Mens nogle forskere leder efter beboelige planeter uden for vores solsystem, løser andre forskere et lignende spørgsmål til satellitterne på disse planeter.
De såkaldte eksomoner er endnu ikke fundet uden for vores solsystem, og dette kan tage årtier. I et nyt forskningspapir teoretiserer forskerne, om der kunne eksistere flydende vand på en Mars-størrelse satellit fra gasgiganten.
Vi taler om Jupiters måne kaldet Ganymedes. Det er den største satellit i solsystemet, 5/6 på størrelse med Mars.
NASA bekræftede i 2015 tilstedeværelsen af et flydende hav på Ganymedes efter at have observeret nordlys gennem Hubble-teleskopet, som ser ud til at svinge mindre, end de burde have givet Jupiters magnetfelt. Rumorganisationen sagde, at det sandsynligvis var relateret til salthavet under overfladen af Ganymedes.
Om det er muligt at tale om denne satellit som en potentiel exo-måne er et tvetydigt spørgsmål. Forskerne kiggede på energikilder som stjernestråling (som varierer med afstanden fra stjernen), stjernernes reflekterede lys, som Jupiter udsender på Ganymedes, planetens egen termiske stråling, som påvirker opvarmningen af satellitten ved at ændre planetens tyngdekraft. Denne tidevandsopvarmning ville være mest udtalt, hvis Ganymedes havde en excentrisk bane svarende til Jupiters vulkanske måne Io.
”Det vides, at tidevandsopvarmningskoefficienten falder, hvis månen smeltes inde, fordi lavaen skaber sin egen omvendte mekanisme, når opvarmningen falder, og månen køler ned under overfladen. Dette kaldes "termostat tidevandseffekt", sagde medforfatter Rene Heller, en astrofysiker ved Institut for solsystemforskning. Max Planck i Tyskland.
”Vi undersøger for første gang interaktionen mellem alle mulige exolunar-varmekilder afhængigt af forskellige afstande til stjernen,” tilføjede han. "Faktisk overvejer vi endda to mulige typer af stjerner: vores sol og en rød M-type dværgstjerne."
For en sollignende stjerne fandt forfatterne, at enhver måne omkring en gaskæmpe ud over tre astronomiske enheder (tre afstande fra jorden til solen) ville have en tilstrækkelig stor strøm af energi til at stoppe tidevandstermostateffekten. Men hvis månen er ustabil nok, kan den have global vulkanisme - ligesom hvad vi ser på Io.
Salgsfremmende video:
Heller beskrev denne situation som "farlig" for levende organismer.
”De kan have meget flydende vand på overfladen, men på samme tid kan de dækkes af destruktive vulkaner,” skrev han. "Vi er imidlertid enige om, at sådanne måner kan være beboelige, forudsat at den rigtige mængde tidevandsopvarmning er korrekt, og vi viser, hvor langt disse måner skal være til deres planeter."
M-dværge er et fælles mål for exoplanet-søgninger, fordi de er mindre og svagere, hvilket gør det lettere at se planeter passere gennem deres overflader. Men det er sværere for exoluns at bestemme, hvor egnede de er til livet i et sådant system.
"Månerne kan ikke være stabile i de zoner i stjernesystemer, der teoretisk er egnede til livets oprindelse," sagde Heller.
De bedste eksempler på opvarmede kroppe i vores eget solsystem er månerne: Jupiter - Io og Europa og Saturnus Enceladus. Mens der er rigelig dokumentation for, at der kunne være et enormt hav under isoverfladen i Europa og Enceladus, påpegede Heller, at hans forskning er mere fokuseret på satellitens overflades beboelighed. Det bedste eksempel, siger han, kan være Titan, Saturns måne, som har en meget varmere overflade. Titanium har en tyk orange atmosfære såvel som flydende kulbrintesøer.
”Dybest set har vi muligheden for at observere store måner omkring planeter med lav masse, og jeg tror, at den første eksolon vil være ulig noget, vi kender i solsystemet,” sagde Heller.
”Det kunne være en måne som Mars omkring en planet som Jorden, eller Jorden omkring Neptun i en afstand fra deres stjerne, som kunne svare til afstanden fra kviksølv til solen. (der er mange muligheder). Der vil sandsynligvis være noget utroligt ved første øjekast, som en planet omkring en pulsar eller varm Jupiter. Jeg er virkelig nysgerrig efter at vide, hvordan dette objekt vil være,”siger den tyske astrofysiker.
Selvom flere nye teleskoper er opstået i løbet af det næste årti for at "jage" exoplaneter, siger Heller, at de ikke er optimerede til eksoner. Søgningen efter exoluns er økonomisk risikabel, og sandsynligheden for succes er meget tvivlsom, hvilket betyder, at dette projekt sandsynligvis forbliver en lav prioritet for det astronomiske samfund.
James Webb-rumteleskopet, et multifunktionelt teleskop, der lanceres i 2018, forventes kun at se på en håndfuld exoplaneter, så dets chancer for at finde en exo-måne er lave, siger Heller. Transiting Exoplanet Survey Satellite, som også lanceres næste år, vil kun observere nogle få transiterende planeter.
”Disse planeter vil være så tæt på deres stjerner, at enhver måne rundt om planeten straks vil blive kastet ud af systemet af stjernernes tyngdeforstyrrelser,” sagde Heller.
Chancerne kan øges med det europæiske CHEOPS-superteleskop (karakteriserende ExOPlanets Satellite), som i øjeblikket er under opførelse.
”Jeg ved, at nogle af CHEOPS-videnskabsteamet aktivt arbejder på strategier til at udforske måner omkring planeter i bredere baner,” sagde Heller. Men han tilføjede, at PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars), et projekt, der starter omkring 2024, sandsynligvis vil være det "passende værktøj" til dette arbejde. Det vil foretage en målrettet søgning efter planeter, der ligner Kepler-rumteleskopet, men omkring lysere stjerner.