Предложен принципиально новый способ поиска экзолун
Вокруг спутников планет у далёких звёзд может существовать тор из плазмы (который иногда можно видеть и в Солнечной системе). Поскольку тор этот во много раз больше самого спутника, искать с его помощью экзолуны, вероятно, намного легче.
Если у спутника планеты есть атмосфера, то в её газы периодически попадает ультрафиолетовое излучение от звезды, вокруг которой вращаются и планета, и система её спутников. Когда это случается, из газовой оболочки спутника вылетают ионы и электроны, затем образующие вокруг небесного тела тор. Подобный плазменный тор в Солнечной системе лучше всего известен у Ио, но, по идее, он должен существовать у любого атмосферного спутника поблизости от крупной планеты с мощным магнитным полем. Среди прочих причин, способствующих активному формированию тора, можно назвать вулканическую активность спутника, которая тем выше, чем менее правильна его орбита и чем больше он подвергается так называемому приливному разогреву.
Вы, верно, уже поняли, к чему мы клоним. Судя по Солнечной системе, спутники действительно крупных планет могут иметь атмосферу, более богатую, чем у Земли, а также океаны с солёной водой и органикой. Нет оснований полагать, что в других системах всё будет иначе. Поэтому поиск так называемых экзолун — по идее, очень перспективное занятие.
Экзопланета HD 189733 b в представлении художника. Если учёные правы, она имеет как минимум один спутник. (Иллюстрация NASA, ESA, M. Kornmesser.)
Вот только пока наши телескопы для этого слабоваты: спутник меньше Марса им не углядеть, а подобные объекты могут быть сравнительно редки.
И тут на сцене появляется упомянутый тороид разрежённой плазмы, окружающий такие спутники. Джильда Баллестер (Gilda E. Ballester) из Аризонского университета (США) и Лотфи Бен-Яфель (Lotfi Ben-Jaffel) из Парижского университета (Франция) пришли к выводу, что именно по таким торам легче всего искать экзолуны, даже если они малы и не видны в современные телескопы.
Дело даже не в том, что эти самые электроны и ионы в космосе сталкиваются; частицы поглощают энергию от таких столкновений и испускают её вновь как слабое ультрафиолетовое излучение (сходный механизм лежит в основе неонового свечения в наружной рекламе). Это вторичное излучение столь слабо, что увидеть его с помощью нынешних астрономических инструментов можно только в Солнечной системе.
А вот то, что плазменный тор вокруг спутника движется вместе с ним при обращении вокруг экзопланеты, — это действительно интересно. Во время транзита «родительской» экзопланеты плазма, окружающая спутник, будет поглощать свет звезды довольно специфическим образом. И в принципе, полагают исследователи, это достаточно сильное влияние, чтобы уже сегодня мы могли замечать с его помощью спутники в других мирах.
Авторы работы попробовали использовать созданное ими ПО для поиска таких сигналов в наблюдениях космического телескопа «Хаббл» и сравнительно быстро нашли, что вокруг планеты WASP-12 b, в 870 световых годах от нас, есть нечто напоминающее плазменный тор, удалённый от самой планеты на шесть её радиусов (то есть около полумиллиона километров). Сходные следы были обнаружены и у другой гигантской экзопланеты — HD 189733 b, отстоящей от нас на 63 световых года. Там орбита предполагаемого спутника удалена от экзопланеты на 16 её радиусов (~1,5 млн км).
Астрономы уверяют, что исчерпывающе интерпретировать аномалии в транзите обеих экзопланет без использования модели плазменных торов пока не удаётся.
К сожалению, оба гиганта слишком близки к своим звёздам, чтобы можно было говорить об обитаемости этих кандидатов в экзолуны. Да и большинство известных нам крупных планет, способных иметь десятки спутников, определённо располагаются очень близко от светил, а уровень техники типа «Кеплера» и «Хаббла» недостаточно хорош, чтобы искать планеты, удалённые от звёзд. И тем не менее, кажется, перед нами новый метод поиска экзолун — и, как полагают астрономы, уже работающий, в то время как иные способы обнаружения спутников в других звёздных системах пока с этой задачей не справляются.
Из-за близости обеих планет-гигантов к звёздам орбиты кандидатов в экзолуны лежат вне сферы Хилла планет-хозяев: сильное влияние гравитации звезды делает сферу Хилла близлежащих планет слишком маленькой. Следовательно, замечают астрономы, если такие спутники там действительно есть, они не сформировались на этих орбитах, а были захвачены планетами из окружающего пространства.
В ближайшее время исследователи намерены предпринять дополнительные наблюдения для подтверждения существования кандидатов в первые известные экзолуны.
Отчёт об исследовании опубликован в издании Astrophysical Journal Letters, а его препринт доступен на сайте arXiv.
Источник: compulenta.computerra.ru.
Рейтинг публикации:
|
