Kopš tās izvietošanas 2009. gada martā Keplera misija ir atklājusi tūkstošiem ārpus Saules planētas kandidātu. Faktiski laikposmā no 2009. gada līdz 2012. gadam tas atklāja kopumā 4496 kandidātus un apstiprināja 2337 eksoplanetu esamību. Pat pēc tam, kad divi no tā reakcijas riteņiem neizdevās, kosmosa kuģim joprojām izdevās pagriezt tālās planētas K2 misijas ietvaros, sastādot vēl 521 kandidātu un apstiprinot 157.
Tomēr saskaņā ar jaunu pētījumu, ko veica Kolumbijas universitātes un pilsoņu zinātnieka pāra pētījumi, iespējams, ka Keplers arī ir atradis pierādījumus par ārpussaules mēness. Pēc tam, kad tika izsijāti dati no simtiem tranzīta tranzītu, kurus atklāja Keplera misija, pētnieki atrada vienu gadījumu, kad tranzīta planēta parādīja pazīmes, ka viņam ir satelīts.
Viņu pētījumu, kas nesen tiešsaistē tika publicēts ar nosaukumu “HEK VI: Galilejas analogu rašanās Keplerā un eksomona kandidāta Kepler-1625b I rašanos”, vadīja Alekss Tečejs, Kolumbijas universitātes maģistrantūras students un maģistrantūras pētnieks Nacionālais zinātnes fonds (NSF). Viņam pievienojās Deivids Ķipings, Kolumbijas universitātes astronomijas profesora palīgs un projekta “The Hunt for Exomoons with Kepler” (HEK) galvenais pētnieks, kā arī pilsoņu zinātnieks Allan Schmitt.
Dr Kipping gadiem ilgi HEK ietvaros meklēja Kepler datu bāzē eksomoonu pierādījumus. Tas nav pārsteidzoši, ņemot vērā iespējas, kuras eksomoni piedāvā zinātniskiem pētījumiem. Mūsu Saules sistēmā dabisko pavadoņu izpēte ir atklājusi svarīgas lietas par mehānismiem, kas virza agrīnu un vēlu planētas veidošanos, un pavadoņiem piemīt interesantas ģeoloģiskas iezīmes, kuras parasti sastopamas citos ķermeņos.
Šī iemesla dēļ tiek uzskatīts par nepieciešamu paplašināt šo pētījumu līdz eksoplanētu medībām. Jau tādas eksoplanētu medību misijas kā Keplers ir parādījušas daudz planētu, kas izaicina tradicionālās idejas par to, kā planētas veidojas un kāda veida planētas ir iespējamas. Ievērības cienīgākais piemērs ir gāzes giganti, kuri novērojuši riņķošanu ļoti tuvu savām zvaigznēm (aka. “Hot Jupiters”).
Tādējādi eksomoonu izpēte varētu sniegt vērtīgu informāciju par iespējamiem satelītu veidiem un to, vai mūsu pašu pavadoņi ir tipiski. Kā Teachey pa e-pastu stāstīja Space Magazine:
“Exomoons varētu mums daudz pastāstīt par mūsu Saules sistēmas un citu zvaigžņu sistēmu veidošanos. Mēs savā Saules sistēmā redzam pavadoņus, bet vai tie ir izplatīti citur? Mums ir tendence domāt tā, bet mēs nevaram droši zināt, kamēr mēs viņus patiesībā neredzēsim. Bet tas ir svarīgs jautājums, jo, ja mēs uzzinām, ka tur nav īpaši daudz pavadoņu, tas liek domāt, ka mūsu Saules sistēmā pirmajās dienās notika kaut kas neparasts, un tam varētu būt liela ietekme uz to, kā dzīve radās Zeme. Citiem vārdiem sakot, vai mūsu Saules sistēmas vēsture ir izplatīta visā galaktikā, vai arī mums ir ļoti neparasts izcelsmes stāsts? Un ko tas saka par dzīves iespējām, kas šeit rodas? Exomoons piedāvā mums pavedienus, kā atbildēt uz šiem jautājumiem. ”
Turklāt tiek uzskatīts, ka daudzi Saules sistēmas pavadoņi, tostarp Europa, Ganymede, Enceladus un Titan, ir potenciāli apdzīvojami. Tas ir saistīts ar faktu, ka šie ķermeņi vienmērīgi piegādā gaistošās vielas (piemēram, slāpekli, ūdeni, oglekļa dioksīdu, amonjaku, ūdeņradi, metānu un sēra dioksīdu), un tiem ir iekšēji sildīšanas mehānismi, kas varētu nodrošināt nepieciešamo enerģiju bioloģisko procesu darbināšanai.
