EGZOLUNARYSTYKA II (1) – stan badań

WIZJA ASTRONOMII PLASTYCZNEJ
AKTUALNA WIEDZA

Uważa się, że ponieważ istnieją egzomegaplanety, istnieją też egzoksiężyce. Najmniejsza, odkryta dotąd przez sondę Kepler, egzoplaneta, Kepler-37b, jest niewiele większa od ziemskiego Księżyca. Zatem sonda Kepler byłaby w stanie odkryć podobny do Ziemi egzoksiężyc.

Misja Kepler przyniosła ogromną bazę danych, które mogą być wykorzystane obecnie (po awarii z żyroskopami sondy przed 2013 r.), niezależnie od obserwacji, do odkrywania niejako wtórnie, egzoplanet. Wiele takich egzoplanet wykryto tym sposobem, a co najmniej jedną egzoplanetę tą drogą odkrył polski astronom-amator. Na tej samej zasadzie można odkryć egzoksiężyce. Obecnie materiał empiryczny misji Kepler jest ogólnie dostępny dla wszystkich zainteresowanych. Jedyne, co jest przy tym wymagane, to znaczna praca, cierpliwość oraz żmudne obliczenia, jakie należy wykonać, aby wykryć taki egzoksiężyc.

Jedną z takich podjętych profesjonalnych inicjatyw jest projekt HEK (Hunt for Exomoons with Kepler – Polowanie na Egzoksiężyce), prowadzony przez Davida Kippinga i Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Zastosowana tu procedura wymaga wykorzystania dużych mocy obliczeniowych komputerów.

Podstawową regułą poszukiwania egzoksiężyców jest fakt, że hipotetyczny egzoksiężyc modyfikuje grawitacyjnie (zmiany ruchu planety pod wpływem masy jej księżyca) jak i fotometrycznie (minimalne przyćmienie blasku gwiazdy przez księżyc, nakładające się na zaćmienie blasku spowodowane przez planetę) bieg egzoplanety. Jest to podobna zasada jak przy wykrywaniu samych egzoplanet. Tu na główny pik egzoplanety nakłada się pik spowodowany obecnością egzoksiężyca.

Są z tym jednak problemy, bo istnieją zjawiska naśladujące powyższe, takie jak np. plamy na gwieździe i jej oscylacje, błędy spowodowane czynnikami sprzętowo-instrumentalnymi, spłaszczenie lub otoczenie przez pierścienie egzoplanety lub egzoksiężyca, uginanie przechodzącego przez ich atmosfery światła itp. Jednak połączone obserwacje wszystkich zmiennych pozwolić mogą na sukces. Tą drogą można zmierzyć nie tylko masę księżyca, ale i jego rozmiary, a więc i gęstość.

Jeśli chodzi o samą lunogenezę, istnieja trzy podstawowe drogi powstawania egzoksiężyca – z dysku protolunarnego (tak jak w przypadku dużych księżyców planet wielkich w Układzie Słonecznym; niektórzy uważają, że tą drogą może powstać jedynie księżyc rozmiarów Ganimedesa, co jest wnioskiem kontrowersyjnym), podobnie jak Księżyc ziemski (poprzez uderzenie ok. 4,5 mld lat temu w Ziemię Tei, planety wielkości Marsa; tą drogą może powstać księżyc tak duży jak uderzona planeta, a więc wielkości Ziemi) lub przez przechwyt obcego globu przez megaplanetę (tak jak stało się to w przypadku Trytona i Neptuna; i tą drogą, jak się uważa, może powstać księżyc wielkości Ziemi).

Uważa się, że sama megaplaneta (niekoniecznie znajdująca się w ekosferze gwiazdy) może wtórnie stworzyć ekosferę egzoksiężyca (a więc zapewnić ciekłą wodę na jego powierzchni) dzięki odbitemu światłu i ciepłu emitowanemu przez egzoplanetę oraz przez jej oddziaływanie grawitacyjne (zjawisko tzw. pływów).

Pewne nadzieje wiąże się też z egzoplanetami krążącymi wokół małych gwiazd typu M lub K, kiedy orbita egzoplanety jest ciasna, a więc i tranzyty egzoksiężyców są częstsze i łatwiej rejestrowalne.

Powyższe rysunki autora przedstawiaja powierzchnię, formy życia i przyszłą obecność człowieka na księżycach odkrytych planet pozasłonecznych i na planecie pozasłonecznej.

W hołdzie prehistorii – hipotetyczna egzoplaneta w układzie gwiazdy HD 10697
Ustabilizowany lodowy świat – strefa zwrotnikowa – egzoksiężyc planety HD 10697 B
Wiosenne przesilenie – egzoksiężyc planety HD 28185 B
Test radioteleskopów – egzoksiężyc planety HD 28185 B

Bibliografia:

L. Billings, „Poszukiwanie życia na odległych księżycach”, „Świat Nauki”, 2014, nr 2

Tagi: hd 28185 b, hd 10697 b, hd 10697