Астрономы нашли еще один возможный «экзомон» за пределами нашей Солнечной системы

Потом было два – может быть. Астрономы говорят, что нашли второго вероятного кандидата на роль спутника за пределами нашей Солнечной системы, экзолуну, вращающуюся вокруг планеты на расстоянии около 6000 световых лет от Земли. Луна называется двойной системой Kepler-1708, и это, по-видимому, газовое тело, немного меньшее, чем Нептун, вращающееся вокруг планеты размером с Юпитер вокруг солнцеподобной звезды — необычное образование для беспрецедентной планеты и луны. Результаты появляются в естественная астрономия. Подтверждение или опровержение результата может оказаться невозможным сразу, но, учитывая прогнозируемое обилие спутников в нашей галактике и за ее пределами, это также может предвещать предварительное начало захватывающей новой эры внесолнечной астрономии, сосредоточенной не на чужих планетах, а на орбитальных спутниках природы. , вокруг них и возможности жизни в них.

В нашей Солнечной системе более 200 спутников, и они имеют впечатляющий набор вариаций. Спутник Сатурна Титан имеет плотную атмосферу и замерзшие углеводородные моря на своей поверхности, возможно, аналог ранней Земли. Ледяные луны, такие как Европа Юпитера, представляют собой замороженные шары, скрывающие подземные океаны, и могут быть основной средой обитания для жизни. Другие, такие как наша Луна, все еще кажутся бесплодными землями, но могут иметь водяной лед в своих затененных кратерах и лабиринтные сети туннелей, уходящих под землю. Однако одной важной чертой, общей для этих миров, является их присутствие: у шести из восьми основных планет в нашей Солнечной системе есть спутники. Логика подсказывает, что то же самое должно быть верно и в других местах. «Луны — обычное дело, — говорит Джесси Кристиансен из Калифорнийского технологического института. “В нашей Солнечной системе почти у всего есть луна. Я абсолютно уверен, что луны есть повсюду в галактике”.

Единственная проблема найти их. Мы можем искать экзопланеты разными способами, например, наблюдая за погружением в свет, который они излучают, когда движутся перед своей звездой, событием, известным как транзит, или получая отчетливое представление об их гравитации на их родительской звезде. . Однако найти внешние спутники, которые по своей природе меньше планет, вокруг которых они вращаются, сложнее. «Он очень маленький, — говорит Кристиансен. Пока найден только один действительно вероятный кандидат: Kepler-1625 bi, гипотетический мир размером с Нептун, вращающийся вокруг экзопланеты размером с Юпитер на расстоянии около 8000 световых лет от Земли, о котором сообщалось в октябре 2018 года. Становление Мир ставится под сомнение последующим анализом.

На существование Kepler-1708 bi впервые намекнули в 2018 году при изучении архивных данных Дэвида Киппинга из Колумбийского университета, одного из первооткрывателей Kepler-1625 bi и его коллег. Команда проанализировала транзитные данные космического телескопа НАСА «Кеплер», который состоит из 70 так называемых холодных гигантов — газовых гигантов, таких как Юпитер и Сатурн, которые вращаются относительно далеко от своих звезд, а их год состоит из более чем 400 земных дней. Команда искала признаки транзитных внешних лун, вращающихся вокруг этих миров, ища больше провалов света, чем любой из таинственных спутников луны. Затем исследователи провели следующие несколько лет, убивая своих любимцев, изучая одного потенциального кандидата в экзолуну за другим и обнаруживая, что каждый из них лучше всего объясняется другими явлениями — за одним исключением: Kepler-1708 bi. «Это фильтр на Луне, который мы не можем убить», — говорит Киппинг. “В течение четырех лет мы пытались доказать, что эта штука была подделкой. Она прошла все тесты, которые мы только могли себе представить”.

Размер соответствующей меньшей дополнительной капли света указывает на то, что Луна примерно в 2,6 раза больше Земли. Природа метода транзита такова, что непосредственно могут быть извлечены только радиусы миров, а не их масса. Но размер такого размера предполагает наличие какого-то газового гиганта. «Возможно, она относится к категории «мини-Нептуна», — говорит Киппинг, имея в виду тип мира, который, хотя и не находится в нашей Солнечной системе, в изобилии встречается вокруг других звезд. Kepler-1708. B размером с Юпитер, совершает оборот вокруг своей звезды каждые 737 дней на расстоянии, в 1,6 раза превышающем расстояние между Землей и Солнцем. дней на расстоянии более 740 000 км — почти в два раза больше. Тот факт, что это единственный кандидат, появившийся в результате анализа 70 холодных гигантов, может указывать на то, что большие газообразные спутники «не очень распространены» во Вселенной, говорит Кристиансен. .

Большой размер этой экзолуны по сравнению с планетой-хозяином кажется «удивительным», говорит Киппинг, но это не совсем неожиданно: Kepler-1625b, который, как утверждается, вращается вокруг кандидата в экзолуны Kepler-1625, похоже, имеет аналогичный состав. если немного больше. Если эти две луны действительно существуют, это могло бы рассказать нам кое-что интересное о возможных образованиях планет и лун в галактике, а именно о том, что гигантские миры могут содержать такие же гигантские луны. Это само по себе вызывает вопросы о происхождении таких миров. Маловероятно, что такая массивная луна сформируется непосредственно на орбите вокруг планеты, поскольку планета, вероятно, будет сметена любым потенциальным материалом, генерирующим спутники, что предполагает возможность другой истории происхождения.