Arī šeit eksomoonu izpēte piedāvā interesantas iespējas, piemēram, vai tie var būt apdzīvojami vai pat līdzīgi Zemei. Šo un citu iemeslu dēļ astronomi vēlas noskaidrot, vai planētās, kuras ir apstiprinātas tālu zvaigžņu sistēmās, ir pavadoņu sistēmas un kādi apstākļi ir uz tām. Bet kā norādīja Teachey, eksomonu meklēšana rada vairākas problēmas, salīdzinot ar eksoplanētu medībām:
“Mēnešus ir grūti atrast, jo 1) mēs sagaidām, ka tie parasti ir diezgan mazi, kas nozīmē, ka tranzīta signāls sāksies diezgan vāji, un 2) katru reizi, kad planēta šķērsos, mēness parādīsies citādāk vieta. Tas apgrūtina datu atklāšanu, un tranzīta notikumu modelēšana ir ievērojami dārgāka skaitļošanas ziņā. Bet mūsu darbs piesaista pavadoņu parādīšanos dažādās vietās, ņemot laika signālu daudzos dažādos tranzīta notikumos un pat daudzās dažādās eksoplanētu sistēmās. Ja pavadoņi ir tur, laika gaitā tie faktiski izdalīs signālu abās planētas tranzīta pusēs. Tad ir jāmodelē šis signāls un jāsaprot, ko tas nozīmē mēness lieluma un rašanās līmeņa ziņā. ”
Lai atrastu eksomonu pazīmes, Teachey un viņa kolēģi veica meklēšanu Keplera datu bāzē un analizēja 284 eksoplanetu kandidātu tranzītu to priekšā attiecīgajām zvaigznēm. Šīs planētas izmēros svārstījās no Zemei līdz Jupiteram līdzīga diametra un ap tām riņķoja ap zvaigznēm attālumā no ~ 0,1 līdz 1,0 AU. Pēc tam viņi modelēja zvaigžņu gaismas līkni, izmantojot fāzes salocīšanas un salikšanas paņēmienus.
Šīs metodes parasti izmanto astronomi, kuri uzrauga zvaigznīšu gaismas kritumu, ko izraisa planētu tranzīts (t.i., tranzīta metode). Kā paskaidroja Teachey, process ir diezgan līdzīgs:
“Pamatā mēs laikdaļu datus sadala vienādos gabalos, un katra gabala vidū ir viens planētas tranzīts. Saliekot šos gabalus kopā, mēs varam iegūt skaidrāku priekšstatu par tranzīta izskatu… Mēness meklēšanai mēs būtībā darām to pašu, tikai tagad mēs skatāmies uz datiem ārpus galvenā planētas tranzīta. Kad dati ir sakrauti, tiek ņemti visu datu punktu vidējie rādītāji noteiktā laika logā un, ja ir mēness, mums tur vajadzētu ieraudzīt kādu trūkstošu zvaigžņu gaismu, kas mums ļauj secināt par tā klātbūtni. ”
Viņi atrada vienu kandidātu, kas atradās sistēmā Kepler-1625, dzeltenā zvaigzne, kas atrodas apmēram 4000 gaismas gadu attālumā no Zemes. Izraudzītais Kepler-1625B I, šis mēness riņķo ap lielo gāzes gigantu, kas atrodas zvaigznes apdzīvojamā zonā, ir 5,9 līdz 11,67 reizes lielāks nekā Zeme un riņķo ap savu zvaigzni ar laika posmu 287,4 dienas. Šis eksomona kandidāts, ja tas būtu jāapstiprina, būs pirmais jebkad atklātais eksomons
Komandas rezultāti (kas gaida salīdzinošo pārskatīšanu) arī parādīja, ka lieli pavadoņi ir reta parādība zvaigžņu sistēmu iekšējos reģionos (1 AU robežās). Tas bija kaut kas pārsteigums, lai gan Teachey atzīst, ka tas atbilst nesenajam teorētiskajam darbam. Saskaņā ar to, ko liecina daži nesenie pētījumi, lielas planētas, piemēram, Jupiters, migrējot uz iekšu, varētu zaudēt pavadoņus.
Ja izrādās, ka tas tā ir, tad to, ko Teakejs un viņa kolēģi bija liecinieki, varētu uzskatīt par šī procesa pierādījumu. Tas varētu būt arī norāde uz to, ka mūsu pašreizējās eksoplanētu medību misijas var nebūt saistītas ar eksomoonu noteikšanu. Paredzams, ka nākamajos gados nākamās paaudzes misijas sniegs sīkāku tālu zvaigžņu un to planētu sistēmu analīzi.
Tomēr, kā norādīja Teachey, arī tos varētu ierobežot to, ko viņi var atklāt, un galu galā var būt vajadzīgas jaunas stratēģijas:
"Mēnešu retums šo zvaigžņu sistēmu iekšējos reģionos liek domāt, ka Keplera datos atsevišķus mēnešus būs grūti atrast, un arī grūti gaidāmas misijas, piemēram, TESS, kurām vajadzētu atrast daudz ļoti īsa perioda planētu, būs grūti atrast. šie pavadoņi. Iespējams, ka mēness, ko mēs joprojām sagaidām kaut kur atrodamies, dzīvo šo zvaigžņu sistēmu ārējos reģionos, tāpat kā mūsu Saules sistēma. Bet šos reģionus ir daudz grūtāk pārbaudīt, tāpēc mums būs vēl gudrāk jāzina, kā mēs meklējam šīs pasaules ar pašreizējām un tuvākajā nākotnē pieejamajām datu kopām. ”
Pa to laiku mēs noteikti varam būt aizrauti ar faktu, ka šķiet, ka pirmais eksomons ir atklāts. Kamēr šie rezultāti gaida salīdzinošo pārskatīšanu, šī mēness apstiprināšana nozīmēs papildu pētījumu iespējas Kepler-1625 sistēmai. Fakts, ka šis mēness riņķo zvaigznes apdzīvojamā zonā, ir arī interesanta iezīme, lai gan nav iespējams, ka pats mēness ir apdzīvojams.
Tomēr neapšaubāmi ir interesanta iespēja, ka apdzīvojams mēness riņķo ap gāzes gigantu. Vai tas izklausās pēc kaut kā, kas varētu būt parādījies dažās zinātniskās fantastikas filmās?
