Dok neki znanstvenici traže nastanjive planete izvan našeg Sunčevog sustava, drugi istraživači rješavaju slično pitanje za satelite tih planeta.
Takozvani egzomuni još nisu pronađeni izvan našeg Sunčevog sustava, a to bi moglo potrajati desetljećima. U novom istraživačkom radu znanstvenici teoretiziraju može li tekuća voda postojati na satelitu plinskog diva veličine Marsa.
Govorimo o Jupiterovom mjesecu zvanom Ganimed. To je najveći satelit u Sunčevom sustavu, veličine 5/6 Marsa.
NASA je 2015. godine potvrdila prisutnost tekućeg oceana na Ganimedu nakon promatranja polarnih svjetlosti kroz teleskop Hubble, koje izgledaju da fluktuiraju manje nego što su trebale dati Jupiterovo magnetsko polje. Svemirska agencija rekla je da je to vjerojatno povezano sa slanim oceanom ispod površine Ganimeda.
Dvosmisleno je pitanje je li moguće o ovom satelitu govoriti kao o potencijalnom egzo mjesecu. Znanstvenici su promatrali izvore energije poput zvjezdanog zračenja (koje varira ovisno o udaljenosti od zvijezde), zvjezdane reflektirane svjetlosti koju Jupiter baca na Ganimed, vlastito toplinsko zračenje planeta, koje utječe na zagrijavanje satelita promjenom gravitacijske privlačnosti planeta. Ovakvo plimno zagrijavanje bilo bi najizraženije da je Ganimed imao ekscentričnu orbitu, sličnu Jupiterovom vulkanskom mjesecu Io.
„Poznato je da se koeficijent plimnog zagrijavanja smanjuje ako je mjesec rastaljen iznutra, jer lava stvara svoj vlastiti obrnuti mehanizam kad se zagrijavanje smanji i mjesec se ohladi ispod površine. To se naziva "plimni učinak termostata", "- rekao je koautor Rene Heller, astrofizičar s Instituta za istraživanje sunčevog sustava. Max Planck u Njemačkoj.
"Prvi put istražujemo interakciju svih mogućih egzolunarnih izvora topline, ovisno o različitim udaljenostima od zvijezde", dodao je. "Zapravo čak razmatramo dvije moguće vrste zvijezda: naše Sunce i crvenu patuljastu zvijezdu M-tipa."
Za zvijezdu sličnu suncu, autori su otkrili da bi svaki mjesec oko plinskog diva iznad tri astronomske jedinice (tri udaljenosti od Zemlje do Sunca) imao dovoljno velik protok energije da zaustavi plimni efekt termostata. Ali ako je mjesec dovoljno nestabilan, može imati globalni vulkanizam - baš kao i ono što vidimo na Io-u.
Promotivni video:
Heller je ovu situaciju opisao kao "opasnu" za žive organizme.
"Na površini mogu imati puno tekuće vode, ali istodobno mogu biti prekriveni razornim vulkanima", napisao je. "Međutim, slažemo se da takvi mjeseci mogu biti useljivi, pod uvjetom da je točna količina plimnog i toplog zagrijavanja i pokazujemo koliko bi ti mjeseci trebali biti udaljeni od svojih planeta."
M-patuljci su uobičajena meta za pretraživanja egzoplaneta jer su manji i tamniji, što olakšava uočavanje planeta koji prolaze njihovim površinama. Ali egzolunima je teže odrediti koliko su pogodni za život u takvom sustavu.
"Mjeseci ne mogu biti stabilni u onim zonama zvjezdanih sustava koje su teoretski prikladne za nastanak života", rekao je Heller.
Najbolji primjeri za zagrijana tijela u našem vlastitom Sunčevom sustavu su mjeseci: Jupiter - Io i Europa i Saturnov Enceladus. Iako postoji dovoljno dokaza da bi ispod ledene površine Europe i Enceladusa mogao biti ogroman ocean, Heller je istaknuo kako je njegovo istraživanje više usredotočeno na nastanjivost površine satelita. Najbolji primjer, kaže, mogao bi biti Titan, Saturnov mjesec, koji ima puno topliju površinu. Titan ima gustu narančastu atmosferu, kao i tekuća ugljikovodična jezera.
"U osnovi, imamo priliku promatrati velike mjesece oko planeta male mase i mislim da će prvi egzolon biti sličan onome što znamo u Sunčevom sustavu", rekao je Heller.
„To bi mogao biti mjesec poput Marsa oko planeta poput Zemlje ili Zemlja oko Neptuna na udaljenosti od njihove zvijezde, što bi moglo biti slično udaljenosti od Merkura do Sunca. (postoji puno opcija). Vjerojatno će na prvi pogled biti nešto nevjerojatno, poput planeta oko pulsara ili vrućeg Jupitera. Stvarno me zanima kakav će biti ovaj objekt”, kaže njemački astrofizičar.
Iako se tijekom sljedećeg desetljeća pojavilo nekoliko novih teleskopa za "lov" na egzoplanete, Heller kaže da oni nisu optimizirani za egzone. Potraga za egzolunsima financijski je rizična, a vjerojatnost uspjeha vrlo je sumnjiva, što znači da će ovaj projekt vjerojatno ostati mali prioritet za astronomsku zajednicu.
Očekuje se da će svemirski teleskop James Webb, multifunkcionalni teleskop koji će se lansirati 2018. godine, promatrati samo nekolicinu egzoplaneta, pa su njegove šanse za pronalazak egzo mjeseca male, kaže Heller. Transiting Exoplanet Survey Satellite, koji se također lansira sljedeće godine, promatrat će vrlo mali broj tranzitnih planeta.
"Ti će planeti biti toliko blizu svojih zvijezda da će bilo koji mjesec oko planeta zvjezdani gravitacijski poremećaji odmah izbaciti iz sustava", rekao je Heller.
Šanse bi mogao povećati europski superteleskop CHEOPS (karakterizirajući satelit ExOPlanets), koji je trenutno u izradi.
"Znam da neki od znanstvenog tima CHEOPS aktivno rade na strategijama za istraživanje mjeseci oko planeta u širim orbitama", rekao je Heller. No, dodao je da će PLATO (PLAnetarni tranziti i oscilacije zvijezda), projekt koji će započeti oko 2024. godine, vjerojatno biti "prikladan alat" za ovo djelo. Provest će ciljano traženje planeta, slično svemirskom teleskopu Kepler, ali oko sjajnijih zvijezda.
