La caccia alle lune nell'orbita di pianeti lontani può trovare massicci esuli.
Nel 2012, un team di scienziati della missione Kepler ha annunciato che avrebbero iniziato a cercare lune girevoli attorno a esopianeti lontani. E mentre il telescopio trova migliaia di esopianeti, le lune rimangono fuori dalla vista.
Il problema principale è che per la "visibilità" della Luna, la sua massa dovrebbe essere circa il 10% della massa della Terra, o una massa approssimativa di Marte. Questa è 10 volte la luna più grande nel Sistema Solare.
E mentre la formazione dei satelliti planetari sembrava essere un naturale sottoprodotto della formazione dei pianeti, la scienziata Amy Barr dell'Istituto Planetologico si chiedeva se si potessero formare grandi lune (forse anche le dimensioni della Terra). E se è così, come sarebbero posizionati nella galassia?
Utilizzando simulazioni e simulazioni, Barr e i suoi colleghi hanno scoperto che in teoria esiste la possibilità che il super-plasma della luna si formi attorno a un pianeta roccioso e di gas. Ma solo se i pianeti stessi sono abbastanza grandi. Grandi satelliti rocciosi possono essere creati a seguito di una collisione tra i giganteschi mondi rocciosi. Quindi le exoleole intorno ai giganti del gas potrebbero essere prodotte a causa dell'accrescimento o dell'acquisizione congiunta.
"Abbiamo i primi risultati delle masse delle lune, che possono essere formati con un diverso insieme di effetti entro i limiti possibili dei sistemi esoplanetari", ha detto Barr. "La cosa principale è che abbiamo dimostrato che è possibile formare exoli con masse al di sopra dei massimi teorici. Keplero continua a esaminare i satelliti di oltre 1/10 della massa terrestre. " Per rilevare i pianeti che passano davanti al disco della stella madre, Kepler usa il metodo di transito (diminuzione temporanea della luminosità). La stessa tecnica dovrebbe aiutare a trovare i fori. Pertanto, una squadra dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ha aperto la caccia. Ma tutto sembrava un'idea vuota, a causa delle dimensioni che era necessario notare.
Tuttavia, i sistemi solari trovati da Kepler sono molto diversi dai nostri. E la dimensione più comune dei pianeti nei dati di Keplero è una nuova classe, la "super-Terra". La loro scala varia tra Terra e Nettuno.
"Finora, si sa poco su come i processi di formazione dei satelliti che usiamo possano scalare le diverse masse planetarie e le condizioni stellari", scrive Barr in un articolo.
Simulazione dell'impatto di un pianeta di ferro roccioso delle dimensioni di Venere su un pianeta con la sesta massa della Terra. La collisione crea un disco abbastanza grande di detriti, liquido e vapore per creare una luna con 0,1 Massa di Terra.
Usando la modellazione idrodinamica, Barr può determinare quanto materiale sarà in orbita dopo una collisione tra due super-terre rocciose. Uno sciopero tra i pianeti da due a sette masse terrestri libererà abbastanza materiale per creare un grande satellite in grado di rilevare il transito di Keplero.
"Questi risultati quasi coincidono con il colpo che forma la luna, ma il disco sarà molto più caldo e più massiccio", afferma Barr. I suoi modelli suggeriscono che è possibile produrre esuli rocciosi rilevabili in varie condizioni di shock, nonché collegati da pianeti host di grandi dimensioni. Inoltre, possono essere formati come risultato dell'accrescimento congiunto intorno a giganti gassosi in crescita, o catturando corpi vaganti, o altri processi che non sono osservati nel nostro sistema. Barr ha anche esaminato le teorie moderne sulla formazione della luna nel sistema solare e ha cercato di applicarle alle esule.
"Alcune delle teorie, come le divisioni, possono funzionare in altri sistemi", ha detto. "Presto avremo nuovi osservatori e saremo in grado di ricontrollare alcune vecchie idee."
A questo punto, Keplero e la missione K2 hanno trovato 2.476 pianeti confermati, con ulteriori 5.216 "pianeti candidati". Il conteggio degli exolun è ancora zero, ma Barr continua la sua ricerca.
