Les astronomes ont-ils trouvé un exomoon hyper-volcanique?

Concept d'artiste de la lune en orbite autour du WASP-49. Les observations sont similaires à celles de Jupiter et de sa lune Io dans notre propre système solaire. Les chercheurs ont trouvé du sodium près de WASP-49b, mais suffisamment loin pour qu’il soit peu probable que le gaz soit causé par les vents de la planète. Est-ce que cette lune ressemble à Io sur les stéroïdes? Image via l'Université de Berne / Thibaut Roger.

Les astronomes ont peut-être découvert un exomoon «hyper-volcanique» - une version extrême de la lune de Jupiter Io - en orbite autour d'une planète lointaine. Une nouvelle étude suggère que cette lune possible, à 550 années-lumière de la Terre, est encore plus volcaniquement active que Io, le corps le plus actif de notre système solaire. Une découverte incroyable, si vraie.

Les nouveaux résultats évalués par des pairs ont été publiés par des chercheurs de l'Université de Berne en Suisse et une version préliminaire du nouveau document a été publiée sur arXiv le 29 août 2019.

Apurva Oza a dirigé la nouvelle étude et décrit ce à quoi pourrait ressembler ce monde Io-sur-stéroïdes:

Ce serait un monde volcanique dangereux avec une surface de lave en fusion, une version lunaire de super-Terres proches comme 55 Cancri e, un endroit où les Jedis vont mourir, dangereusement familier à Anakin Skywalker.

L'exomoon possible graviterait autour de la planète WASP-49b, une géante géante des gaz de Jupiter, qui tourne autour de son étoile semblable au soleil, WASP-49, dans la constellation de Lepus. WASP-49b tourne autour de son étoile en moins de trois jours.

L'exomoon n'a pas encore été confirmé, mais il existe une bonne preuve circonstancielle de son existence. Les chercheurs ont trouvé du sodium près de WASP-49b, mais suffisamment éloigné pour qu’il soit peu probable qu’il soit causé par les vents de la planète. Les observations sont similaires à celles observées avec Jupiter et Io dans notre propre système solaire. Selon Oza:

Le gaz de sodium neutre est si loin de la planète qu'il est peu probable qu'il soit émis uniquement par un vent planétaire. Le sodium est juste où il devrait être.

Concept d'artiste du WASP-49b, une exoplanète chaude de Jupiter à 550 années-lumière de la Terre. Image via exoplanetkyoto.org.

S'il était confirmé, ce serait un analogue intéressant pour le système Jupiter-Io, mais une version plus extrême.

Une étude antérieure de 2006 avait également montré que de grandes quantités de sodium près d'une exoplanète pouvaient être la preuve d'une lune, et que des systèmes compacts comportant une étoile, une planète et une lune - comme avec WASP-49 - pourraient être stables pendant des milliards d'années. Selon Oza:

Les forces de marée énormes dans un tel système sont la clé de tout. Les raies de sodium et de potassium sont des trésors quantiques pour nous, astronomes, car elles sont extrêmement brillantes. Les lampadaires vintage qui illuminent nos rues de jaune brume ressemblent au gaz que nous détectons maintenant dans le spectre d’une douzaine d’exoplanètes.

Bien que les chercheurs pensent que l’exonération est l’explication la plus plausible, il existe encore d’autres possibilités, comme un anneau de gaz ionisé autour de la planète. Plus de données sont nécessaires, a déclaré Oza:

Nous devons trouver plus d'indices. Alors que la vague de recherche actuelle se dirige vers l'habitabilité et les biosignatures, notre signature est une signature de destruction.

WASP-49b est situé dans la constellation de Lepus, juste en dessous de la plus grande constellation d'Orion. Image via AIU / Sky & Telescope / Roger Sinnott / Rick Fienberg / Wikipedia.

Les exomoons sont par nature extrêmement difficiles à détecter, et il n’ya eu jusqu’à présent qu’un seul bon candidat, une lune de la taille de Neptune qui serait en orbite autour de la planète géante Kepler-1625b, à 8 000 années-lumière de la constellation du Cygne. La confirmation de la lune de WASP-49b serait excitante, non seulement parce que la lune tournait autour d’une planète lointaine dans un autre système solaire, mais aussi parce que ce serait une découverte de «destruction» dans un système planétaire. Comme l'a expliqué Oza:

La partie intéressante est que nous pouvons surveiller ces processus destructeurs en temps réel, comme des feux d'artifice.

La lune en orbite autour de WASP-49b serait semblable à la lune Io de Jupiter, mais une version plus extrême. C'est une découverte remarquable, car Io est le corps le plus actif de notre système solaire dans notre système solaire, plus encore que la Terre. Io a des centaines de volcans soufrés, dont beaucoup sont en éruption à un moment donné. La surface multicolore de la lune est recouverte de coulées de lave anciennes et nouvelles, y compris de lacs de lave en silicate fondu, et son apparence est souvent comparée à une pizza. L'activité volcanique est si intense et persistante que la Lune est essentiellement toujours «en train de se retourner». Elle possède également une atmosphère très mince d'anhydride sulfureux.

Panache volcanique de Pillan Patera sur Io, le corps le plus volcaniquement actif du système solaire. Image via NASA / JPL / Discover Magazine.

Le volcanisme de Io est le résultat du fait qu'il est continuellement tiré par l'immense gravité de Jupiter, qui garde son intérieur en fusion. Le processus serait probablement similaire pour la Lune en orbite autour de WASP-49b, qui est aussi une planète géante gazière. Io a été visité et observé par les sondes Voyager, Cassini, Galileo et New Horizons, mais ses éruptions volcaniques sont suffisamment grandes pour être vues par de grands télescopes sur Terre.

Si la lune est confirmée, ce sera une découverte incroyable: un monde minuscule et lointain dont la présence a été révélée par des éruptions volcaniques plus puissantes que celles de notre propre système solaire.

Conclusion: les astronomes ont découvert des preuves d’un éventuel exomoon en orbite autour de l’exoplanète géante gazière WASP-49b. Si c'est réel, cette lune est un endroit incroyablement destructeur, encore plus actif volcaniquement que la lune Io de Jupiter.

Source: Signatures de sodium et de potassium des satellites volcaniques en orbite autour d’exoplanètes géantes gazeuses

Via l'Université de Berne