Astronomen vinden aanwijzingen voor een vulkanische exomaan

Artist impression van een vulkanische exomaan
Artistieke impressie van een vulkanische exomaan die enorm veel materie verliest. De verborgen exomaan is omhuld door een oranje-gele gaswolk die de kleur van natrium vertegenwoordigd. In de baan van de maan zijn plukken natriumwolken te zien die worden verplaatst door de magnetosfeer van de gasreus. Credit: Thibaut Roger / University of Bern

Io, een van de vele manen van Jupiter, is in ons eigen zonnestelsel het meest actieve vulkanische object. Astronomen hebben nu aanwijzingen gevonden dat er zich ook een vulkanisch actieve maan verborgen houdt bij de exoplaneet WASP 49 b.

Het object is ontdekt door Apurva Oza die als postdoctoraal onderzoeker verbonden is aan het Physics Institute van de universiteit van Bern in Zwitserland.

De mogelijke exomaan draait om een grote en hete gasplaneet die in minder dan drie dagen om zijn ster draait. De ster bevindt zich op een afstand van ongeveer 550 lichtjaar van de Aarde in het sterrenbeeld Lupus – Wolf. Dit sterrenbeeld bevindt zich beneden het wintersterrenbeeld Orion.

Natriumgas als indirect bewijs

Astronomen hebben nog geen manen gevonden buiten ons eigen zonnestelsel. Het bestaan van deze maan is gebaseerd op indirect bewijsmateriaal. Bij de planeet WASP-49 b werd op een abnormale hoogte natriumgas gevonden. Het neutrale natriumgas bevindt zich zo ver van de planeet af dat het volgens de onderzoekers onwaarschijnlijk is dat het als gevolg van een planetaire wind wordt verspreid.

Waarnemingen van Jupiter en Io in ons eigen zonnestelsel, die door hetzelfde team zijn gedaan, gecombineerd met berekeningen over het verlies van massa tonen aan dan een exomaan een hele logische verklaring zou zijn als bron van het natrium bij WASP 49 b. het natrium bevindt zich precies op de pek waar het volgens de berekeningen zou moeten zijn.

Getijden zorgen voor een stabiel systeem

Al in 2006 hadden andere onderzoekers aangetoond dat grote hoeveelheden natriumgas bij een exoplaneet konden duiden op een verborgen maan of een ring van materiaal. Tien jaar later berekenden astronomen dat een compact drie lichamensysteem bestaande uit een ster, een planeet en een maan, gedurende miljarden jaren stabiel kan zijn.

Getijdenkrachten in een dergelijk systeem zijn heel erg belangrijk. De energie die vrijkomt bij de getijden van een planeet en zijn maan zorgen er voor dat de maan een stabiele baan kan behouden en tegelijkertijd kan opwarmen en vulkanisch actief wordt. De onderzoekers waren in staat om aan te tonen dat een kleine rotsachtige maan met behulp van dit enorme vulkanisme meer natrium en kalium de ruimte in kan slingeren dan een grote gasplaneet.

Voor astronomen zijn natrium en kaliumlijnen erg belangrijk want het zijn hele heldere emissielijnen. De oude straatlampen bijvoorbeeld die geel licht uitstralen doen dit met behulp van natriumgas. Dit is vergelijkbaar met het gas dat astronomen nu in de spectra van tientallen planeten terugvinden.

Meer aanwijzingen nodig

De onderzoekers hebben hun berekeningen vergeleken met deze waarnemingen en ze vonden vijf kandidaat systemen waar zich een verborgen exomaan zou kunnen schuilhouden . De waarnemingen van WASP 49 b kunnen het beste verklaart worden door de aanwezigheid van een vulkanische maan.

Maar er zijn ook andere verklaringen mogelijk. De exoplaneet zou omhuld kunnen zijn door een ring van geïoniseerd gas. Oza geeft aan dat er meer aanwijzingen nodig zijn. De onderzoekers willen daarvoor aanvullende waarnemingen doen met telescopen vanaf de grond en vanuit de ruimte.

Het huidige onderzoek is voornamelijk gericht op bewoonbaarheid en signalen van biologische activiteit maar za zoekt naar signalen van vernietiging. Enkele van deze objecten zouden als gevolg van het enorme verlies van materie binnen enkele miljarden jaren kunnen zijn vernietigd. Volgens Oza kunnen deze processen in real time worden gevolgd.

Het onderzoek met als titel “Sodium and Potassium Signatures of Volcanic Satellites Orbiting Close-in Gas Giant Exoplanets,” Apurva Oza et al., 2019 is verschenen in “the Astronomical Journal”.

 

 

Eerste publicatie: 31 augustus 2019
Bron: SpaceDaily en anderen




%d bloggers liken dit: