Exomoon

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 3 aprilie 2022; verificările necesită 2 modificări .

Èkzoluna , sau exosatelit , este un satelit  natural al unei exoplanete .

Metode de căutare

Multe exoplanete au exoluni, dar descoperirea și studierea lor este o sarcină dificilă. În ciuda succesului mare în căutarea de exoplanete, exomoonurile sunt greu de detectat prin toate metodele existente de astfel de căutări. Deci, conform deplasării liniei în spectrul stelei gazdă, o planetă cu sateliți nu poate fi distinsă de una singură. Cu toate acestea, există câteva alte modalități de a căuta exoluni, dar acestea sunt ineficiente:

Observarea directă

Observarea directă chiar și a unei exoplanete, ca să nu mai vorbim de exolună, este îngreunată de diferența mare de luminozitate a oricărei planete și a stelei părinte. Cu toate acestea, observațiile directe ale exomoons încălzite prin încălzirea mareelor ​​sunt deja posibile cu tehnologiile existente [1] .

Metoda de tranzit

Când o exoplanetă trece prin fața stelei sale, luminozitatea aparentă a stelei scade ușor. Mărimea acestui efect este proporțională cu pătratul razei planetei. Cel mai mic obiect descoperit prin această metodă este Gliese 436 b  , cam de mărimea lui Neptun . Exoluni de dimensiunea sateliților sistemului nostru solar nu vor putea detecta nici măcar telescoapele spațiale planificate.

Începând cu 2013, cel mai potrivit instrument pentru căutarea exomoons este Kepler Orbiting Telescope , care urmărește aproximativ 150.000 de stele. Există o serie de lucrări dedicate căutării exomoons cu ajutorul acesteia [2] . În 2009, s-a prezis că Kepler va fi capabil să detecteze sateliți de până la 0,2 mase Pământului (de 10 ori mai masive decât cei mai masivi sateliți din sistemul solar) [3] . Dar, conform lucrării din 2013, în sistemele de pitice roșii din apropierea planetelor cu o masă de până la 25 Pământ, chiar și sateliți cu o masă de 8-10 Pământ pot fi găsiți doar în 25-50% din cazuri [2] .

Spectroscopie exoplanetă

Au fost raportate mai multe spectre de exoplanete de succes, inclusiv HD 189733 Ab și HD 209458 b . Însă calitatea datelor spectrale pentru planete este mult mai slabă decât pentru stele, iar în prezent este imposibil să izolați componenta spectrului introdusă de satelit.

Timpul pulsar

În 2008, Lewis, Sackett și Mardling de la Universitatea din Monaco au propus utilizarea temporizării pulsarilor pentru a căuta luni de planete pulsare . Autorii au aplicat această metodă la psr b162026 b și au descoperit că, dacă un satelit stabil orbitează această planetă, atunci poate fi detectat dacă distanța dintre planetă și satelit este 1/15 din distanța dintre planetă și pulsar, iar raportul dintre masa Lunii și planeta va fi de 5% sau mai mult.

Efecte de sincronizare a tranzitului

În 2008, astronomul David Kipping a publicat o lucrare despre cum să combinați observațiile multiple ale schimbării timpului de tranzit mediu cu modificările timpului de tranzit pentru a determina semnătura unică a exolunii. Mai mult, lucrarea demonstrează modul în care masa exolunii și distanța acesteia de planetă pot fi determinate folosind aceste două efecte. Autorul a testat această metodă pe Gliese 436 b și a arătat că efectul de sincronizare al unui satelit cu masa pământului pentru această planetă poate fi găsit în 20 de secunde.

Caracteristici

Datorită dificultății de a găsi și observa exoluni, proprietățile lor rămân puțin cunoscute. Ele trebuie să varieze foarte mult, la fel ca și proprietățile sateliților planetelor din sistemul nostru solar.

Nomenclatură

Uniunea Astronomică Internațională nu a stabilit încă un sistem de nomenclatură pentru exoluni, deoarece sunt încă prea puține dintre ele cunoscute. Un astfel de sistem ar folosi probabil fie cifre arabe, fie romane pentru desemnare, cu un număr crescând în ordinea descoperirii sateliților sau a distanței satelitului de planeta natală. De exemplu, dacă sateliții se deschid în jurul lui 51 Pegasus b , atunci aceștia vor fi numiți fie: „51 Pegasus b 1”, „51 Pegasus b 2” și așa mai departe, fie: „51 Pegasus b I”, „51 Pegasus b II” și așa mai departe.

Modelarea masei sateliților

Există un model care vă permite să estimați masa totală a sateliților în funcție de masa planetei în jurul căreia se învârt, de numărul lor maxim și de parametrii de orbită . Modelul se bazează pe dependența stabilită empiric a masei sateliților planetelor giganților Sistemului Solar de masa planetelor înseși. În medie, masa sateliților este de aproximativ 0,0001 din masa planetei, indiferent de numărul de sateliți și de distribuția masei între sateliți [4] .

Calculele și simulările pe computer au arătat că în timpul acestui proces, raportul final dintre masa tuturor sateliților rămași și masa planetei este de 10 −4 din masa planetei într-o gamă largă de condiții inițiale [5] .

