Слика уметника земаљског егзомона који кружи око планете гиганта.
(Слика: © НАСА / ЈПЛ-Цалтецх)
Прошлог лета научници су објавили да су пронашли шта би могао бити први месец који је примећен ван Сунчевог система. Али нова истраживања о наводној еволуцији Месеца доводе у питање његово постојање.
Ако постоји, Месец је највероватније велики објекат величине Нептуна који орбитира још већом планетом-гигантом. Али, неустрашиви систем оптерећује разумевање како се могао формирати, рекли су истраживачи.
У јулу 2017. научници су невољко најавили могуће откриће егзомона. Планета кандидата идентификована од НАСА-иног телескопа Кеплер открила је надувене капље у светлости које струји од планете звијезде, што сугерира могућност мјесеца. Након што је ловац на екомооне, Давид Киппинг, са Универзитета Цолумбиа у Њујорку, затражио време на свемирском телескопу Хуббле да изврши праћење необичне активности, различити медији су испитивали истраживање. То је навело да Киппинг и Цолумбиа Алек Теацхеи, водећи научник на потенцијалном открићу, најаве могућност првог виђења егзоона.
Рене Хеллер, астрофизичар са Института Мак Планцк у Немачкој, искористио је прилику да независно анализира Кеплерове податке. Поред изазивача величине величине за потенцијални месец, Кеплер 1625 б-и, истражио је и његове могуће методе формирања. [Најинтригантнија открића ванземаљске планете 2017.]
"Испоставило се да Кеплер 1625 б-и, у ствари, није добар кандидат за екомоон", рекао је Хеллер за Спаце.цом е-поштом, истичући да је првобитни истраживачки тим рекао да су само Кеплерови подаци двосмислени. (Зато су планирали да наставе коришћењем свемирског телескопа Хуббле.) Велики део проблема произлази из чињенице да је матична звезда толико удаљена од Земље да изгледа суморно, што резултира лошим квалитетом података, рекао је Хеллер.
"Суштина је да је Кеплер 1625 б-и један од најбољих кандидата за екомоон до сада, али још увек није добар кандидат", рекао је Хеллер.
"Малени соларни систем"
У Земљином сунчевом систему мјесечеви су прилично уобичајени; само Меркур и Венера немају камените или ледене сателите. Док је већина месеца нашег Сунчевог система непримјерена животу какав знамо, три су потенцијално усељива. Јупитерова Европа садржи течни океан испод месечеве ледене коре. Око Сатурна, ледени месец Енцеладус такође живи океан, док замрљани Титан има језера метана и етана који су могли да омогуће да се формира врста живота другачија од оне на Земљи. Дакле, једина планета Сунчевог система (Земља) је бројчана од стране потенцијално насељених месеци.
То би могло значити добре вести за оне који траже живот месецима око других звезда. Чак и ако је мало планета способно да угости живот онакав какав знамо, њихови месеци могли би се испоставити да су усељиви, рекао је Хеллер.
"Са изазовне стране, очекује се да луни буду знатно мањи и лакши од својих планета", рекао је Хеллер. "То једноставно научимо из опажања луна Сунчевог система."
Пошто је објекте веће масе или радијуса лакше наћи издалека, било да су планете или месеци, то чини природне сателите теже уочити, рекао је Хеллер.
Када Кеплер лови планете, то чини посматрајући како светлост струји из звезде у ономе што научници називају светлосна крива. (Кеплер није проучавао једну звезду у исто време, уместо тога је истовремено прегледао хиљаде звезда.) Када се планета креће између своје звезде и Земље, светлост звезде се смањује, омогућавајући истраживачима да утврде величину планете. Истраживачи проматрају више пролаза како би утврдили колико дуго треба планети да кружи око своје звијезде.
Оно што су првотни истраживачи примијетили код једног објекта, Кеплер 1625 б, јесте да он садржи необичну секундарну капљицу. Хеллер је користио скуп јавно доступних података из Кеплера како би проучио три транзита објекта величине Јупитера који се крећу преко звезде, заједно са неким вигглес-ом који је могао да изазове месец у орбити око објекта.
"Ако и само ако ове додатне виггле заиста потичу са Месеца, тада је могуће извући масу и радијус и планете и Месеца из динамике система планета-Месец који се може извести из светлосне криве , "Рекао је Хеллер.
Хеллер је утврдио да би масивни објект могао бити било шта са планете нешто масивније од Сатурна до смеђег патуљка, готово звезде која није довољно масивна да упали фузију у свом језгру, или чак звезду врло мале масе (ВЛМС) која је десетина масе сунца. Предложени месец могао би да се креће од земаљског сателита за масу гаса до пратиоца стене и воде без атмосфере.
Хеллер је закључио да егзоон масе Нептуна око џиновске планете или смеђи патуљак мале масе неће одговарати односу односа скалирања масе који се налазе у месецима нашег Сунчевог система. Док су Земља и Плутон у великим месецима у поређењу са величинама планета, гасни дивови Сунчевог система имају месеце ближе 0,01 до 0,03 процента величинама планета, према лабораторији за планетарну стамбеност на Универзитету у Порторику.
