在太阳系外探测到炽热的火山月烟雾

在仅 635 光年外的一颗邻近恒星周围，天文学家发现了更多证据，证明月球上绝对有火山。

有一团巨大的钠云，与火山活动一致，围绕一颗名为 WASP-49b 的系外行星运行，依次围绕一颗名为 WASP-49 的黄矮星运行。

我们怎么知道钠来自系外卫星呢？这颗系外行星是一颗气态巨行星，不太可能容纳火山——钠云与系外行星的轨道不同步，但如果 WASP-49b 有一个岩石火山卫星，我们可能就会想到这一点。

“我们认为这是一个非常关键的证据，”天体物理学家 Apurva Oza 说加州理工学院的。“云的移动方向与物理学告诉我们的相反，如果它是行星大气层的一部分，它应该会移动。”

卫星应该以灿烂的大量方式散布在整个银河系中。在太阳系中，卫星的数量大大超过了它们所环绕的行星：它们的数量已知近 300 个在撰写本文时，相比之下只有八颗行星。

然而，我们几乎没有找到这些太阳系外卫星的证据。寻找系外行星已经够难的了——系外卫星的证据是如此之小，以至于我们无法检测到它，或者，如果我们检测到了，有更好的解释.

与太空中的许多探测一样，我们首先发现的事物很可能是一个极端的异常值，它的信号很大而且足够奇怪，足以被检测到，并且只能满足狭窄的解释范围。

WASP-49b 似乎就是这种情况。回到 2017 年一篇关于系外行星大气层的论文揭示了这颗气态巨行星周围有一层钠，其高度远高于其云层。

2019 年Oza 和他的同事发表了一篇论文阐述了他们的论点，即钠不是由系外行星产生的，而是由一颗环绕轨道运行的系外卫星产生的，类似于火山，但比火山更像木星的卫星 Io。

我们以前发现过火山系外行星。它们往往是岩石世界，具有表明火山活动的特征，例如明显的轨道偏心率,温度曲线或大气特性.

气态巨行星没有火山，因为它们本质上是陆地上的，但在 WASP-49b 上观察到的钠特征确实有可能是行星活动的产物，例如行星风。Oza 和他的同事一直在收集数据，以证实他们早些时候的发现，即气体云可能起源于月外。

他们使用欧洲南方天文台的超大望远镜对这颗恒星及其系外行星进行了四个晚上的观察。

我们已经知道这颗系外行星的质量和质量是木星的 1.1 倍，每 2.8 天绕其类太阳恒星运行一次。当研究人员对该系统进行长时间、认真的观察时，他们发现钠云并不是一直存在的，而是来来去去，以不规则的间隔消失在系外行星和恒星的后面。

中性钠会在几分钟内光离子化，这意味着它不可能在不带电的情况下在恒星附近持续很长时间。由于该团队检测到的钠是中性的，这意味着它的生产必须是恒定和持续的。

一种可能的解释是系外行星内的产生;但钠云出现的间隔与 WASP-49b 的旋转不同步，这意味着它无法与系外行星内的某个位置联系起来。

Oza 和他的同事使用计算机建模，并确定观察到的信号与每 8 小时左右围绕 WASP-49b 运行一次的火山系外卫星最一致。

多亏了木星和木卫一之间的关系，我们很好地了解了这颗系外卫星如何以及为什么如此火山化。当它围绕 WASP-49b 运行时，它很可能受到引力拉扯，甚至可能被其他卫星推拉，因为 Io 被其他伽利略卫星朱庇特的。

它也非常接近它的行星伴侣，这意味着，再加上它因火山活动而造成的质量损失，它的轨道很可能在相对较短的时间内衰减，最终坠入 WASP-49b。

“如果那里真的有月亮，那将有一个非常具有破坏性的结局，”Oza 说.

研究结果已发表在天体物理学杂志快讯.

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