Оза и его коллеги решили попытаться выяснить — может ли источником быть вулканическая экзолуна. Работа оказалась сложной, поскольку с такого большого расстояния звезда, планета и облако часто перекрываются и занимают одну и ту же крошечную точку в пространстве. Поэтому команде пришлось наблюдать за системой в течение долгого времени.

Как подробно описано в новом исследовании, опубликованном в Astrophysical Journal Letters, учёные обнаружили несколько доказательств, которые предполагают облако, вращающееся вокруг планеты, хотя для подтверждения его поведения необходимы дополнительные исследования. Например, дважды наблюдения указывали на то, что облако внезапно увеличивалось в размерах, когда не находилось рядом с планетой. Учёные также наблюдали, как облако движется быстрее планеты, что казалось бы невозможным, если бы оно не было создано другим телом, движущимся независимо от планеты и быстрее ее.

Облако движется в противоположном направлении, в котором, как нам говорит физика, оно должно двигаться, если бы оно было частью атмосферы планеты

Апурва Оза

Хотя эти наблюдения заинтересовали исследовательскую группу, ей потребуется более длительное наблюдение за системой, чтобы быть уверенными в орбите и структуре облака. Для части своего исследования был использован Очень Большой Телескоп Европейской Южной Обсерватории в Чили. Соавтор Озы Джулия Зайдель, научный сотрудник обсерватории, установила, что облако расположено высоко над атмосферой планеты, подобно газовому облаку, которое Ио производит вокруг Юпитера.

Авторы работы также использовали компьютерную модель для иллюстрации сценария экзолуны и сравнения её с данными наблюдений. Экзопланета WASP-49 b вращается вокруг звезды каждые 2,8 дня с регулярностью часов, но облако появлялось и исчезало за звездой или за планетой с, казалось бы, нерегулярными интервалами. Используя модель, Оза и его команда показали, что луна с восьмичасовой орбитой вокруг планеты может объяснить движение и активность облака, в том числе то, что иногда кажется, что оно движется перед планетой и не связано с каким-то определённым её регионом.

Обнаружение экзолуны было бы весьма необычным, и благодаря Ио мы знаем, что вулканическая экзолуна возможна

Розали Лопес, планетарный геолог из JPL, соавтор исследования

На Земле вулканы приводятся в действие теплом в ядре, оставшимся после формирования планеты. Вулканы Ио приводятся в действие гравитацией Юпитера, которая сжимает спутник по мере приближения к планете, а затем ослабляет сжатие по мере удаления спутника. Это нагревает внутреннюю часть маленькой луны, что приводит к процессу, называемому приливным вулканизмом.

Если у WASP-49 b есть луна, по размеру похожая на земную, Оза и его команда подсчитали, что быстрая потеря массы в сочетании со сжатием под действием гравитации планеты в конечном итоге приведут к её распаду. Если подтвердится, что облако производит вулканическая луна, то это будет первый случай обнаружения экзолуны и значительное достижение в области астрономии и планетологии.

Оза и его команда планируют продолжить наблюдения за системой WASP-49 b, чтобы собрать больше данных и подтвердить или опровергнуть гипотезу спутника у экзопланеты.