Ei ollut niin kauan sitten, että tähtitieteilijät alkoivat löytää ensimmäisiä planeettoja muiden tähtijen ympärillä. Yllättäen kyky tehdä niin ei ehkä ole niin kaukana.
Ennen kuin tutkimme, miten voimme havaita kaukaisten planeettojen satelliitteja, tähtitieteilijöiden on ensin yritettävä saada käsitys siitä, mitä he voivat etsiä. Onneksi tämä kysymys liittyy hyvin nopeasti kehittyvään käsitykseen siitä, kuinka aurinkokunta muodostuu.
Yleensä on olemassa kolme mekanismia, joiden avulla planeetat voivat saada satelliitteja. Yksinkertaisin on, että he yksinkertaisesti muodostavat yhdessä yhdestä lisäyslevystä. Toinen asia on, että massiivinen isku voi koputtaa materiaalia planeetalta, joka muodostuu satelliitiksi, kuten tähtitieteilijöiden mielestä tapahtui oman kuutamme kanssa. Jotkut arviot ovat osoittaneet, että tällaisten vaikutusten pitäisi olla usein ja jopa yksi kahdestatoista maapallon kaltaisesta planeetasta on saattanut muodostaa kuut tällä tavalla. Viimeisenä, satelliitti voi olla siepattu asteroidi tai komeetta, kuten on todennäköistä monille Jupiterin ja Saturnuksen kuukausille.
Jokainen näistä tapauksista tuottaa eri massaryhmän. Kaapatut ruhot ovat todennäköisesti pienimpiä ja niitä ei todennäköisesti voida havaita lähitulevaisuudessa. Iskun aiheuttamien kuukausien odotetaan pystyvän muodostamaan vain kappaleita, joilla on 4% planeetan kokonaismassasta, ja sellaisenaan ne ovat myös melko rajoitetut. Suurimpien kuun ajatellaan muodostuvan levyihin, jotka muodostavat Jupiterin kaltaiset planeetat. Nämä ovat todennäköisimmin havaittavissa.
Ensimmäinen menetelmä, jolla tähtitieteilijät voivat havaita tällaiset kuut, on muutokset, jotka he tekevät tähtien huojuntaan, jota on käytetty toistaiseksi monien ekstrasolaaristen planeettojen havaitsemiseen. Tähtitieteilijät ovat jo tutkineet, kuinka binaaritähtien pari voi vaikuttaa binaaritähtijärjestelmään, joka voi olla kolmannella tähdellä, joka se kiertää. Jos binaaritähti vaihdetaan kohti planeettaa ja kuuta, käy ilmi, että helpoimmat havainnoitavat järjestelmät ovat massiivisia kuut, jotka ovat kaukana planeetasta, mutta lähellä vanhempaa tähtiä. Äärimmäisiä tapauksia lukuun ottamatta heilutuksen määrä, jonka pari voi indusoida tähdessä, on niin pieni, että tähtiä pinnan konvektiivinen liike tuhoaisi, mikä tekee tämän menetelmän avulla havaitsemisen lähes mahdottomaksi.
Tähtitieteilijät ovat alkaneet havaita suurten määrien eksoplaneettojen kauttakulkuja, joissa planeetta aiheuttaa pieniä pimennyksiä. Voisiko tähtitieteilijät havaita myös kuiden esiintymisen tällä tavalla? Tässä tapauksessa havaitsemisraja perustuisi jälleen kuun kokoon. Tällä hetkellä Kepler satelliitin odotetaan havaitsevan planeettoja, joiden massa on samanlainen kuin Maassa. Jos superjoviaanisen planeetan ympärillä on kuut, jotka ovat kooltaan samanlaisia kuin maapallo, myös ne olisi havaittava. Kuiden muodostaminen niin suureksi on kuitenkin vaikeaa. Ganymeden aurinkokunnan suurin kuu, joka on 40% maapallon halkaisijasta, asettaa sen vaatimattomasti nykyisten havaitsemiskynnysten alapuolelle, mutta mahdollisesti tulevien eksoplaneettojen tehtävien ulottuville.
