید وجود و ویژگی‌های ماه فراخورشی به رصد و تحلیل بیشتری نیاز است.

کشف ماه فراگیر: سرنخ های اولیه
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 اولیه یک ابر سدیمی است که نزدیک به سیاره فراخورشیدی - یک غول گازی به اندازه زحل به نام WASP-49 b - به نظر می رسد، اما کمی با آن هماهنگ نیست . تحقیقات بیشتری برای تایید رفتار ابر مورد نیاز است. به طور مشابه، در منظومه شمسی ما، انتشار گاز از قمر آتشفشانی مشتری، آیو، پدیده ای قابل مقایسه ایجاد می کند.

در حالی که هنوز هیچ ماه فراخورشیدی تایید نشده است، چندین نامزد شناسایی شده اند . به احتمال زیاد این همراهان سیاره ای شناسایی نشده اند زیرا برای تلسکوپ های فعلی بسیار کوچک و کم نور هستند.

ماه‌های بیرونی - قمرهای اطراف سیارات خارج از منظومه شمسی - به احتمال زیاد برای رصد مستقیم با فناوری فعلی بسیار کوچک هستند. در این ویدئو، بیاموزید که چگونه دانشمندان حرکت یک ابر سدیمی را در فاصله 635 سال نوری از ما ردیابی کردند و دریافتند که می تواند توسط آتشفشان ها در یک ماه فراخورشیدی بالقوه ایجاد شود.
اعتبار: NASA/JPL-Caltech 

ردیابی یک ابر سدیم مرموز

ابر سدیم اطراف WASP-49 b برای اولین بار در سال 2017 شناسایی شد و توجه Apurva Oza را به خود جلب کرد، که قبلاً یک محقق فوق دکتری در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا و اکنون یک دانشمند کارکنان در Caltech است که JPL را مدیریت می کند. اوزا سال‌ها به بررسی چگونگی شناسایی ماه‌های فراخورشیدی از طریق فعالیت‌های آتشفشانی آن‌ها پرداخته است. به عنوان مثال، آیو، آتشفشانی ترین جسم منظومه شمسی، دائماً دی اکسید گوگرد، سدیم، پتاسیم و گازهای دیگر را به بیرون پرتاب می کند که می توانند ابرهای وسیعی را در اطراف مشتری تا 1000 برابر شعاع سیاره غول پیکر تشکیل دهند. این امکان وجود دارد که اخترشناسانی که به منظومه ستاره‌ای دیگر نگاه می‌کنند، بتوانند ابر گازی مانند آیو را شناسایی کنند، حتی اگر خود ماه برای دیدن آن‌قدر کوچک باشد.

هر دو WASP-49 b و ستاره آن عمدتاً از هیدروژن و هلیوم و با مقادیر کمی سدیم تشکیل شده اند. هیچ کدام سدیم کافی برای تشکیل ابر 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 که چه مکانیزمی می تواند آن را به فضا پرتاب کند.

 تحقیقات جدید ناسا نشان می دهد که ابر سدیمی که در اطراف سیاره فراخورشیدی WASP-49 b دیده می شود ممکن است توسط یک قمر آتشفشانی ایجاد شده باشد که در مفهوم این هنرمند به تصویر کشیده شده است. قمر آتشین مشتری، آیو، ابری مشابه تولید می کند. اعتبار: NASA/JPL-Caltech

بررسی منبع: 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 دور را در فضا اشغال می‌کنند. بنابراین تیم باید به مرور زمان سیستم را تماشا می کرد.

همانطور که در مطالعه جدیدی که در Astrophysical Journal Letters منتشر شد ، آنها 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 تایید رفتار ابر مورد نیاز است. به عنوان مثال، دو برابر مشاهدات آنها نشان داد که ابر به طور ناگهانی بزرگ شده است، گویی در حال سوخت گیری است، در حالی که در کنار سیاره نیست.

آنها همچنین مشاهده کردند که ابر سریعتر از سیاره حرکت می کند به نحوی 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 یک مدرک واقعاً حیاتی است. ابر در جهت مخالفی حرکت می‌کند که فیزیک به ما می‌گوید اگر بخشی از جو سیاره بود، 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 سیستم را برای مدت طولانی تری رصد کنند.

احتمال ابرهای آتشفشانی

برای بخشی از تحقیقات خود، محققان از تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا در شیلی استفاده کردند. جولیا سیدل، یکی از نویسندگان اوزا، محقق رصدخانه، ثابت کرد که این ابر در بالای جو سیاره قرار دارد، درست مانند ابر گازی که Io 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 یک بار با نظم ساعتی به دور ستاره می چرخد، اما ابر در پشت ستاره یا پشت سیاره در فواصل به ظاهر نامنظم ظاهر شد و ناپدید شد. اوزا و تیم با استفاده از مدل خود نشان دادند که یک ماه با یک مدار هشت ساعته به دور سیاره می تواند حرکت و فعالیت ابر را توضیح دهد، از جمله اینکه گاهی اوقات به نظر می رسد که در جلوی سیاره حرکت می کند و به نظر نمی رسد با یک سیاره مرتبط باشد.

 منطقه خاصی از سیاره

روزالی لوپس، زمین‌شناس سیاره‌ای در JPL که این مطالعه را با اوزا انجام داده است، می‌گوید: «شواهد بسیار قانع‌کننده است مبنی بر اینکه چیزی غیر از سیاره و ستاره این ابر را تولید می‌کند. "تشخیص یک ماه فراخورشیدی بسیار خارق‌العاده خواهد بود، و به دلیل آیو، ما می‌دانیم که یک ماه فراخورشیدی ممکن است."

پایان خشونت آمیز

در 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 نزدیک‌تر شدن به سیاره، ماه را می‌فشرد و سپس با دور شدن ماه، «چاپ» آن را کاهش می‌دهد. این خم شدن، فضای داخلی ماه کوچک را گرم می کند و منجر به فرآیندی به نام آتشفشان جزر و مدی می شود.

اگر WASP-49 b قمری شبیه به زمین داشته باشد، اوزا و تیم تخمین می‌زنند که از دست دادن سریع جرم همراه با فشردن گرانش سیاره در نهایت باعث متلاشی شدن آن می‌شود.

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