Ne tik sen astronomi sāka atklāt pirmās planētas ap citām zvaigznēm. Pārsteidzoši, ka potenciāls to darīt var nebūt tik tālu.
Pirms izpētīt, kā mēs varētu atklāt tālu planētu satelītus, astronomi vispirms mēģina iegūt izpratni par to, ko viņi var meklēt. Par laimi, šis jautājums ir cieši saistīts ar strauji augošo izpratni par to, kā veidojas saules sistēmas.
Kopumā ir trīs mehānismi, ar kuru palīdzību planētas var iegūt satelītus. Visvienkāršākā ir to vienkārša veidošana no viena diska. Cits ir tas, ka milzīga trieciena rezultātā var nokļūt materiāli no planētas, kas veido satelītu, kā astronomi uzskata, ka tas noticis ar mūsu pašu Mēnesi. Daži aprēķini ir norādījuši, ka šādai ietekmei vajadzētu būt biežai un tik daudz no 1 uz 12 Zemei līdzīgām planētām šādā veidā varētu būt izveidojušas pavadoņus. Visbeidzot, satelīts var būt notverts asteroīds vai komēta, kā tas ir iespējams daudziem Jupitera un Saturna pavadoņiem.
Katrs no šiem gadījumiem rada atšķirīgu masu diapazonu. Sagūstītie ķermeņi, visticamāk, būs vismazākie, un maz ticams, ka tie tuvākajā nākotnē būs nosakāmi. Paredzams, ka trieciena radītie mēneši spēs veidot ķermeņus tikai ar 4% no visas planētas masas, un arī tie ir diezgan ierobežoti. Tiek uzskatīts, ka lielākie pavadoņi veidojas diskos, kas veido Jupiteru līdzīgi planētām. Tie, visticamāk, ir nosakāmi.
Pirmā metode, ar kuras palīdzību astronomi var atklāt šādus pavadoņus, ir izmaiņas, ko viņi varētu veikt zvaigznes viļņās, kuras līdz šim ir izmantotas daudzu ekstrasolāru planētu noteikšanai. Astronomi jau ir izpētījuši, kā bināro zvaigžņu pāris var ietekmēt bināro zvaigžņu sistēmu, ja trešā zvaigzne to riņķo. Ja binārā zvaigzne tiek apmainīta pret planētu un mēnesi, izrādās, ka visvieglāk atklātās sistēmas ir masīvi pavadoņi, kas atrodas tālu no planētas, bet tuvu mātes zvaigznei. Tomēr, izņemot ārkārtējos gadījumus, ļodzīties, ko pāris varētu izraisīt zvaigznē, ir tik mazs, ka to pārpludina zvaigznes virsmas konvektīvā kustība, padarot detektēšanu ar šo metodi gandrīz neiespējamu.
Astronomi ir sākuši tranzītā atklāt lielu skaitu eksoplanetu, kur planēta izraisa nelielus aptumsumus. Vai arī astronomi šādā veidā varētu noteikt mēness klātbūtni? Šajā gadījumā noteikšanas robeža atkal būtu balstīta uz mēness lielumu. Pašlaik Keplers Paredzams, ka satelīts varētu atklāt planētas, kuru masa ir līdzīga Zemei. Ja ap superjovijas planētu ir pavadoņi, kuru lielums ir līdzīgs Zemei, arī tie būtu jāatklāj. Tomēr ir grūti izveidot tik lielus mēnešus. Lielākais mēness Saules sistēmā Ganimēdā, kas ir 40% no Zemes diametra, noliekot to nedaudz zem pašreizējiem atklāšanas sliekšņiem, bet potenciāli sasniedzot turpmākās eksoplanētas misijas.
Tomēr tranzīta izraisīto aptumsumu tieša noteikšana nav vienīgais veids, kā tranzītu varētu izmantot eksomoņu atklāšanai. Dažos pēdējos gados astronomi ir sākuši izmantot citu planētu viļņus uz tām, kuras viņi jau bija atraduši, lai secinātu citu planētu esamību sistēmā tādā pašā veidā, ka Neptūna gravitācijas velkonis uz Urāna ļāva astronomiem paredzēt Neptūna eksistenci pirms tam. tas tika atklāts. Pietiekami masīvs mēness varētu izraisīt nosakāmas variācijas brīdī, kad sāksies un beigsies planētas tranzīts. Astronomi jau ir izmantojuši šo paņēmienu, lai ierobežotu potenciālo pavadoņu masu ap eksoplanetu HD 209458 un OGLE-TR-113b masām attiecīgi 3 un 7 Zemes masās.
Pirmā atklātā eksoplaneta tika atklāta ap pulsaru. Šīs planētas velkonis izraisīja regulāras pulsara sitiena izmaiņas. Pulsāri bieži pārspēj simtiem līdz tūkstošiem reižu sekundē un kā tādi ir ārkārtīgi jutīgi planētu klātbūtnes rādītāji. Ir zināms, ka pulsar PSR B1257 + 12 uzturas uz vienas planētas, kas ir tikai 0,04% no Zemes masas, kas ir krietni zem daudzu mēnešu masas sliekšņa. Pašlaik šo sistēmu atšķirības, ko izraisa pavadoņi, būtu potenciāli nosakāmas ar pašreizējo tehnoloģiju. Astronomi to jau ir izmantojuši, lai meklētu pavadoņus ap planētu, kas riņķo ap PSR B1620-26, un izslēdza, ka mēneši, kas pārsniedz 12% no Jupitera masas, atrodas astronomijas vienības pusē (attālums starp Zemi un Sauli vai 93 miljoni jūdžu) no planētas. .
Pēdējā metode, ar kuras palīdzību astronomi ir atklājuši planētas, kuras potenciāli varētu izmantot eksomooniem, ir tieša novērošana. Tā kā eksoplanētu tieša attēlveidošana ir notikusi tikai dažos pēdējos gados, šī iespēja, visticamāk, joprojām ir paņēmiena, taču turpmākās misijas, piemēram, Zemes planētas meklētāja koronagrāfs, var to novietot iespēju robežās. Pat ja mēness nav pilnībā izšķirts, pāra punkta centra nobīdi var noteikt ar pašreizējiem instrumentiem.
Kopumā, ja zināšanu izplatīšanās par planētu sistēmām turpinās, astronomiem vajadzētu būt spējīgiem tuvākajā laikā atklāt eksomoonus. Dažiem gadījumiem, piemēram, Pulsāra planētām, šāda iespēja jau pastāv, taču to retuma dēļ statistiskā varbūtība atrast planētu ar pietiekami lielu mēness ir maza. Bet, tā kā aprīkojums turpina uzlaboties, padarot dažādu metožu noteikšanas sliekšņus zemākus, būtu jāņem vērā pirmie eksomoni. Neapšaubāmi, pirmie būs lieli. Tas uzdos jautājumu par to, kāda veida virsmām un potenciāli atmosfērai tās varētu būt. Tas savukārt iedvesmotu vairāk jautājumu par to, kāda dzīve varētu pastāvēt.
Avots:
Ārpasaules planētu pavadoņu detektējamība - Karena M. Lūisa