Un exemplu de model pentru o planetă

Rezultatele introduc restricții suplimentare asupra maselor de giganți gazosi ai altor stele pentru posibilitatea existenței vieții terestre pe sateliții lor. Una dintre ele este că acest tip de viață necesită o atmosferă destul de densă , similară cu cea a Pământului . Satelitul trebuie să aibă o masă suficientă și, în consecință, o forță de atracție suficientă la suprafață, astfel încât atmosfera să nu scape în spațiul cosmic. De exemplu, pentru ca un satelit să aibă masa Pământului , gigantul gazos trebuie să aibă o masă de cel puțin 31 de mase Jupiter (și cu câțiva sateliți suplimentari de masă mică, similari sateliților lui Jupiter și Saturn , 32-33). ) fiind în esență o pitică brună de masă medie .

Candidații Exomoon

Exomoons în cultură

Un exemplu de model exomoon este Pandora din filmul Avatar , un satelit al gigantului gazos. Filmul recreează cu suficientă acuratețe trăsăturile cerului înstelat, perioade ale zilei, precum și fenomene vulcanice și electrice care sunt posibile pe o astfel de exolună.

Note

  1. ↑ Peters MA, Turner EL Despre imaginea directă a exomoons încălzite cu maree  //  The Astrophysical Journal  : jurnal. - Editura IOP , 2013. - Vol. 769 , nr. 2 . - doi : 10.1088/0004-637X/769/2/98 . - Cod biblic . - arXiv : 1209,4418 .
  2. ↑ 1 2 Awiphan, S.; Kerins, E. The 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 . - Cod . - arXiv : 1304.2925 .
  3. ↑ Kipping, David M.; Fossey, Stephen J.; Campanella, Giammarco. Despre detectabilitatea exomoons locuibili cu fotometrie de clasă Kepler  // Anunțuri lunare ale Societății Regale Astronomice  : jurnal  . - Oxford University Press , 2009. - Vol. 400 , nr. 1 . - P. 398-405 . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2009.15472.x . - Cod . - arXiv : 0907.3909 .
  4. ↑ Canup RM, Ward WR O scară de masă comună pentru sistemele de satelit ale planetelor gazoase   // Natură . - 2006. - Vol. 441 , nr. 7095 . - P. 834-839 . — ISSN 0028-0836 . - doi : 10.1038/nature04860 . — .
  5. ↑ Dotsenko . Se propune un sistem periodic de sateliți ai planetelor gigantice  (rusă) , CNews , SINYUS.RU LLC (16 iunie 2006). Arhivat din original pe 2 aprilie 2015. Preluat la 16 martie 2012.
  6. ↑ Sokov, EN; Vereshchagina, I.A.; Gnedin, Yu. N.; Devyatkin, A.V.; Gorşanov, D.L.; Slesarenko, V. Yu.; Ivanov, A.V.; Naumov, KN; Zinov'ev, SV; Bekhteva, AS; Romas, E.S.; Karaşevici, SV; Kupriyanov, VV Observații ale tranzițiilor planetelor extrasolare cu telescoapele automate ale Observatorului Astronomic Pulkovo  (engleză)  // Astronomy Letters  : jurnal. - 2012. - Vol. 38 , nr. 3 . - P. 180-190 . - doi : 10.1134/S106377371203005X . - Cod biblic . ( Arhiva rezumatului ).
  7. ↑ Astronomii ruși au descoperit prima dată luna în apropierea unei exoplanete , RIA Novosti  (6 februarie 2012). Preluat la 16 martie 2012.
  8. ↑ Bennett, D.P.; Batista, V.; Bond, IA și colab. MOA-2011-BLG-262Lb: O Lună sub-pământească-masă care orbitează un primar gigant gazos sau un sistem planetar de mare viteză în Bulge Galactic  //  The Astrophysical Journal  : jurnal. - Editura IOP , 2014. - Vol. 785 , nr. 2 . - doi : 10.1088/0004-637X/785/2/155 . - Cod biblic . - arXiv : 1312.3951 .
  9. ↑ Știri despre astronomia planetară // allplanets.ru
  10. ↑ Astronomii au observat un satelit în apropierea unei exoplanete , 31 iulie 2017
  11. ↑ Teachey A. , Kipping DM , Schmitt AR HEK. VI. Despre lipsa analogilor galileeni din Kepler și candidatul Exomoon Kepler-1625b I  //  The Astronomical Journal. - 2017. - Vol. 155 , nr. 1 . — P. 36 . — ISSN 1538-3881 . - doi : 10.3847/1538-3881/aa93f2 . — Cod biblic . - arXiv : 1707.08563 .
  12. ↑ Semnăturile de sodiu și potasiu ale sateliților vulcanici care orbitează în apropierea exoplanetelor gigantice gazoase , 29 AUGUST 2019
  13. ↑ Fox C. , Wiegert P. Exomoon candidați din variațiile de timp de tranzit: opt  sisteme Kepler  cu TTV explicabile prin exomoons nevăzute fotometric  //  Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2020. - Vol. 501 , nr. 2 . - P. 2378-2393 . — ISSN 0035-8711 . - doi : 10.1093/mnras/staa3743 . - Cod . - arXiv : 2006.12997 .
  14. ↑ Echipa Western Space teoretizează o descoperire rară exolună , 23 iunie 2020
  15. ↑ Myriam Benisty și colab. Un disc circumplanetar în jurul PDS70 c , 21 iulie 2021

Link -uri