Uma lua extra-solar rochosa (exomoon) com lava borbulhante pode orbitar um planeta a 550 anos-luz de distância de nós. Isso é sugerido por uma equipe internacional de pesquisadores liderados pela Universidade de Berna com base em previsões teóricas correspondentes às observações. O "exo-Io" parece ser uma versão extrema da lua de Júpiter, Io.

A lua de Júpiter, Io, é o corpo mais vulcanicamente ativo em nosso sistema solar. Hoje, há indicações de que uma lua ativa fora do nosso sistema solar, um exo-Io, pode estar oculto no sistema de exoplaneta WASP-49b. "Seria um mundo vulcânico perigoso com uma superfície de lava derretida, uma versão lunar de Super Terras próximas como 55 Cancri-e ", diz Apurva Oza, pós-doutorado no Instituto de Física da Universidade de Berna e associado do NCCR PlanetS, "um lugar onde os Jedis vão morrer, perigosamente familiar para Anakin Skywalker. "Mas o objeto que Oza e seus colegas descrevem em seu trabalho parece ser ainda mais exótico do que a ficção científica de Star Wars:a possível exomoon orbitaria um planeta gigante quente, que, por sua vez, correria uma vez ao redor de sua estrela hospedeira em menos de três dias - um cenário a 550 anos-luz de distância na discreta constelação de Lepus, abaixo da constelação de Órion brilhante.

Gás sódio como evidência circunstancial

Os astrônomos ainda não descobriram uma lua rochosa além do nosso sistema solar e é com base em evidências circunstanciais que os pesquisadores em Berna concluem que o exo-Io existe:gás sódio foi detectado no WASP 49-b em uma altitude anormalmente elevada. "O gás sódio neutro está tão longe do planeta que é improvável que seja emitido apenas por um vento planetário, "diz Oza. Observações de Júpiter e Io em nosso sistema solar, pela equipe internacional, junto com cálculos de perda de massa mostram que um exo-Io pode ser uma fonte muito plausível de sódio no WASP 49-b. “O sódio está onde deveria estar”, diz o astrofísico.

As marés mantêm o sistema estável

Já em 2006, Bob Johnson da University of Virginia e o falecido Patrick Huggins da New York University, Os EUA mostraram que grandes quantidades de sódio em um exoplaneta podem apontar para uma lua oculta ou anel de material, e dez anos atrás, pesquisadores da Virgínia calcularam que um sistema tão compacto de três corpos:estrela, planeta gigante e lua próximos, pode ser estável por bilhões de anos. Apurva Oza era então um estudante na Virgínia, e depois de seu Ph.D. nas atmosferas das luas em Paris, decidiu pegar os cálculos teóricos desses pesquisadores. Ele agora publica os resultados de seu trabalho junto com Johnson e colegas no Astrophysical Journal .

"As enormes forças das marés em tal sistema são a chave para tudo, "explica o astrofísico. A energia liberada pelas marés para o planeta e sua lua mantém a órbita lunar estável, simultaneamente aquecendo-o e tornando-o vulcanicamente ativo. Em seu trabalho, os pesquisadores conseguiram mostrar que uma pequena lua rochosa pode ejetar mais sódio e potássio para o espaço por meio desse vulcanismo extremo do que um grande planeta gasoso, especialmente em grandes altitudes. "As linhas de sódio e potássio são tesouros quânticos para nós, astrônomos, porque são extremamente brilhantes, "diz Oza, "os lampiões antigos que iluminam nossas ruas com névoa amarela são semelhantes ao gás que agora estamos detectando no espectro de uma dúzia de exoplanetas."

"Precisamos encontrar mais pistas"

Os pesquisadores compararam seus cálculos com essas observações e encontraram cinco sistemas candidatos onde um exomoon oculto pode sobreviver contra a evaporação térmica destrutiva. Para WASP 49-b, os dados observados podem ser melhor explicados pela existência de um exo-Io. Contudo, existem outras opções. Por exemplo, o exoplaneta pode ser rodeado por um anel de gás ionizado, ou processos não térmicos. "Precisamos encontrar mais pistas, "Oza admite. Os pesquisadores estão, portanto, contando com novas observações com instrumentos terrestres e espaciais.

"Enquanto a atual onda de pesquisas está indo em direção à habitabilidade e bioassinaturas, nossa assinatura é uma assinatura de destruição, "diz o astrofísico. Alguns desses mundos podem ser destruídos em alguns bilhões de anos devido à extrema perda de massa." A parte emocionante é que podemos monitorar esses processos destrutivos em tempo real, como fogos de artifício, "diz Oza.