Det var ikke så lenge siden at astronomer begynte å oppdage de første planetene rundt andre stjerner. Overraskende kan det hende at potensialet for å gjøre det ikke er så langt unna.
Før astronomer utforsker hvordan vi kan oppdage satellitter av fjerne planeter, må astronomer først forsøke å få en forståelse av hva de måtte se etter. Heldigvis knytter dette spørsmålet seg godt til den raskt utviklende forståelsen av hvordan solsystemer dannes.
Generelt er det tre mekanismer som planeter kan skaffe satellitter på. Det enkleste er for dem å ganske enkelt danne sammen fra en enkelt akkresjonsdisk. En annen er at en massiv innvirkning kan slå ut materialet fra en planet som dannes til en satellitt som astronomer mener skjedde med vår egen måne. Noen estimater har antydet at slike innvirkninger bør være hyppige, og så mange som 1 av 12 jordlignende planeter kan ha dannet måner på denne måten. Til slutt kan en satellitt være en fanget asteroide eller komet slik det er sannsynlig for mange av månene til Jupiter og Saturn.
Hver av disse sakene produserer et annet utvalg av masser. Innfangede kropper vil sannsynligvis være den minste, og derfor vil det neppe være påvisbar i løpet av en nær fremtid. Konsekvensgenererte måner forventes bare å være i stand til å danne legemer med 4% av den totale massen av planeten, og som sådan er heller begrensede. De største månene antas å danne seg i diskene rundt å danne Jupiter som planeter. Dette er mest sannsynlig å være påvisbar.
Den første metoden astronomer kan oppdage slike måner er ved endringene de ville gjøre i slingring av stjernen som har blitt brukt til å oppdage mange ekstrasolare planeter til dags dato. Astronomer har allerede studert hvordan et par binære stjerner kan påvirke et binært stjernesystem kan ha på en tredje stjerne det går i bane. Hvis den binære stjernen blir byttet ut for en planet og en måne, viser det seg at de enkleste systemene å oppdage er massive måner som er fjernt fra planeten, men i nærheten av forelderstjernen. Bortsett fra i ekstreme tilfeller, er mengden vingle som paret kan indusere i stjernen, så liten at den ville bli oversvømt av konvektiv bevegelse på stjernens overflate, noe som gjør deteksjon gjennom denne metoden nesten umulig.
Astronomer har begynt å oppdage store antall eksoplaneter ved transitter, der planeten forårsaker mindre formørkelser. Kunne astronomer også oppdage tilstedeværelsen av måner på denne måten? I dette tilfellet vil grensen for påvisning igjen være basert på størrelsen på månen. Foreløpig Kepler satellitt forventes å oppdage planeter som er like i masse som Jorden. Hvis det finnes måner rundt en super-jovisk planet som også har samme størrelse som Jorden, bør de også oppdages. Det er imidlertid vanskelig å danne måner så stor. Den største månen i solsystemet i Ganymede, som er 40% av jordens diameter, og setter den beskjedent under gjeldende påvisningsterskler, men potensielt i rekkevidde for fremtidige eksoplanettoppdrag.
Imidlertid er ikke direkte påvisning av formørkelser forårsaket av transitter ikke den eneste måten transitter kan brukes til å oppdage eksempler på. I løpet av de siste årene har astronomer begynt å bruke slingring av andre planeter på de de allerede hadde oppdaget for å utlede eksistensen av andre planeter i systemet på samme måte som tyngdekraften fra Neptun på Uranus lot astronomer forutse Neptuns eksistens før den ble oppdaget. En tilstrekkelig massiv måne kan forårsake påviselige variasjoner i når transitt av planeten skulle begynne og slutte. Astronomer har allerede brukt denne teknikken for å plassere grenser for massen av potensielle måner rundt eksoplaneter HD 209458 og OGLE-TR-113b ved henholdsvis 3 og 7 jordmasser.
Den første oppdagede eksoplaneten ble oppdaget rundt en pulsar. Taubåten på denne planeten forårsaket variasjon av den jevnlige pulsasjonen av pulsarslåtten. Pulsarer slår ofte hundrevis til tusenvis av ganger i sekundet, og er som sådan ekstremt følsomme indikatorer på tilstedeværelsen av planeter. Pulsar PSR B1257 + 12 er kjent for å ha en planet som bare er 0,04% av jordens masse, som er godt under masseterskelen for mange måner. Som sådan vil variasjoner i disse systemene, forårsaket av måner, være potensielt påviselige med dagens teknologi. Astronomer har allerede brukt den til å søke etter måner rundt planeten i bane rundt PSR B1620-26 og utelukket måner mer enn 12% massen av Jupiter i løpet av en halv Astronomisk Enhet (avstanden mellom Jorden og Solen eller 93 millioner miles) av planeten .
Den siste metoden som astronomer har oppdaget planeter som potensielt kan brukes til eksomoner, er direkte observasjon. Siden direkte avbildning av eksoplaneter først har blitt realisert de siste årene, er dette alternativet sannsynligvis fortsatt et stykke unna, men fremtidige oppdrag som Terrestrial Planet Finder Coronagraph kan sette det inn i muligheten. Selv om månen ikke er helt oppløst, kan forskyvningen av senteret for prikken til paret være påvisbar med nåværende instrumenter.
Totalt sett, hvis eksplosjonen av kunnskap om planetariske systemer fortsetter, bør astronomer være i stand til å oppdage eksoner i løpet av en nær fremtid. Muligheten eksisterer allerede for noen tilfeller, for eksempel pulsarplaneter, men på grunn av deres sjeldenhet er den statistiske sannsynligheten for å finne en planet med en tilstrekkelig stor måne liten. Men ettersom utstyret fortsetter å forbedre seg, noe som gjør deteksjonsgrenser lavere for forskjellige metoder, bør de første eksomoonene komme i syne. Utvilsomt vil de første være store. Dette vil stille spørsmålet om hva slags overflater og potensielle atmosfærer de kan ha. Dette ville igjen inspirere til flere spørsmål om hva livet kan eksistere.
Kilde:
Detekterbarheten av måner fra ekstrasolplaneter - Karen M. Lewis
