Una luna extrasolar rocosa (exoluna) con lava burbujeante puede orbitar un planeta a 550 años luz de distancia de nosotros. Esto lo sugiere un equipo internacional de investigadores dirigido por la Universidad de Berna sobre la base de predicciones teóricas que coinciden con las observaciones. El "exo-Io" parecería ser una versión extrema de la luna Io de Júpiter.

La luna de Júpiter, Io, es el cuerpo más volcánicamente activo de nuestro sistema solar. Hoy dia, hay indicios de que una luna activa fuera de nuestro sistema solar, un exo-Io, podría estar oculto en el sistema de exoplanetas WASP-49b. "Sería un mundo volcánico peligroso con una superficie de lava fundida, una versión lunar de Super Tierras cercanas como 55 Cancri-e ", dice Apurva Oza, becario postdoctoral en el Instituto de Física de la Universidad de Berna y asociado del NCCR PlanetS, "un lugar donde los Jedis van a morir, peligrosamente familiar para Anakin Skywalker ". Pero el objeto que Oza y sus colegas describen en su trabajo parece ser incluso más exótico que la ciencia ficción de Star Wars:la posible exoluna orbitaría un planeta gigante caliente, que a su vez correría una vez alrededor de su estrella anfitriona en menos de tres días, un escenario a 550 años luz de distancia en la discreta constelación de Lepus, debajo de la brillante constelación de Orión.

El gas de sodio como prueba circunstancial

Los astrónomos aún no han descubierto una luna rocosa más allá de nuestro sistema solar y es sobre la base de evidencia circunstancial que los investigadores en Berna concluyen que el exo-Io existe:se detectó gas de sodio en el WASP 49-b a una altitud anormalmente alta. "El gas de sodio neutro está tan lejos del planeta que es poco probable que sea emitido únicamente por un viento planetario, "dice Oza. Las observaciones de Júpiter e Io en nuestro sistema solar, por el equipo internacional, junto con los cálculos de pérdida de masa muestran que un exo-Io podría ser una fuente muy plausible de sodio en WASP 49-b. "El sodio está justo donde debería estar", dice el astrofísico.

Las mareas mantienen estable el sistema

Ya en 2006, Bob Johnson de la Universidad de Virginia y el fallecido Patrick Huggins de la Universidad de Nueva York, Estados Unidos ha demostrado que grandes cantidades de sodio en un exoplaneta podrían apuntar a una luna oculta o un anillo de material, y hace diez años, investigadores de Virginia calcularon que un sistema tan compacto de tres cuerpos:estrella, planeta y luna gigantes cercanos, puede ser estable durante miles de millones de años. Apurva Oza era entonces estudiante en Virginia, y después de su Ph.D. en atmósferas lunas en París, decidió retomar los cálculos teóricos de estos investigadores. Ahora publica los resultados de su trabajo junto con Johnson y sus colegas en el Diario astrofísico .

"Las enormes fuerzas de marea en un sistema así son la clave de todo, "explica el astrofísico. La energía liberada por las mareas al planeta y su luna mantiene estable la órbita de la luna, simultáneamente calentándolo y haciéndolo volcánicamente activo. En su trabajo, Los investigadores pudieron demostrar que una pequeña luna rocosa puede expulsar más sodio y potasio al espacio a través de este vulcanismo extremo que un gran planeta gaseoso. especialmente en altitudes elevadas. "Las líneas de sodio y potasio son tesoros cuánticos para los astrónomos porque son extremadamente brillantes, "dice Oza, "Las farolas antiguas que iluminan nuestras calles con una neblina amarilla son similares al gas que ahora estamos detectando en los espectros de una docena de exoplanetas".

"Necesitamos encontrar más pistas"

Los investigadores compararon sus cálculos con estas observaciones y encontraron cinco sistemas candidatos donde una exoluna oculta puede sobrevivir contra la evaporación térmica destructiva. Para WASP 49-b, los datos observados se pueden explicar mejor por la existencia de un exo-Io. Sin embargo, hay otras opciones. Por ejemplo, el exoplaneta podría estar rodeado por un anillo de gas ionizado, o procesos no térmicos. "Necesitamos encontrar más pistas, "Oza admite. Por lo tanto, los investigadores se basan en más observaciones con instrumentos terrestres y espaciales.

"Si bien la ola actual de investigación se dirige hacia la habitabilidad y las firmas biológicas, nuestra firma es una firma de destrucción, "dice el astrofísico. Algunos de estos mundos podrían ser destruidos en unos pocos miles de millones de años debido a la pérdida de masa extrema". La parte emocionante es que podemos monitorear estos procesos destructivos en tiempo real, como fuegos artificiales, "dice Oza.