Exomoon

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 3. april 2022; checks kræver 2 redigeringer .

Èkzoluna , eller exosatellit  , er en naturlig satellit på en exoplanet .

Søgemetoder

Mange exoplaneter har exomoons, men at opdage og studere dem er en vanskelig opgave. På trods af stor succes i søgningen efter exoplaneter, er exomoons svære at opdage ved alle eksisterende metoder til sådanne søgninger. Så ifølge linjeskiftet i værtsstjernens spektrum kan en planet med satellitter ikke skelnes fra en ensom. Der er dog flere andre måder at søge efter exomoons på, men de er ineffektive:

Direkte observation

Direkte observation af selv en exoplanet, endsige en exomoon, er hæmmet af den store forskel i lysstyrke af enhver planet og moderstjernen. Ikke desto mindre er direkte observationer af exomoons opvarmet ved tidevandsopvarmning allerede mulige med eksisterende teknologier [1] .

Transitmetode

Når en exoplanet passerer foran sin stjerne, falder stjernens tilsyneladende lysstyrke en smule. Størrelsen af ​​denne effekt er proportional med kvadratet af planetens radius. Det mindste objekt, der er opdaget ved denne metode, er Gliese 436 b  , omtrent på størrelse med Neptun . Eksomåner på størrelse med vores solsystems satellitter vil ikke være i stand til at opdage selv de planlagte rumteleskoper.

Fra 2013 er det bedst egnede instrument til at søge efter exomoons Kepler Orbiting Telescope , som sporer omkring 150.000 stjerner. Der er en række værker dedikeret til søgen efter exomoons med dens hjælp [2] . I 2009 blev det forudsagt, at Kepler ville være i stand til at detektere satellitter så små som 0,2 jordmasser (10 gange mere massive end de mest massive satellitter i solsystemet) [3] . Men ifølge arbejdet i 2013, i røde dværgsystemer nær planeter med en masse på op til 25 Jorden, kan selv satellitter med en masse på 8-10 Jorden kun findes i 25-50% af tilfældene [2] .

Exoplanet spektroskopi

Adskillige vellykkede exoplanetspektre er blevet rapporteret, herunder HD 189733 Ab og HD 209458 b . Men kvaliteten af ​​spektraldata for planeter er meget dårligere end for stjerner, og det er i øjeblikket umuligt at isolere den del af spektret, som satellitten introducerer.

Pulsar timing

I 2008 foreslog Lewis, Sackett og Mardling fra University of Monaco at bruge pulsar timing til at søge efter måner på pulsarplaneter . Forfatterne anvendte denne metode på psr b162026 b og fandt ud af, at hvis en stabil satellit kredser om denne planet, så kan det detekteres, hvis afstanden mellem planeten og satellitten er 1/15 af afstanden mellem planeten og pulsaren, og forholdet mellem månens masse og planeten vil være 5 % eller mere.

Transit timing effekter

I 2008 udgav astronomen David Kipping et papir om, hvordan man kombinerer flere observationer af ændringen i mid-transittid med ændringer i transittid for at bestemme exomoonens unikke signatur. Desuden demonstrerer værket, hvordan eksomoonens masse og dens afstand fra planeten kan bestemmes ved hjælp af disse to effekter. Forfatteren testede denne metode på Gliese 436 b og viste, at timing-effekten af ​​en jordmassesatellit for denne planet kan findes inden for 20 sekunder.

Karakteristika

På grund af vanskeligheden ved at finde og observere exomoons forbliver deres egenskaber lidt kendte. De skal variere meget, ligesom egenskaberne for satellitterne på planeterne i vores solsystem.

Nomenklatur

Den Internationale Astronomiske Union har endnu ikke etableret et nomenklatursystem for exomoons, da der stadig er for få af dem kendt. Et sådant system ville sandsynligvis bruge enten arabiske eller romerske tal til betegnelse, med stigende antal i rækkefølgen af ​​opdagelse af satellitterne eller afstanden mellem satellitten fra hjemmeplaneten. For eksempel, hvis satellitter åbner omkring 51 Pegasus b , vil de få navnene enten: "51 Pegasus b 1", "51 Pegasus b 2" og så videre, eller: "51 Pegasus b I", "51 Pegasus b II" og så videre Videre.

Modellering af massen af ​​satellitter

Der er en model, der giver dig mulighed for at estimere den samlede masse af satellitter afhængigt af massen af ​​planeten, som de kredser om, deres maksimale antal og kredsløbsparametre . Modellen er baseret på den empirisk etablerede afhængighed af massen af ​​satellitterne på planeterne af solsystemets giganter af massen af ​​planeterne selv. I gennemsnit er massen af ​​satellitter omkring 0,0001 af planetens masse, uanset antallet af satellitter og fordelingen af ​​masse blandt satellitterne [4] .

Beregninger og computersimuleringer har vist, at under denne proces er det endelige forhold mellem massen af ​​alle resterende satellitter og planetens masse 10 −4 af planetens masse i en lang række begyndelsesbetingelser [5] .

