Keplerská misia od svojho nasadenia v marci 2009 odhalila tisíce kandidátov na extra solárnu planétu. V skutočnosti medzi rokmi 2009 a 2012 zistilo celkom 4 496 kandidátov a potvrdilo existenciu 2 337 exoplanet. Aj keď zlyhali dve z reakčných kolies, kozmickej lodi sa stále dokázalo objaviť vzdialené planéty ako súčasť jej misie K2, čo predstavovalo ďalších 521 kandidátov a potvrdilo 157.
Podľa novej štúdie uskutočnenej párom výskumov z Columbijskej univerzity a občianskym vedcom však Kepler mohol tiež nájsť dôkazy o extra solárnom mesiaci. Po preosievaní dát zo stoviek tranzitov zistených Keplerovou misiou vedci našli jeden prípad, keď tranzitujúca planéta mala známky satelitov.
Ich štúdium, ktoré bolo nedávno publikované online pod názvom „HEK VI: Dearth of Galilean Analogs in Kepler and Exomoon Candidate Kepler-1625b I“ - viedlo Alex Teachey, postgraduálny študent na Columbia University a postgraduálny výskumný pracovník s Národná vedecká nadácia (NSF). Pridali sa k nemu David Kipping, pomocný profesor astronómie na Kolumbijskej univerzite a vedúci projektu Hunt pre exomoons with Kepler (HEK) a Allan Schmitt, občiansky vedec.
Po celé roky Dr. Kipping vyhľadával v databáze Kepler dôkazy o exomoonoch ako súčasť HEK. To nie je prekvapujúce, keď vezmeme do úvahy rôzne príležitosti, ktoré exómony predstavujú pre vedecký výskum. Štúdium prírodných satelitov v našej slnečnej sústave odhalilo dôležité veci o mechanizmoch, ktoré poháňajú skoré a neskoré formovanie planéty, a mesiace majú zaujímavé geologické vlastnosti, ktoré sa bežne vyskytujú na iných telách.
Z tohto dôvodu sa rozšírenie tohto výskumu na hon na exoplanety považuje za potrebné. Už v rámci misií na lov exoplanet, ako Kepler, sa objavilo množstvo planét, ktoré spochybňujú konvenčné predstavy o tom, ako je možné vytvárať planéty a aké druhy planét sú možné. Najpozoruhodnejším príkladom sú plynní giganti, ktorí pozorovali obežnú dráhu veľmi blízko k svojim hviezdam (aka.
Z tohto dôvodu by štúdia exomoónov mohla poskytnúť cenné informácie o tom, aké druhy satelitov sú možné a či sú naše vlastné mesiace typické. Teachey povedal časopisu Space Magazine e-mailom:
„Exomoons nám mohli veľa povedať o vytvorení našej slnečnej sústavy a ďalších hviezdnych systémov. Vidíme mesiace v našej slnečnej sústave, ale sú bežné aj inde? Máme sklon si to myslieť, ale nemôžeme to s istotou vedieť, kým ich skutočne neuvidíme. Je to však dôležitá otázka, pretože ak zistíme, že tam nie je príliš veľa mesiacov, naznačuje to možno, že sa v našej slnečnej sústave v prvých dňoch dialo niečo neobvyklé, čo by mohlo mať výrazné dôsledky pre vznik života na zeme. Inými slovami, je história našej slnečnej sústavy bežná v celej galaxii, alebo máme veľmi neobvyklý príbeh pôvodu? A čo to hovorí o šanciach na vznik života tu? Exomoony nám ponúkajú vodítko na zodpovedanie týchto otázok. “
Navyše sa predpokladá, že veľa mesiacov v slnečnej sústave - vrátane Európy, Ganymede, Enceladusu a Titanu - je potenciálne obývateľných. Je to spôsobené skutočnosťou, že tieto telá majú stabilné zásoby prchavých látok (ako napríklad dusík, voda, oxid uhličitý, amoniak, vodík, metán a oxid siričitý) a majú vnútorné mechanizmy zahrievania, ktoré by mohli poskytnúť potrebnú energiu na poháňanie biologických procesov.
Aj tu ponúka štúdia exomoónov zaujímavé možnosti, ako napríklad to, či môžu byť obývateľné alebo dokonca podobné Zemi. Z týchto a ďalších dôvodov chcú astronómovia zistiť, či planéty, ktoré boli potvrdené vo vzdialených hviezdnych systémoch, majú systémy mesiacov a aké sú na nich podmienky. Ako však Teachey naznačil, hľadanie exomoónov predstavuje v porovnaní s lovom exoplanet niekoľko výziev:
"Mesiace je ťažké nájsť, pretože 1) očakávame, že budú po väčšinu času dosť malé, čo znamená, že tranzitný signál bude dosť slabý a 2) zakaždým, keď dôjde k prechodu planéty, mesiac sa ukáže v inom miesto. To im sťažuje zisťovanie v údajoch a modelovanie tranzitných udalostí je podstatne výpočtovo nákladnejšie. Naša práca však využíva mesiace, ktoré sa objavujú na rôznych miestach, a to pomocou časovo spriemerovaného signálu na mnohých rôznych tranzitných udalostiach a dokonca na mnohých rôznych exoplanetárnych systémoch. Ak sú tam mesiace, v skutočnosti budú vysielať signál na oboch stranách planetárneho tranzitu v priebehu času. Potom ide o modelovanie tohto signálu a pochopenie toho, čo to znamená z hľadiska veľkosti mesiaca a výskytu. “
Teachey a jeho kolegovia prehľadali databázy Keplerovcov a analyzovali tranzity 284 kandidátov na exoplanety pred ich hviezdami, aby našli príznaky exomónov. Veľkosť týchto planét sa pohybovala od priemeru podobného Zemi až po Jupiter a obiehali okolo svojich hviezd vo vzdialenosti medzi približne 0,1 až 1,0 AU. Potom modelovali svetelnú krivku hviezd pomocou techník fázového skladania a stohovania.