Kauttakulkujen aiheuttamien pimennysten suora havaitseminen ei kuitenkaan ole ainoa tapa, jolla kauttakulkuja voitaisiin käyttää eksomonien löytämiseen. Muutaman viime vuoden aikana tähtitieteilijät ovat alkaneet käyttää muiden havaittujen planeettojen heijahtelua päätelläkseen muiden planeettojen olemassaolosta järjestelmässä samalla tavoin kuin Neptunuksen gravitaatiohinaaja Uraanissa antoi tähtitieteilijöille ennustaa Neptunuksen olemassaolon ennen se löydettiin. Riittävästi massiivinen kuu saattaa aiheuttaa havaittavissa olevia muutoksia planeetan kauttakulun alkaessa ja päättyessä. Tähtitieteilijät ovat jo käyttäneet tätä tekniikkaa asettamaan rajoituksia potentiaalisten moonien massalle eksoplaneettojen HD 209458 ja OGLE-TR-113b ympärillä vastaavasti 3 ja 7 maapallomassassa.
Ensimmäinen löydetty eksoplaneetta löydettiin pulsarin ympäriltä. Tämän planeetan hinaus aiheutti muutosta pulsaarin rytmin säännöllisessä pulsaatiossa. Pulsaarit lyövät usein satoja tuhansia kertoja sekunnissa ja ovat sellaisenaan erittäin herkkiä planeettojen läsnäolon indikaattoreita. Pulsar PSR B1257 + 12: n tiedetään sisältävän yhden planeetan, joka on vain 0,04% maan massasta, joka on selvästi alle monien kuukausien massakynnyksen. Sellaisina kuutien aiheuttamat näiden järjestelmien variaatiot olisivat mahdollisesti havaittavissa nykyisen tekniikan avulla. Tähtitieteilijät ovat jo käyttäneet sitä kuiden etsimiseen planeetan ympäri, joka kiertää PSR B1620-26: ta, ja sulkeneet pois kuut, jotka ylittävät 12% Jupiterin massasta puolella tähtitieteellisestä yksiköstä (maapallon ja auringon välinen etäisyys tai 93 miljoonaa mailia) planeetasta .
Viimeinen menetelmä, jolla tähtitieteilijät ovat havainneet planeettoja, joita voidaan mahdollisesti käyttää eksomooneihin, on suora havainnointi. Koska eksoplaneettojen suora kuvaaminen on toteutunut vasta muutaman viime vuoden aikana, tämä vaihtoehto on todennäköisesti vielä kaukana, mutta tulevat operaatiot, kuten Terrestrial Planet Finder Coronagraph, saattavat asettaa sen mahdollisuuksien ulottuville. Vaikka kuu ei ole täysin ratkaistu, parin pisteen keskipisteen siirtymä voi olla havaittavissa nykyisillä instrumenteilla.
Kaiken kaikkiaan, jos tiedon räjähdys planeettajärjestelmissä jatkuu, tähtitieteilijöiden pitäisi kyetä havaitsemaan eksomooneja lähitulevaisuudessa. Mahdollisuus on jo olemassa joissakin tapauksissa, kuten pulsar-planeetoilla, mutta niiden harvinaisuuden vuoksi tilastollinen todennäköisyys löytää planeetta, jolla on riittävän suuri kuu, on pieni. Mutta kun laitteet paranevat jatkuvasti, jolloin havaitsemiskynnykset ovat alhaisempia eri menetelmille, ensimmäisten eksomonien tulisi tulla näkyviin. Epäilemättä ensimmäiset ovat suuria. Tämä herättää kysymyksen siitä, millaisia pintoja ja mahdollisesti ilmakehää niillä voi olla. Tämä puolestaan herättäisi lisää kysymyksiä siitä, mitä elämää voi olla.
Lähde:
Auringon ulkopuolella olevien planeettojen kuukausien havaittavuus - Karen M. Lewis