Et eksempel på en model for en planet

Resultaterne indfører yderligere begrænsninger på masserne af gasgiganter af andre stjerner for muligheden for eksistensen af ​​jordbaseret liv på deres satellitter. En af dem er, at denne type liv kræver en ret tæt atmosfære , der ligner Jordens . Satellitten skal have tilstrækkelig masse og som følge heraf en tilstrækkelig tiltrækningskraft på overfladen, så atmosfæren ikke slipper ud i det ydre rum. For at en satellit for eksempel skal have Jordens masse , skal gasgiganten have en masse på mindst 31 Jupiter -masser (og med nogle ekstra lavmasse-satellitter, der ligner Jupiters og Saturns satellitter , 32-33) ) i det væsentlige er en medium-masse brun dværg .

Exomoon-kandidater

Exomoons in culture

Et eksempel på en exomoon-model er Pandora fra Avatar -filmen , en satellit fra gasgiganten. Filmen genskaber med tilstrækkelig nøjagtighed funktionerne i stjernehimlen, perioder af dagen samt vulkanske og elektriske fænomener, der er mulige på sådan en exomoon.

Noter

  1. ↑ Peters MA, Turner EL On the Direct Imaging of Tidally Heated Exomoons  //  The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2013. - Vol. 769 , nr. 2 . - doi : 10.1088/0004-637X/769/2/98 . - . - arXiv : 1209.4418 .
  2. ↑ 1 2 Awiphan, S.; Kerins, E. Detectability of habitable exomoons with Kepler  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal  . - Oxford University Press , 2013. - Vol. 432 , nr. 3 . - P. 2549-2561 . - doi : 10.1093/mnras/stt614 . - . - arXiv : 1304.2925 .
  3. ↑ Kipping, David M.; Fossey, Stephen J.; Campanella, Giammarco. Om sporbarheden af ​​beboelige eksomooner med Kepler-klasse fotometri  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal  . - Oxford University Press , 2009. - Vol. 400 , nr. 1 . - S. 398-405 . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2009.15472.x . - . - arXiv : 0907.3909 .
  4. ↑ Canup RM, Ward WR En almindelig masseskalering for satellitsystemer af gasformige planeter   // Nature . - 2006. - Bd. 441 , nr. 7095 . - s. 834-839 . — ISSN 0028-0836 . - doi : 10.1038/nature04860 . — .
  5. ↑ Dotsenko . Et periodisk system af satellitter fra de gigantiske planeter foreslås  (russisk) , CNews , SINYUS.RU LLC (16. juni 2006). Arkiveret fra originalen den 2. april 2015. Hentet 16. marts 2012.
  6. ↑ Sokov, EN; Vereshchagina, I.A.; Gnedin, Yu. N.; Devyatkin, A.V.; Gorshanov, D.L.; Slesarenko, V. Yu.; Ivanov, A.V.; Naumov, KN; Zinov'ev, SV; Bekhteva, AS; Romas, E.S.; Karashevitj, SV; Kupriyanov, VV Observationer af ekstrasolar planettransits med de automatiserede teleskoper fra Pulkovo Astronomical Observatory  (engelsk)  // Astronomy Letters  : journal. - 2012. - Bd. 38 , nr. 3 . - S. 180-190 . - doi : 10.1134/S106377371203005X . - . ( Abstraktets arkiv ).
  7. ↑ Russiske astronomer opdagede først månen nær en exoplanet , RIA Novosti  (6. februar 2012). Hentet 16. marts 2012.
  8. ↑ Bennett, D.P.; Batista, V.; Bond, IA et al. MOA-2011-BLG-262Lb: En underjordisk massemåne, der kredser om en gasgigantisk primær eller et planetsystem med høj hastighed i den galaktiske bule  //  The Astrophysical Journal  : tidsskrift. - IOP Publishing , 2014. - Vol. 785 , nr. 2 . - doi : 10.1088/0004-637X/785/2/155 . - . - arXiv : 1312.3951 .
  9. ↑ Nyheder om planetarisk astronomi // allplanets.ru
  10. ↑ Astronomer opdagede en satellit nær en exoplanet 31. juli 2017
  11. ↑ Teachey A. , Kipping DM , Schmitt AR HEK. VI. On the Dearth of Galilean Analogs in Kepler , and the Exomoon Candidate Kepler-1625b I  //  The Astronomical Journal. - 2017. - Bd. 155 , nr. 1 . — S. 36 . — ISSN 1538-3881 . - doi : 10.3847/1538-3881/aa93f2 . — . - arXiv : 1707.08563 .
  12. ↑ Natrium- og kaliumsignaturer af vulkanske satellitter, der kredser tæt på gasgiganteksoplaneter , 29. AUGUST 2019
  13. ↑ Fox C. , Wiegert P. Exomoon-kandidater fra transittidsvariationer: otte  Kepler  -systemer med TTV'er, der kan forklares ved fotometrisk usete exomoons  //  Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society. - 2020. - Bd. 501 , nr. 2 . - P. 2378-2393 . — ISSN 0035-8711 . - doi : 10.1093/mnras/staa3743 . - . - arXiv : 2006.12997 .
  14. ↑ Western Space-teamet teoretiserer sjælden eksomoon-opdagelse , 23. juni 2020
  15. ↑ Myriam Benisty et al. A Circumplanetary Disk Around PDS70 c , 21. juli 2021

Links