Πριν από πολύ καιρό οι αστρονόμοι άρχισαν να ανακαλύπτουν τους πρώτους πλανήτες γύρω από άλλα αστέρια. Παραδόξως, η πιθανότητα να το πράξει μπορεί να μην είναι τόσο μακριά.
Πριν εξερευνήσουμε πώς μπορούμε να εντοπίσουμε δορυφόρους απόμακρων πλανητών, οι αστρονόμοι πρέπει πρώτα να προσπαθήσουν να κατανοήσουν τι μπορεί να αναζητούν. Ευτυχώς, αυτή η ερώτηση συνδέεται καλά με την ταχέως αναπτυσσόμενη κατανόηση του πώς σχηματίζονται τα ηλιακά συστήματα.
Γενικά, υπάρχουν τρεις μηχανισμοί με τους οποίους οι πλανήτες μπορούν να αποκτήσουν δορυφόρους. Το πιο απλό είναι να σχηματιστούν απλώς από έναν μόνο δίσκο προσαύξησης. Ένα άλλο είναι ότι ένα τεράστιο αντίκτυπο μπορεί να χτυπήσει υλικό από έναν πλανήτη που σχηματίζεται σε δορυφόρο, καθώς οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι συνέβη με τη δική μας Σελήνη. Ορισμένες εκτιμήσεις έχουν δείξει ότι τέτοιες επιπτώσεις πρέπει να είναι συχνές και έως 1 στις 12 Γη σαν πλανήτες μπορεί να έχουν σχηματίσει φεγγάρια με αυτόν τον τρόπο. Τέλος, ένας δορυφόρος μπορεί να είναι ένας αστεροειδής ή κομήτης που έχει συλληφθεί, όπως είναι πιθανό για πολλά από τα φεγγάρια του Δία και του Κρόνου.
Κάθε μία από αυτές τις περιπτώσεις παράγει ένα διαφορετικό εύρος μαζών. Τα συλλαμβανόμενα σώματα είναι πιθανότατα τα μικρότερα και είναι απίθανο να εντοπιστούν στο εγγύς μέλλον. Τα φεγγάρια που δημιουργούνται από κρούσεις αναμένεται να μπορούν μόνο να σχηματίσουν σώματα με το 4% της συνολικής μάζας του πλανήτη και ως εκ τούτου, είναι μάλλον περιορισμένα επίσης. Τα μεγαλύτερα φεγγάρια πιστεύεται ότι σχηματίζονται στους δίσκους γύρω από το σχηματισμό του Δία σαν πλανήτες. Αυτά είναι πιο πιθανό να είναι ανιχνεύσιμα.
Η πρώτη μέθοδος με την οποία οι αστρονόμοι μπορούν να ανιχνεύσουν τέτοια φεγγάρια είναι με τις αλλαγές που θα κάνουν στην ταλάντευση του αστεριού που έχει χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση πολλών εξωηλιακών πλανητών μέχρι σήμερα. Οι αστρονόμοι έχουν ήδη μελετήσει πώς ένα ζευγάρι δυαδικών αστεριών μπορεί να επηρεάσει ένα δυαδικό σύστημα αστεριών που μπορεί να έχει σε ένα τρίτο αστέρι σε τροχιά. Εάν το δυαδικό αστέρι ανταλλάσσεται για έναν πλανήτη και ένα φεγγάρι, αποδεικνύεται ότι τα ευκολότερα συστήματα που μπορούν να εντοπιστούν είναι τεράστια φεγγάρια που βρίσκονται μακριά από τον πλανήτη, αλλά κοντά στο γονικό αστέρι. Ωστόσο, εκτός από ακραίες περιπτώσεις, η ποσότητα ταλάντευσης που θα μπορούσε να προκαλέσει το ζεύγος στο αστέρι είναι τόσο μικρή που θα κατακλύζεται από την κίνηση της επιφάνειας του αστεριού, καθιστώντας σχεδόν αδύνατη την ανίχνευση μέσω αυτής της μεθόδου.
Οι αστρονόμοι έχουν αρχίσει να ανιχνεύουν μεγάλο αριθμό εξωπλανητών με διέλευση, όπου ο πλανήτης προκαλεί μικρές εκλείψεις. Θα μπορούσαν επίσης οι αστρονόμοι να εντοπίσουν την παρουσία των φεγγαριών με αυτόν τον τρόπο; Σε αυτήν την περίπτωση, το όριο ανίχνευσης θα βασίζεται και πάλι στο μέγεθος του φεγγαριού. Επί του παρόντος, το Κέπλερ Ο δορυφόρος αναμένεται να ανιχνεύσει πλανήτες παρόμοια μάζα με τη Γη. Εάν υπάρχουν φεγγάρια γύρω από έναν σούπερ-Γιοβικό πλανήτη που έχουν επίσης παρόμοιο μέγεθος με τη Γη, θα πρέπει επίσης να εντοπιστούν. Ωστόσο, η δημιουργία φεγγαριών τόσο μεγάλη είναι δύσκολη. Το μεγαλύτερο φεγγάρι στο ηλιακό σύστημα στο Ganymede, το οποίο είναι το 40% της διαμέτρου της Γης, τοποθετώντας το σε χαμηλά επίπεδα κάτω από τα τρέχοντα όρια ανίχνευσης, αλλά ενδεχομένως να φτάσει σε μελλοντικές αποστολές εξωπλανήτη.
