Mens noen forskere leter etter beboelige planeter utenfor solsystemet vårt, løser andre forskere et lignende spørsmål for satellittene til disse planetene.
De såkalte eksomoner er ennå ikke funnet utenfor vårt solsystem, og dette kan ta flere tiår. I et nytt forskningspapir teoretiserer forskere om flytende vann kan eksistere på en satellitt av gassgiganten i Mars-størrelse.
Vi snakker om Jupiters måne som heter Ganymedes. Det er den største satellitten i solsystemet, 5/6 størrelsen på Mars.
NASA bekreftet i 2015 tilstedeværelsen av et flytende hav på Ganymedes etter å ha observert nordlys gjennom Hubble-teleskopet, som ser ut til å svinge mindre enn de burde ha gitt Jupiters magnetfelt. Romfartsbyrået sa at det sannsynligvis var relatert til salthavet under overflaten av Ganymedes.
Om det er mulig å snakke om denne satellitten som en potensiell exo-måne er et tvetydig spørsmål. Forskere har sett på energikilder som stjernestråling (som varierer med avstand fra stjernen), stjernen reflekterte lyset som Jupiter kaster på Ganymedes, planetens egen termiske stråling, som påvirker oppvarmingen av satellitten ved å endre planetens gravitasjonsattraksjon. Denne tidevannsoppvarmingen ville være mest uttalt hvis Ganymedes hadde en eksentrisk bane, lik Jupiters vulkanske måne Io.
“Det er kjent at tidevannsoppvarmingskoeffisienten synker hvis månen blir smeltet inne, fordi lava skaper sin egen omvendte mekanisme når oppvarmingen avtar og månen avkjøles under overflaten. Dette kalles "termostat tidevannseffekt", "sa medforfatter Rene Heller, en astrofysiker ved Institute for Solar System Research. Max Planck i Tyskland.
"Vi undersøker for første gang samspillet mellom alle mulige exolunar-varmekilder, avhengig av forskjellige avstander til stjernen," la han til. "Faktisk vurderer vi til og med to mulige typer stjerner: vår sol og en rød M-type dvergstjerne."
For en sollignende stjerne fant forfatterne at enhver måne rundt en gassgigant utover tre astronomiske enheter (tre avstander fra jorden til solen) ville ha en stor nok strøm av energi til å stoppe tidevannstermostateffekten. Men hvis månen er ustabil nok, kan den ha global vulkanisme - akkurat som det vi ser på Io.
Kampanjevideo:
Heller beskrev denne situasjonen som "farlig" for levende organismer.
"De kan ha mye flytende vann på overflaten, men samtidig kan de dekkes med ødeleggende vulkaner," skrev han. "Vi er imidlertid enige om at slike måner kan være beboelige, forutsatt riktig tidevannsoppvarming, og vi viser hvor langt borte fra planetene disse månene skal være."
M-dverger er et vanlig mål for eksoplanetsøk fordi de er mindre og svakere, noe som gjør det lettere å se planeter som går gjennom overflatene. Men det er vanskeligere for exoluns å bestemme hvor passende de er for livet i et slikt system.
"Månene kan ikke være stabile i de sonene til stjernesystemer som teoretisk er egnet for livets opprinnelse," sa Heller.
De beste eksemplene på oppvarmede kropper i vårt eget solsystem er månene: Jupiter - Io og Europa, og Saturnus Enceladus. Mens det er rikelig med bevis på at det kan være et enormt hav under isoverflaten til Europa og Enceladus, påpekte Heller at hans forskning er mer fokusert på bebobarheten til satellittoverflaten. Det beste eksemplet, sier han, kan være Titan, Saturns måne, som har en mye varmere overflate. Titan har en tykk oransje atmosfære samt flytende hydrokarbonsjøer.
"I utgangspunktet har vi muligheten til å observere store måner rundt planeter med lav massemasse, og jeg tror at den første eksomånen vil være ulik alt vi kjenner i solsystemet," sa Heller.
“Det kan være en måne som Mars rundt en planet som jorden, eller jorden rundt Neptun i en avstand fra stjernen deres, som kan være lik avstanden fra kvikksølv til solen. (det er mange alternativer). Det vil sannsynligvis være noe utrolig ved første øyekast, som en planet rundt en pulsar eller varm Jupiter. Jeg er veldig nysgjerrig på å vite hvordan dette objektet vil være, sier den tyske astrofysikeren.
Selv om flere nye teleskoper har dukket opp i løpet av det neste tiåret for å "jakte" eksoplaneter, sier Heller at de ikke er optimalisert for eksoner. Søket etter exoluns er økonomisk risikabelt, og sannsynligheten for suksess er svært tvilsom, noe som betyr at dette prosjektet sannsynligvis vil forbli lavt prioritert for det astronomiske samfunnet.
James Webb-romteleskopet, et multifunksjonelt teleskop som vil starte i 2018, forventes å se på bare noen få eksoplaneter, så sjansene for å finne en exo-måne er lave, sier Heller. Transiting Exoplanet Survey Satellite, som også lanseres neste år, vil bare observere noen få transiterende planeter.
"Disse planetene vil være så nær stjernene sine at enhver måne rundt planeten umiddelbart blir kastet ut av systemet av stjernegravitasjonsforstyrrelser," sa Heller.
Sjansene kan økes med det europeiske superteleskopet CHEOPS (som kjennetegner ExOPlanets Satellite), som for tiden er under bygging.
"Jeg vet at noen av CHEOPS-vitenskapsteamene jobber aktivt med strategier for å utforske måner rundt planeter i bredere baner," sa Heller. Men han la til at PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars), et prosjekt som starter rundt 2024, sannsynligvis vil være det "passende verktøyet" for dette arbeidet. Det vil gjøre et målrettet søk etter planeter, lik Kepler-romteleskopet, men rundt lysere stjerner.
