Nie je to tak dávno, čo astronómovia začali objavovať prvé planéty okolo iných hviezd. Je prekvapujúce, že to nemusí byť také vzdialené.
Predtým, ako preskúmame, ako by sme mohli zistiť satelity vzdialených planét, sa musia astronómovia najprv pokúsiť pochopiť, čo môžu hľadať. Našťastie táto otázka súvisí s rýchlo sa rozvíjajúcim chápaním toho, ako sa tvoria solárne systémy.
Vo všeobecnosti existujú tri mechanizmy, pomocou ktorých môžu planéty získavať satelity. Najjednoduchšie je, aby sa jednoducho vytvorili dokopy z jedného akrétneho disku. Ďalším je to, že masívny dopad môže zraziť materiál z planéty, ktorá sa formuje do satelitu, ako sa domnievajú astronómovia s našim vlastným mesiacom. Niektoré odhady naznačujú, že takéto vplyvy by mali byť časté a až 1 z 12 planét podobných Zemi mohla vytvoriť mesiace. Nakoniec, satelitom môže byť zachytený asteroid alebo kométa, ako je pravdepodobné pre mnoho mesiacov Jupitera a Saturna.
Každý z týchto prípadov produkuje iný rozsah hmotností. Zachytené telá budú pravdepodobne najmenšie, a preto je nepravdepodobné, že budú v blízkej budúcnosti zistiteľné. Očakáva sa, že mesiace generované nárazom budú schopné tvoriť telá len so 4% celkovej hmotnosti planéty, a preto sú dosť obmedzené. Predpokladá sa, že najväčšie mesiace sa vytvoria na diskoch okolo formovania Jupitera ako planéty. Tieto sú najpravdepodobnejšie zistiteľné.
Prvý spôsob, ktorým môžu astronómovia detekovať takéto mesiace, sú zmeny, ktoré by urobili v kolísaní hviezdy, ktorá sa doteraz používala na detekciu mnohých extrasolárnych planét. Astronómovia už študovali, ako môže dvojica dvojhviezd ovplyvniť dvojhviezdny systém, ktorý môže mať na tretej hviezde obežnú dráhu. Ak je binárna hviezda zamenená za planétu a mesiac, ukázalo sa, že najjednoduchší systém na detekciu sú obrovské mesiace, ktoré sú vzdialené od planéty, ale sú blízko materskej hviezdy. Avšak, s výnimkou extrémnych prípadov, je množstvo kolísania, ktoré mohol pár vyvolať v hviezde, také malé, že by bolo zaplavené konvekčným pohybom povrchu hviezdy, čo znemožňuje detekciu touto metódou.
Astronómovia začali detekovať veľké množstvo exoplanet pomocou tranzitov, kde planéta spôsobuje malé zatmenie. Dokážu astronómovia týmto spôsobom zistiť prítomnosť mesiacov? V tomto prípade by limit detekcie opäť vychádzal z veľkosti mesiaca. V súčasnej dobe Kepler Očakáva sa, že satelit zistí planéty podobné hmotnosti ako Zem. Ak okolo superjovianskej planéty existujú mesiace, ktoré sú rovnako veľké ako Zem, mali by sa tiež zistiť. Vytváranie takýchto mesiacov je však ťažké. Najväčší mesiac v slnečnej sústave v Ganymede, ktorý je 40% priemeru Zeme, čím sa skromne dostal pod súčasné detekčné prahy, ale potenciálne je v dosahu budúcich exoplanetových misií.
Priama detekcia zatmení spôsobených tranzitmi však nie je jediným spôsobom, ako by sa tranzity mohli použiť na objavenie exomónov. V posledných niekoľkých rokoch astronómovia začali používať kolísanie iných planét na tých, ktoré už objavili, aby odvodili existenciu iných planét v systéme rovnakým spôsobom, ako gravitačné ťahanie Neptúna na Uráne umožnilo astronómom predpovedať Neptúnovu existenciu predtým. bolo objavené. Dostatočne masívny mesiac by mohol spôsobiť zistiteľné variácie, kedy sa začne a končí tranzit planéty. Astronómovia už túto techniku použili na obmedzenie množstva potenciálnych mesiacov okolo exoplanet HD 209458 a OGLE-TR-113b pri hmotnostiach 3 a 7 Zeme.
Prvý objavený exoplanet bol objavený okolo pulzaru. Ťahanie tejto planéty spôsobilo zmenu pravidelného pulzu pulzárneho rytmu. Pulsary často porazia stovky až tisícky krát za sekundu a ako také sú mimoriadne citlivými ukazovateľmi prítomnosti planét. Je známe, že pulzar PSR B1257 + 12 má jednu planétu, ktorá predstavuje iba 0,04% hmotnosti Zeme, čo je výrazne pod prahom hmotnosti mnohých mesiacov. Preto by variácie v týchto systémoch spôsobené mesiacmi boli potenciálne detegovateľné súčasnou technológiou. Astronómovia ju už použili na vyhľadávanie mesiacov okolo planéty obiehajúcich okolo PSR B1620-26 a vylúčili viac ako 12% hmotnosti Jupitera v rámci polovice astronomickej jednotky (vzdialenosť medzi Zemou a Slnkom alebo 93 miliónov míľ) planéty. ,
Poslednou metódou, pomocou ktorej astronómovia zistili planéty, ktoré by sa mohli potenciálne použiť na exomoóny, je priame pozorovanie. Keďže priame zobrazovanie exoplaniet sa realizovalo až v posledných niekoľkých rokoch, je táto možnosť pravdepodobne ešte ďaleko, ale budúce misie, ako je Koronograf na vyhľadávanie zemskej planéty, ho môžu zaradiť do oblasti možností. Aj keď nie je mesiac úplne rozlíšený, ofset stredu bodu dvojice môže byť zistiteľný súčasnými nástrojmi.
Celkovo, ak výbuch vedomostí o planétových systémoch pokračuje, astronómovia by mali byť schopní odhaliť exomoóny v blízkej budúcnosti. V niektorých prípadoch už existuje možnosť, ako napríklad pulzárne planéty, ale štatistická pravdepodobnosť nájdenia planéty s dostatočne veľkým mesiacom je kvôli ich vzácnosti nízka. Ale keďže sa vybavenie neustále zlepšuje a znižujú prahy detekcie pre rôzne metódy, mali by sa zohľadniť prvé exomoony. Nepochybne prvé budú veľké. To vyvolá otázku, aké druhy povrchov a potenciálne atmosféry môžu mať. Na druhej strane by to vyvolalo ďalšie otázky o tom, čo môže existovať život.
zdroj:
Detekovateľnosť mesiacov extra-solárnych planét - Karen M. Lewis