«Один из сценариев заключается в том, что планета захватила эту луну во время формирования планетарной системы», — говорит Кристиансен. Ранние планетные системы были очень хаотичными и жестокими местами. Мы видим примеры захвата в нашей Солнечной системе: например, Тритон, один из спутников Нептуна. Мы считаем, что он арестован. Итак, мы знаем, что это может случиться, мы не совсем одобряли идею о том, что планета размером с Юпитер может поймать луну размером с Нептун».

Однако не все убеждены в предполагаемом существовании этой луны. Рене Хеллер из Института исследования солнечной системы им. Макса Планка в Геттингене, Германия, говорит, что он не уверен, что транзитный сигнал, который увидела команда, был результатом Луны. «Это меня не убеждает, — говорит он. В качестве альтернативы, добавляет Хеллер, уменьшение света может быть просто результатом естественных изменений в звезде, таких как солнечные пятна, которые мы видим на нашем Солнце, проходя через его поверхность в то же время, когда проходят планеты. Со своей стороны, Киппинг и его команда заявили, что исключают такую ​​возможность, потому что предполагаемое падение из-за Луны началось до того, как планета начала проходить перед звездой.

Лаура Крейдберг из Института астрономии Макса Планка в Гейдельберге, Германия, говорит, что она «пока не назвала бы это удачным данком», но результат «абсолютно стоит того», чтобы попытаться увидеть еще один предполагаемый транзит Луны. Однако сделать это сразу мы не сможем. Киппинг говорит, что учитывая длинную орбиту планеты, она не пересечет Луну и потенциальную Луну снова до 2023 года, а это значит, что нам придется подождать до тех пор, чтобы снова попытаться шпионить за внешней луной. Если бы экзолуна действительно существовала, недавно развернутый космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) смог бы почти сразу же подтвердить или опровергнуть ее существование. «Это было бы проще простого для Уэбба, — говорит Киппинг. “Вокруг Юпитера можно найти спутники меньше Европы. Это невероятно мощный телескоп”.

Это само по себе вызывает интересную возможность: JWST можно использовать для проведения какого-то исследования по поиску экзопланет. Подобно тому, как космический телескоп Хаббла, его предшественник, добился больших успехов в науке об экзопланетах, космический телескоп Джеймса Уэбба может оказаться узнаваемым благодаря его вкладу в изучение экзопланет. «Моя команда сейчас планирует стратегическую форму Web Exomon Survey, — говорит Киппинг. Такое могло произойти впервые в истории человечества. Я действительно взволнован будущим».

Причины для этого многообразны. Как только мы начнем находить внешние спутники в изобилии, мы получим настоящее удовольствие от их разнообразия и важности. Например, приливы с нашей Луны, возможно, сыграли роль в обитаемости Земли, что привело к эволюции жизни в приливных бассейнах. Изучение спутников также может рассказать нам больше о формировании планет. «Если мы хотим получить полное представление о том, как происходит формирование планет, нам нужно понять луны», — говорит Крейдберг. И есть еще одна, более простая причина для их изучения: «Луны прекрасны».

Сами экзолуны также могут представлять собой главные цели в поисках жизни. Учитывая, что их размеры могут варьироваться от крошечных до размеров Земли и выше, разумно предположить, что некоторые каменистые спутники могут вращаться вокруг планет-гигантов в пределах обитаемой зоны своих звезд, где может существовать жидкая вода. «Это один из тех случаев, когда научная фантастика может предшествовать научным фактам», — говорит Кристиансен. У вас есть пример фильма изображение символа Пригодная для жизни луна вокруг газового гиганта. в Звездные войны, У вас есть обитаемые луны вокруг газовых гигантов. Технически вы могли бы создать камень вокруг газового гиганта со средним излучением Солнца, на поверхности которого могла бы быть жидкая вода».

Но есть осложнения. Луна вокруг планеты-гиганта будет испытывать значительный гравитационный толчок со стороны этого большого мира, что в экстремальных условиях, таких как спутник Юпитера Ио, может привести к интенсивной вулканической активности. Излучение газовых гигантов, таких как Юпитер, также может быть смертельным. Эти системы могут иметь странные свойства. «Если вы выстраиваетесь правильно, вы получаете день и ночь своего вращения, но дополнительный дневной и ночной цикл движения за планетой», — говорит Кристиансен. Вокруг газовых гигантов почти наверняка есть породы нужной температуры. Пригодны они для жизни или нет — открытый вопрос, который волнует многих людей».

Kepler-1708 bi не является таким миром, но это еще один захватывающий претендент на начало того, что может стать решающей эрой экзолунной науки. «Мы работаем над этой долгосрочной целью — выяснить частоту и природу внесолнечных спутников во Вселенной», — говорит Киппинг. «Будущее очень светлое».

Leave a Comment