Не толкова отдавна астрономите започнаха да откриват първите планети около други звезди. Изненадващо е, че потенциалът за това може да не е толкова далеч.
Преди да проучат как можем да открием спътници на далечни планети, астрономите първо трябва да се опитат да разберат какво могат да търсят. За щастие, този въпрос се свързва добре с бързо развиващото се разбиране за това как се образуват слънчеви системи.
Като цяло има три механизма, чрез които планетите могат да получат спътници. Най-простото е те просто да се формират заедно от един диск за нарастване. Друго е, че огромното въздействие може да събори материал от планета, която се превръща в спътник, както астрономите смятат, че се е случило със собствената ни Луна. Някои оценки сочат, че подобни въздействия трябва да бъдат чести и толкова, колкото 1 на 12 планети като Земята може да са образували луни по този начин. И накрая, сателит може да бъде заловен астероид или комета, както е вероятно за много от луните на Юпитер и Сатурн.
Всеки от тези случаи произвежда различна гама от маси. Заловените тела вероятно ще бъдат най-малките и поради това е малко вероятно да бъдат открити в близко бъдеще. Очаква се получените от въздействието луни да могат да образуват тела само с 4% от общата маса на планетата и като такива също са по-ограничени. Смята се, че най-големите луни се образуват в дисковете около формирането на Юпитер като планети. Това е най-вероятно да бъдат откриваеми.
Първият метод, чрез който астрономите могат да открият такива луни, е чрез промените, които биха направили в колебанието на звездата, който досега е използван за откриване на много екстрасоларни планети. Астрономите вече са проучили как една двойка бинарни звезди може да повлияе на двоична звезда система може да има върху трета звезда, която орбитира. Ако бинарната звезда бъде заменена за планета и луна, се оказва, че най-лесните системи за откриване са масивни луни, които са отдалечени от планетата, но близо до родителската звезда. Въпреки това, с изключение на крайни случаи, количеството колебание, което двойката би могла да предизвика в звездата, е толкова малко, че би могло да бъде залято от конвективното движение на повърхността на звездата, което прави откриването чрез този метод почти невъзможно.
Астрономите започнаха да откриват транзит голям брой екзопланети, където планетата причинява малки затъмнения. Може ли астрономите да открият и присъствието на луни по този начин? В този случай ограничението за откриване отново ще се основава на размера на луната. В момента на Кеплер Очаква се спътникът да открие планети, подобни по маса на Земята. Ако около луната на Супер Джовиан съществуват луни, които също са сходни по размер с Земята, те също трябва да бъдат открити. Въпреки това, образуването на луни толкова големи е трудно. Най-голямата луна в Слънчевата система в Ганимед, която е 40% от диаметъра на Земята, което я поставя скромно под настоящите прагове на откриване, но потенциално в обсега на бъдещи мисии по екзопланета.
Въпреки това, директното откриване на затъмненията, причинени от транзитите, не е единственият начин, по който транзитите могат да бъдат използвани за откриване на екзомони. През последните няколко години астрономите започнаха да използват колебанието на други планети върху онези, които вече бяха открили, за да заключат съществуването на други планети в системата по същия начин, по който гравитационният влекач на Нептун върху Уран позволи на астрономите да предскажат съществуването на Нептун преди беше открито. Достатъчно масивната луна може да причини забележими промени в кога транзитът на планетата ще започне и приключи. Астрономите вече са използвали тази техника, за да поставят ограничения на масата на потенциалните луни около екзопланети HD 209458 и OGLE-TR-113b при 3 и 7 земни маси съответно.
Първата открита екзопланета беше открита около пулсар. Влечението на тази планета предизвика вариация на редовното пулсиране на пулсарския удар. Пулсарите често бият стотици хиляди пъти в секунда и като такива са изключително чувствителни показатели за наличието на планети. Известно е, че пулсарният PSR B1257 + 12 притежава една планета, която е само 0,04% от масата на Земята, което е много под прага на масата на много луни. Като такива, вариациите в тези системи, причинени от луни, биха могли да бъдат открити с помощта на съвременните технологии. Астрономите вече са го използвали за търсене на луни около планетата в орбита на PSR B1620-26 и изключват луни над 12% от масата на Юпитер в рамките на половин астрономическа единица (разстоянието между Земята и Слънцето или 93 милиона мили) от планетата ,
Последният метод, чрез който астрономите са открили планети, които потенциално биха могли да бъдат използвани за екзомони, е прякото наблюдение. Тъй като директното изобразяване на екзопланети се реализира едва през последните няколко години, тази опция вероятно все още е изключена, но бъдещите мисии като Коронарографа за наземни планети могат да я поставят в сферата на възможностите. Дори ако Луната не е напълно разрешена, изместването на центъра на точката на двойката може да се открие с текущи инструменти.
Като цяло, ако експлозията на знанието за планетарните системи продължи, астрономите трябва да бъдат в състояние да открият екзомони в близко бъдеще. Възможността вече съществува за някои случаи, като пулсарски планети, но поради тяхната рядкост статистическата вероятност да се намери планета с достатъчно голяма луна е ниска. Но тъй като оборудването продължава да се усъвършенства, като прави праговете на откриване по-ниски за различни методи, първите екзомуни трябва да се появят. Безспорно първите ще са големи. Това ще повдигне въпроса какви видове повърхности и потенциално атмосфера могат да имат. От своя страна това би вдъхновило повече въпроси за това какъв живот може да съществува.
Източник:
Откриваемостта на луните на извън слънчевите планети - Карън М. Люис