Ωστόσο, η άμεση ανίχνευση των εκλείψεων που προκαλούνται από τις διελεύσεις δεν είναι ο μόνος τρόπος με τον οποίο θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν οι διελεύσεις για να ανακαλύψουν εξόμοια. Τα τελευταία χρόνια, οι αστρονόμοι έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούν την ταλάντευση άλλων πλανητών σε αυτούς που είχαν ήδη ανακαλύψει για να συμπεράνουν την ύπαρξη άλλων πλανητών στο σύστημα με τον ίδιο τρόπο που η βαρυτική έλξη του Ποσειδώνα στον Ουρανό επέτρεψε στους αστρονόμους να προβλέψουν την ύπαρξη του Ποσειδώνα πριν ανακαλύφθηκε. Ένα αρκετά ογκώδες φεγγάρι θα μπορούσε να προκαλέσει ανιχνεύσιμες διακυμάνσεις κατά την έναρξη και τη λήξη της διέλευσης του πλανήτη. Οι αστρονόμοι έχουν ήδη χρησιμοποιήσει αυτήν την τεχνική για να θέσουν όρια στη μάζα πιθανών φεγγαριών γύρω από τους εξωπλανήτες HD 209458 και OGLE-TR-113b στις μάζες 3 και 7 της Γης αντίστοιχα.
Ο πρώτος εξωπλανήτης που ανακαλύφθηκε ανακαλύφθηκε γύρω από ένα πάλσαρ. Το τράβηγμα αυτού του πλανήτη προκάλεσε μεταβολή του κανονικού παλμού του ρυθμού του pulsar. Οι παλμοί συχνά χτυπούν εκατοντάδες έως χιλιάδες φορές το δευτερόλεπτο και ως εκ τούτου, είναι εξαιρετικά ευαίσθητοι δείκτες της παρουσίας πλανητών. Το pulsar PSR B1257 + 12 είναι γνωστό ότι φιλοξενεί έναν πλανήτη που είναι μόλις 0,04% της μάζας της Γης, ο οποίος είναι πολύ κάτω από το όριο μάζας πολλών φεγγαριών. Ως εκ τούτου, οι παραλλαγές σε αυτά τα συστήματα, που προκαλούνται από φεγγάρια θα ήταν δυνητικά ανιχνεύσιμες με την τρέχουσα τεχνολογία. Οι αστρονόμοι το έχουν ήδη χρησιμοποιήσει για να αναζητήσουν φεγγάρια γύρω από τον πλανήτη σε τροχιά γύρω από το PSR B1620-26 και απέκλεισαν τα φεγγάρια πάνω από το 12% της μάζας του Δία μέσα σε μισή αστρονομική μονάδα (η απόσταση μεταξύ της Γης και του Ήλιου ή 93 εκατομμύρια μίλια) του πλανήτη .
Η τελευταία μέθοδος με την οποία οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει πλανήτες που θα μπορούσαν ενδεχομένως να χρησιμοποιηθούν για εξωμόνια είναι η άμεση παρατήρηση. Δεδομένου ότι η άμεση απεικόνιση των εξωπλανητών έχει πραγματοποιηθεί μόνο τα τελευταία χρόνια, αυτή η επιλογή είναι πιθανότατα πολύ μακριά, αλλά μελλοντικές αποστολές όπως το Terrestrial Planet Finder Coronagraph μπορεί να το θέσουν στη σφαίρα πιθανότητας. Ακόμα κι αν το φεγγάρι δεν έχει επιλυθεί πλήρως, η μετατόπιση του κέντρου της κουκίδας του ζεύγους μπορεί να είναι ανιχνεύσιμη με τα τρέχοντα όργανα.
Συνολικά, εάν συνεχιστεί η έκρηξη της γνώσης στα πλανητικά συστήματα, οι αστρονόμοι θα πρέπει να είναι σε θέση να εντοπίζουν εξωμόνια στο εγγύς μέλλον. Η πιθανότητα υπάρχει ήδη για ορισμένες περιπτώσεις, όπως οι πλανήτες pulsar, αλλά λόγω της σπανιότητάς τους, η στατιστική πιθανότητα εύρεσης ενός πλανήτη με ένα αρκετά μεγάλο φεγγάρι είναι χαμηλή. Όμως, καθώς ο εξοπλισμός συνεχίζει να βελτιώνεται, κάνοντας τα όρια ανίχνευσης χαμηλότερα για διάφορες μεθόδους, τα πρώτα εξωμόνια θα πρέπει να εμφανιστούν. Αναμφίβολα, τα πρώτα θα είναι μεγάλα. Αυτό θα θέσει το ερώτημα τι είδους επιφάνειες και ενδεχομένως ατμόσφαιρες μπορεί να έχουν. Με τη σειρά του, αυτό θα εμπνεύσει περισσότερες ερωτήσεις σχετικά με το τι μπορεί να υπάρχει η ζωή.
Πηγή:
Η ανιχνευσιμότητα των φεγγαριών των ηλιακών πλανητών - Karen M. Lewis
