Nem olyan régen kezdtek a csillagászok felfedezni az első bolygót más csillagok körül. Meglepő módon a lehetősége ennek valószínűleg nem olyan messze van.
Mielőtt feltárnánk, hogyan érzékelhetjük a távoli bolygók műholdait, a csillagászoknak először meg kell próbálniuk megérteni, mit kereshetnek. Szerencsére ez a kérdés jól kapcsolódik a naprendszerek kialakulásának gyorsan fejlődő megértéséhez.
Általában három mechanizmus létezik, amelyek révén a bolygók műholdakat szerezhetnek. A legegyszerűbb számukra, hogy egyszerűen összeszereljék őket egyetlen gyűjtőlemezről. A másik az, hogy egy hatalmas ütés anyagot robbanthat fel egy bolygóról, amely műholdakká alakul, amint az csillagászok szerint a saját holdunkkal történt. Néhány becslés rámutatott, hogy az ilyen hatásoknak gyakoriaknak kell lenniük, és a Földhez hasonló bolygók közül 1-nél ilyen módon holdokat képezhetnek. Végül, egy műhold lehet elfogott aszteroida vagy üstökös, amilyen valószínűsíthető a Jupiter és a Szaturnusz holdjai számára.
Ezen esetek mindegyike eltérő tömegtartományt eredményez. Az elfogott testek valószínűleg a legkisebbek, és valószínűleg nem lesznek kimutathatók a közeljövőben. Az ütközéssel létrehozott holdok várhatóan csak olyan testeket képesek képezni, amelyek a bolygó teljes tömegének 4% -át teszik ki, és mint ilyenek, meglehetősen korlátozottak is. Úgy gondolják, hogy a legnagyobb holdok a Jupiterhez hasonló bolygókhoz hasonló tárcsákban alakulnak ki. Ezek valószínűleg észlelhetők.
Az első módszer, amellyel a csillagászok észlelhetik az ilyen holdakat, az a változás, amelyet a csillag hullámában hajtanak végre, és amelyet eddig sok extrasoláris bolygó felismerésére használtak. A csillagászok már megvizsgálták, hogyan befolyásolhatja egy bináris csillagpár egy bináris csillagrendszert egy harmadik csillagnál, amely körül kering. Ha a bináris csillagot kicserélik egy bolygóra és egy holdra, kiderül, hogy a legegyszerűbben észlelhető rendszerek hatalmas holdak, amelyek távol vannak a bolygótól, de közel vannak a szülőcsillaghoz. A szélsőséges esetektől eltekintve azonban az a hullámmennyiség, amelyet a pár indukálhat a csillagban, olyan kicsi, hogy a csillag felületének konvektív mozgása elduzzadja, és ezzel a módszerrel a detektálás szinte lehetetlenné válik.
A csillagászok megkezdték nagyszámú exoplaneta felfedezését tranzit útvonalon, ahol a bolygó enyhén elsötétül. A csillagászok is így észlelhetik a holdak jelenlétét? Ebben az esetben a kimutatási határ ismét a hold méretén alapul. Jelenleg a Kepler A műholdas várhatóan érzékeli a Földhez hasonló tömegű bolygót. Ha holdak léteznek egy szuper-joviás bolygó körül, amelyek szintén hasonlóak a Földhez, akkor azokat is fel kell mutatni. Az ilyen nagy holdok kialakítása azonban nehéz. A nappali rendszer legnagyobb holdja Ganymede-ben, amely a Föld átmérőjének 40% -át teszi ki, kissé alá helyezve a jelenlegi érzékelési küszöbértékeket, de potenciálisan elérheti a jövőbeli exoplanet-missziókat.
A tranzitok által okozott elsötétülés közvetlen észlelése azonban nem az egyetlen módja annak, hogy a tranzitok felfedezzék az egzomónokat. Az elmúlt néhány évben a csillagászok más bolygók hullámzását kezdték használni azokon, amelyeket már fedeztek fel, hogy más bolygók létezéséről következtessenek a rendszerben, ugyanúgy a Neptunusz gravitációs vontatóján az Uránuszon, amely lehetővé tette a csillagászoknak, hogy előre jelezzék Neptunusz létezését felfedezték. Egy kellően hatalmas hold észlelhető változásokat okozhat a bolygó átutazásának kezdete és vége felé. Az űrhajósok ezt a technikát már felhasználták a HD 209458 és OGLE-TR-113b exoplanetek körül a potenciális holdok tömegének korlátozására 3, illetve 7 Föld tömeg mellett.
Az első felfedezett exoplanetot egy pulzár körül fedezték fel. A bolygó vontatása változtatta a pulzár ritmusának rendszeres pulzálását. A pulzárok gyakran száz-ezerszor másodpercenként ütenek le, és mint ilyenek, rendkívül érzékeny mutatók a bolygók jelenlétére. Ismert, hogy a PSR B1257 + 12 pulsar egy olyan bolygót tárol, amely a Föld tömegének csupán 0,04% -a, amely jóval a sok hold tömegküszöbén van. Mint ilyen, a holdok által okozott változások ezekben a rendszerekben a jelenlegi technológiával potenciálisan kimutathatók lennének. A csillagászok már felhasználták a PSR B1620-26 körüli körüli bolygó körüli holdok keresésére, és a Jupiter tömegének több mint 12% -át meghaladó holdokat kizártak a Föld bolygójának fél csillagászati egységében (a Föld és a Nap közötti távolság vagy 93 millió mérföld). .
Az utolsó módszer, amellyel az csillagászok olyan bolygót fedeztek fel, amelyet potenciálisan lehet exomónokhoz használni, a közvetlen megfigyelés. Mivel az exoplanetek közvetlen képalkotása csak az elmúlt években valósult meg, ez a lehetőség valószínűleg még mindig távol marad, ám a jövőbeli küldetések, mint például a Földi Bolygó Finder Coronagraph, a lehetőségek birodalmába helyezhetik. Még ha a hold sem teljesen oldódik meg, a pár pontjának középpontja eltolható lehet a jelenlegi műszerekkel.
Összességében, ha a tudás robbanása tovább folytatódik a bolygórendszereken, akkor a csillagászoknak képesnek kell lenniük a közeljövőben egzomók észlelésére. Bizonyos esetekben, például a pulsar bolygókhoz, már létezik ez a lehetőség, de ritkaságuk miatt alacsony a statisztikai valószínűsége annak, hogy egy kellően nagy holdnal rendelkező bolygót találjanak. De ahogy a felszerelés tovább javul, és a detektálási küszöbértékek alacsonyabbak lesznek a különféle módszereknél, az első egzómonoknak szem előtt kell tartaniuk a figyelmet. Kétségkívül az elsők nagyok lesznek. Ez felteszi a kérdést, hogy milyen felületek és potenciálisan légkörök lehetnek. Ez viszont további kérdéseket vet fel arra, hogy mi létezhet az élettel.
Forrás:
Az extraszoláris bolygók holdjainak kimutathatósága - Karen M. Lewis
