В 2012 году группа ученых из миссии Kepler объявила, что они начинают поиск спутников, вращающихся вокруг далеких экзопланет. В то время, как Kepler обнаружил уже тысячи экзопланет, охота на эти так называемые «экзолуны» до сих пор не увенчалась успехом.
Основная проблема заключается в том, что Kepler может обнаружить лишь спутник с крупной массой - около 10 процентов массы Земли, или примерно масса Марса. Это в десять раз больше, чем у крупнейших лун в нашей Солнечной системе.
Формирование спутников считается естественным побочным продуктом процесса формирования планет. Ученый Эми Барр из Планетологического института США, задалась вопросом: возможно ли формирование больших лун, массой примерно с Землю? И если да, то насколько они распространены в Галактике?
Путем моделирования и симуляции, Барр и ее коллеги выяснили, что теоретически спутники такой массы возможны вокруг как скалистых, так и газовых планет, но только тогда, когда сами планеты достаточно велики. Большие твердые спутники могут образоваться в результате столкновений между «суперземлями», а экзолуны вокруг газовых гигантов могут формироваться путем совместной аккреции или захвата.
«У нас есть первые результаты, описывающие массы лун, которые могут образоваться в разных вариантах взаимодействия и разных моделях экзопланетных систем - сказала Барр, – «Мы показали, что возможно формирование экзолун с массами выше теоретических пределов обнаружения их телескопом Kepler, то есть более одной десятой массы Земли».
Kepler открывает экзопланеты методом транзитов – засекая падение блеска звезды при проходе планеты на фоне ее диска. Этот же метод предполагается для поиска спутников. Но спутник размером с Луну нельзя обнаружить, он слишком мал для этой орбитальной обсерватории.
Однако большинство найденных планетных систем отличаются от нашей. Самый распространенный тип планет в них – это так называемые «суперземли», размер которых лежит в пределах между Землей и Нептуном. Они отсутствуют в Солнечной системе.
«Очень мало известно о том, как процессы формирования спутника, применимые для Солнечной системы могут масштабироваться до различных планетарных масс и звездных условий», пишет Барр в своей статье.
Используя гидродинамическое моделирование, Барр попыталась определить, сколько материала окажется на орбите после столкновения двух скалистых супер-Земель. Удар между планетами массой от двух до семи земных произведет достаточно материала для формирования большого спутника, который может обнаружить Kepler.
Барр также рассмотрела современные теории о формировании Луны в Солнечной системе, и постаралась применить их к экзолунам.
«Некоторые из теорий, признанных ошибочными у нас, например, гипотеза центробежного отделения, могут работать в других системах», – сообщила она. – «Вскоре мы получим новые обсерватории и сможем перепроверить некоторые старые идеи».
На текущий момент объединенные миссии Kepler и К2 обнаружили 2476 подтвержденных планет, с дополнительными 5216 планет-кандидатов которые еще должны быть подтверждены. Поиски экзолун продолжаются.
-
-
