Artist ‘ s skildring af en beboelig exomoon, der kredser om en kæmpe exoplanet i en hypotetisk stjerne-system.Illustration: NASA GSFC: Jay Friedlander og Britt Griswold
Der er otte planeter i vores solsystem (undskyld Pluto), men kollektivt, disse planeter er vært over 175 måner, en eller to, som måske endda harbor liv. Ja, vores galakse, baseret på, hvad vi observerer her, kunne være sprængfyldt med exomoons, et betydeligt antal, som kan være i stand til at fremme liv, viser ny en ny undersøgelse.
Ved hjælp af indsamlede data fra Kepler-rumteleskop, forskere fra University of California, Riverside og University of Southern Queensland har identificeret 121 giant exoplaneter, der kan være vært for beboelige exomoons. Ingen faktiske exomoons blev identificeret i denne undersøgelse, men der er en god chance for, at disse exoplaneter, som alle har en radius på tre gange større end Jorden, har naturlige satellitter. Og fordi disse 121 planeter, der er bosat inden for deres stjerne-system er beboelige zone, nogle af disse exomoons måske endda har den nødvendige betingelser for liv. Forfatterne til den nye undersøgelse, ledet af Robert Wittenmyer, siger, at deres arbejde skal inspirere andre astronomer til at udvikle nye måder at opdage biosignaturer og andre tegn på liv i den atmosfære af fjerne måner. Dette arbejde vises nu i the Astrophysical Journal.
Til dato, NASA ‘ s Kepler-rumteleskop, der har været brugt til at registrere tusindvis af exoplaneter, som en lille håndfuld, som er stenet, Jord-lignende planeter, der er parkeret i deres stjerne-system er beboelige zone—denne særlige region, hvor planeter, der kan være flydende vand på overfladen. Tilstedeværelsen af vedvarende flydende vand er vigtigt, fordi det betragtes som en afgørende forudsætning for liv. Et primært mål af Kepler-missionen er at finde ud af den hastighed, hvormed klippefyldte planeter opholde sig i den beboelige zoner af deres vært stjerner. Men som ny forskning peger ud, Kepler kan også fortælle os, den kurs, til hvilken kæmpeplaneter, der forekommer inden for disse zoner.
Ved hjælp af Kepler-data, forskerne anslås hyppigheden af gigantiske planeter (dvs planeter med en radius på tre gange større end Jorden) i beboelige zoner. Deres tal viser, at omkring seks til 12 procent af stjerner, der har gigantiske planeter inden for deres beboelige zone. At arbejde med den antagelse, at hver af disse exoplaneter, der har mindst én månen, de anslår, at omkring 121 gigantiske planeter, der er opdaget af den mission, der kan være vært for et potentielt beboelige månen. Og det er at være konservativ—det faktiske tal er sandsynligvis meget højere.
“Der er i øjeblikket 175 kendt satellitter, der kredser om de 8 planeter i solsystemet, hvoraf de fleste er i kredsløb omkring de to største planeter i vores system med Jupiter hosting 69 kendte måner og Saturn hosting 62 kendte måner,” skriver forfatterne i undersøgelsen. “Det store antal måner i solsystemet, især det store antal, der kredser planeter Jupiter, indikerer en høj sandsynlighed for måner, der kredser om giant exoplaneter.”
Når vi ser op på vores egen Måne, ser vi en helt livløs, sterile orb. Men situationen kan være markant forskellige for nogle exomoons, især hvis de er i kredsløb omkring gas giganter ligner Jupiter eller Saturn. De repræsenterer spændende kandidater til liv, men i modsætning til Jordboerne’ afhængighed solenergi, mennesker, der bor i disse exomoons kunne bruge den stråling, der strømmer ud fra deres planetsystemer. Og i virkeligheden, exomoons kan endda give et bedre miljø til at opretholde livet end Jorden.
“Exomoons har potentiale til at blive… “super-beboelige”, fordi de tilbyder en mangfoldighed af energikilder til en potentiel biosfære, ikke bare en afhængighed af den energi, der er leveret af en stjerne, ligesom Jorden,” skriver forfatterne i undersøgelsen. “Biosfæren af en super-beboelige exomoon kunne modtage energi fra det reflekterede lys og udsendes varmen i sine nærheden kæmpe planet, eller endda fra den gigantiske planetens tyngdefelt gennem tidevandskræfterne. Således exomoons bør derefter forvente at have en mere stabil, længere periode, hvor den energi, der modtages kunne opretholde en beboelig tempererede overflade betingelse for liv til at danne og trives i.”
På den anden side, Abel Méndez, en planetarisk astrobiologist og NASA MIRS Fellow ved University of Puerto Rico på Arecibo, der ikke var involveret i den nye undersøgelse, siger, at vi bør være forsigtig med at tilskrive beboelighed for at fjerne måner.
“Som en tommelfingerregel, måner forventes at være meget mindre end deres planetsystemer (undtagelser er Jorden og Pluto for eksempel), og dermed for lille til at holde atmosfærer,” Méndez fortalte Gizmodo. “Så generelt kun de gigantiske planeter over 1.000 gange tungere end Jorden (groft over 10 Jordens radius) vil være stort nok til at have en Mars-størrelse månen, og dermed stor nok til at have en tæt stemning i den beboelige zone.”
Méndez mener, alle disse faktorer i hans Beboelige Exoplaneter Katalog, der er hostet på den Planetariske Beboelighed Laboratorium. Hans team vurderer, at der, som hidtil, blandt alle bekræftede exoplaneter—ikke bare dem, der er plettet af Kepler—der er kun 40 gigantiske planeter i den beboelige zone, der er store nok til, at de sandsynligvis holde en Mars-størrelse eller større månen, der kan være potentielt beboelige.
Stadig, det viser, at exomoons er moden til yderligere undersøgelse.
“Nu har vi oprettet en database over de kendte gigantiske planeter i den beboelige zone om deres stjerne, observationer af de bedste kandidater til hosting potentielle exomoons vil blive gjort for at hjælpe med at finpudse den forventede exomoon egenskaber,” sagde undersøgelse co-forfatter Michelle Hill, en bachelor-studerende ved University of Southern Queensland, i en erklæring. “Vores follow-up studier vil hjælpe med at informere fremtidige teleskop design, så vi kan registrere disse måner, studere deres egenskaber, og se efter tegn på liv.”
Ingen tvivl om, at den udfordring, der bevæger sig fremad, vil der være to-fold: afsløring faktiske exomoons omkring disse gigantiske verdener, og derefter at scanne for potentielle biosignaturer. Mulige metoder omfatter direkte billeder (men med mere kraftfulde teleskoper), spectroastrometry (nogle exomoons vil overstråle deres vært planet ved bestemte bølgelængder), og-effekt (hvor den gravitationelle vekselvirkning mellem himmellegemer lidt fordrejer indkommende lys). Vi skal også sende robot missioner for at Enceladus og Europa, to nogensinde-så-måske beboelige måner i vores solsystem. Lad os gå!
[Astrophysical Journal]