Tieto techniky bežne používajú astronómovia, ktorí monitorujú hviezdy na poklesy svietivosti, ktoré sú spôsobené prechodmi planét (t. J. Metódou tranzitu). Ako vysvetlil Teachey, proces je celkom podobný:
„V zásade sme údaje časových radov rozdelili na rovnaké kúsky, pričom každý kus mal v strede jeden tranzit planéty. A keď tieto kúsky skladáme spolu, dokážeme získať jasnejší obraz o tom, ako vyzerá tranzit ... Pri hľadaní mesiaca robíme v podstate to isté, až teraz sa pozeráme na údaje mimo hlavného planetárneho tranzitu. Keď zhromaždíme údaje, zoberieme priemerné hodnoty všetkých údajových bodov v určitom časovom okne a ak je prítomný mesiac, mali by sme tam vidieť nejaké chýbajúce hviezdne svetlo, čo nám umožňuje odvodiť jeho prítomnosť. “
Zistili, že je to jediný kandidát, ktorý sa nachádza v systéme Kepler-1625, žltá hviezda vzdialená asi 4 000 svetelných rokov od Zeme. Určený Kepler-1625B I, tento mesiac obieha okolo veľkého plynového gigantu, ktorý sa nachádza v obývateľnej zóne hviezdy, má 5,9 až 11,67-násobok veľkosti Zeme a obieha svoju hviezdu s obdobím 287,4 dní. Tento kandidát na exomoon, ak by sa mal potvrdiť, bude prvým exomoonom, ktorý sa kedy objavil
Výsledky tímu (ktoré čakajú na vzájomné hodnotenie) tiež ukázali, že veľké mesiace sú zriedkavým javom vo vnútorných oblastiach hviezdnych systémov (do 1 AU). Bolo to niečo prekvapujúce, hoci Teachey uznáva, že je to v súlade s najnovšou teoretickou prácou. Podľa niektorých nedávnych štúdií by veľké planéty ako Jupiter mohli prísť o svoje mesiace, keď sa sťahujú dovnútra.
Ak by sa to malo ukázať, potom to, čo bolo svedkom Teacheyho a jeho kolegov, by sa mohlo považovať za dôkaz tohto procesu. Môže to byť tiež náznak, že naše súčasné misie na lov exoplanet nemusia zodpovedať za zisťovanie exomónov. V najbližších rokoch sa očakáva, že misie budúcej generácie poskytnú podrobnejšiu analýzu vzdialených hviezd a ich planetárnych systémov.
Ako však Teachey naznačil, tieto by mohli byť obmedzené z hľadiska toho, čo môžu zistiť, a nakoniec by mohli byť potrebné nové stratégie:
„Zriedkavosť mesiacov vo vnútorných oblastiach týchto hviezdnych systémov naznačuje, že jednotlivé mesiace budú aj naďalej ťažké nájsť v Keplerových údajoch, a nadchádzajúce misie ako TESS, ktoré by mali nájsť veľa veľmi krátkych planét, budú mať tiež ťažké nájsť čas. tieto mesiace. Je pravdepodobné, že mesiace, ktoré stále niekde očakávame, sú vo vonkajších oblastiach týchto hviezdnych systémov, rovnako ako v našej slnečnej sústave. Tieto regióny sa však oveľa ťažšie zisťujú, takže budeme musieť získať ešte dômyselnejšie informácie o tom, ako hľadáme tieto svety pomocou súčasných a blízkych dátových súborov. “
Medzitým môžeme určite vyjsť z toho, že sa objavil prvý exomoon. Aj keď tieto výsledky čakajú na vzájomné preskúmanie, potvrdenie tohto mesiaca bude znamenať ďalšie príležitosti na výskum systému Kepler-1625. Skutočnosť, že tento mesiac obieha v obývateľnej zóne hviezdy, je tiež zaujímavou črtou, aj keď nie je pravdepodobné, že je obývateľný aj samotný mesiac.
Stále je však zaujímavá možnosť obývateľného mesiaca obiehajúceho plynový gigant. Znie to ako niečo, čo sa mohlo vyskytnúť v niektorých filmoch sci-fi?