Претходне теорије су предвиђале да би тај однос требало да се прошири и на веће светове, изгледа да искључује постојање потенцијалног егомона. С друге стране, мини-Нептун око смеђег патуљака велике масе или ВЛМС био би више у складу с тим односом, рекао је Хеллер. [Од чега је направљен Месец?]
"Ако је примарни транзитни објекат звезда мале масе и ако се испостави да његов пратилац величине Нептуна заиста постоји, тада бисмо у орбити видели сићушни соларни систем око сунчеве звезде, отприлике на удаљености Земље од сунца . Ово би било нешто само по себи! " Хеллер је рекао.
Чак и без потенцијала за обитавање егзомона, малени сунчев систем могао би помоћи научницима да схвате како се светови формирају, рекао је.
"Ако је примарни [објекат] или [смеђи патуљак] или ВЛМС са великим пратитељем, то би представљало фасцинантан мост између формирања планета око звезда и формирања месеца око џиновских планета", рекао је Хеллер.
Хеллер је своје истраживање објавио на арКсив серверу претпринта.
Рођење месеца
Са проценама месеца и планете - или звезде - у рукама, Хеллер је одлучио да погледа како би месец могао да се формира.
"Месеци Сунчевог система служе као трактори формирања и еволуције планета њихових домаћина", рекао је он у новом раду. "Може се очекивати да би откриће луна око екстрасоларних планета могло пружити фундаментално нове увиде у формирање и еволуцију егзопланета које није могуће добити само опажањима егзопланета."
Имајући то у виду, Хеллер је на нови потенцијални егзоон применио три различита модела формирања месеца у Сунчевом систему.
Прво се показао модел удара, који описује како научници мисле да се формирао Земљин месец. Када се велико тело срушило на Земљу пре милијарде година, крхотине исклесане са планете створиле су новог пратиоца. Према Хеллер-у, једна карактеристична карактеристика овог модела је висок однос величине сателита и планета. Иако би велика величина предложеног месеца у поређењу с домаћином била у складу са утицајем, он је изразио забринутост да је маса планете или звезде домаћина далеко већа од масе било које планете у Земљином Сунчевом систему.
У другом моделу формирања Месеца развијају се од гаса и прашине преостале након рођења планете, и тако се сматра да је већина луна гасних дивова настала. Коефицијент скалирања масе који држи Мјесечеве много мање од њихових планета природни је исход стварања мјесеца које се догађа у окружењу изгладњелог гаса око комплетиране планете, написао је Хеллер у раду. Исти однос чини ову методу формирања мало вероватном, рекао је он.
"Ако се пратилац око Кеплера 1625 б може потврдити и оба објекта могу бити потврђена као плиновити објекти, тада би било тешко разумети како би се те две планете гаса могле формирати или кроз гигантски удар или на месту ин ситу њихове тренутне орбите око звезде ", написао је Хеллер.
Преостала могућност је да је далеки свет заробио објект величине Нептуна. Сматра се да су на овај начин настали Нептунов месец, Тритон и обе Марсовске месеце. Егзомоон је могао првобитно да се формира са пратиоцем величине Земље, пре него што га је гравитација већег објекта одвукла од њега, рекао је Хеллер. Утврдио је да је могуће снимање објекта масе Нептуна Кеплером 1625 б на тренутној локацији планете.
Ипак, иако је такво снимање у принципу могуће, Хеллер је за Спаце.цом рекао да мисли да је сценарио „врло мало вероватан“.
И иако се научници тренутно држе та три различита сценарија формирања мјесеца за планете око сунчевог Земље, то не значи да природни сателити не би могли формирати други начин, рекао је Хеллер.
"Могуће је да се овај систем у ствари формирао кроз механизам који нисмо видели у Сунчевом систему", рекао је Хеллер.
Предложио је алтернативну теорију, сличну оној о формирању планета гиганта, у којој су два објекта започела као бинарни систем стеновитих планета. Пар је могао извући гас из диска остатка материјала, попут процеса при којем се формирају огромне планете, при чему ће будућа планета трошити више гаса него што би могао бити њен месец. Упозорио је да се ради о спекулацијама и да два објекта можда неће бити стабилна током дужег временског периода.
Ипак, ако је егзоон величине Нептуна око Кеплера 1625 б стваран, нови систем би могао да пружи интригантан поглед на формирање месеца изван Сунчевог система, рекао је Хеллер.
Кеплер подаци нису једино доступно истраживање. У октобру, Теацхеи и Киппинг прегледали су систем помоћу Хубблеа. Резултати тих запажања требало би да буду објављени ускоро.
До тада, међутим, ствари не изгледају добро за потенцијални егзомоон.
"Изванредна тврдња егзомона није подржана ванредним доказима за то", рекао је Хеллер.
