Não faz muito tempo que os astrônomos começaram a descobrir os primeiros planetas em torno de outras estrelas. Surpreendentemente, o potencial para fazer isso pode não estar tão distante.
Antes de explorar como podemos detectar satélites de planetas distantes, os astrônomos devem primeiro tentar entender o que estão procurando. Felizmente, essa questão está relacionada com o rápido desenvolvimento de como os sistemas solares se formam.
Em geral, existem três mecanismos pelos quais os planetas podem obter satélites. O mais simples é que eles se formem juntos a partir de um único disco de acréscimo. Outra é que um impacto maciço pode derrubar material de um planeta que se forma em um satélite, como os astrônomos acreditam que aconteceu com a nossa própria Lua. Algumas estimativas indicaram que tais impactos devem ser frequentes e até 1 em cada 12 planetas semelhantes à Terra pode ter formado luas dessa maneira. Por fim, um satélite pode ser um asteróide ou cometa capturado, como é provável para muitas das luas de Júpiter e Saturno.
Cada um desses casos produz uma gama diferente de massas. Os corpos capturados provavelmente são os menores e, portanto, é improvável que sejam detectáveis em um futuro próximo. As luas geradas por impacto devem apenas formar corpos com 4% da massa total do planeta e, como tal, também são bastante limitadas. Pensa-se que as maiores luas se formem nos discos que formam Júpiter como planetas. Estes são os mais prováveis de serem detectáveis.
O primeiro método pelo qual os astrônomos podem detectar tais luas é pelas mudanças que eles causariam na oscilação da estrela que foi usada para detectar muitos planetas extra-solares até hoje. Os astrônomos já estudaram como um par de estrelas binárias pode afetar um sistema de estrelas binárias em uma terceira estrela que orbita. Se a estrela binária é trocada por um planeta e uma lua, verifica-se que os sistemas mais fáceis de detectar são luas massivas que estão distantes do planeta, mas próximas à estrela-mãe. No entanto, exceto em casos extremos, a quantidade de oscilação que o par poderia induzir na estrela é tão pequena que seria inundada pelo movimento convectivo da superfície da estrela, tornando quase impossível a detecção por esse método.
Os astrônomos começaram a detectar um grande número de exoplanetas por trânsitos, onde o planeta causa pequenos eclipses. Os astrônomos poderiam também detectar a presença de luas dessa maneira? Nesse caso, o limite de detecção seria novamente baseado no tamanho da lua. Atualmente, o Kepler espera-se que o satélite detecte planetas semelhantes em massa à Terra. Se existem luas em torno de um planeta super-joviano que também são similares em tamanho à Terra, elas também devem ser detectadas. No entanto, formar luas tão grandes é difícil. A maior lua do sistema solar em Ganímedes, que tem 40% do diâmetro da Terra, colocando-a modestamente abaixo dos limites de detecção atuais, mas potencialmente ao alcance de futuras missões de exoplanetas.
No entanto, a detecção direta dos eclipses causados por trânsitos não é a única maneira de os trânsitos serem usados para descobrir exótons. Nos últimos anos, os astrônomos começaram a usar a oscilação de outros planetas nos que já haviam descoberto para inferir a existência de outros planetas no sistema da mesma maneira que o cabo gravitacional de Netuno em Urano permitiu que os astrônomos previssem a existência de Netuno antes. foi descoberto. Uma lua suficientemente grande pode causar variações detectáveis no momento em que o trânsito do planeta começaria e terminaria. Os astrônomos já usaram essa técnica para colocar limites na massa de luas em potencial em torno dos exoplanetas HD 209458 e OGLE-TR-113b em 3 e 7 massas terrestres, respectivamente.
O primeiro exoplaneta descoberto foi descoberto em torno de um pulsar. O puxão deste planeta causou variação da pulsação regular da batida do pulsar. Os pulsares costumam bater centenas a milhares de vezes por segundo e, como tal, são indicadores extremamente sensíveis da presença de planetas. Sabe-se que o pulsar PSR B1257 + 12 abriga um planeta que é meramente 0,04% da massa da Terra, que está bem abaixo do limiar de massa de muitas luas. Como tal, variações nesses sistemas, causadas por luas, seriam potencialmente detectáveis com a tecnologia atual. Os astrônomos já o usaram para procurar luas ao redor do planeta orbitando PSR B1620-26 e descartaram luas com mais de 12% da massa de Júpiter em meio a uma unidade astronômica (a distância entre a Terra e o Sol ou 93 milhões de milhas) do planeta .
O último método pelo qual os astrônomos detectaram planetas que poderiam ser potencialmente usados para exótons é a observação direta. Como a geração direta de imagens de exoplanetas só se concretizou nos últimos anos, essa opção provavelmente ainda está muito longe, mas missões futuras como o Coronagraph do Localizador de Planetas Terrestres podem colocá-la no campo da possibilidade. Mesmo que a lua não esteja totalmente resolvida, o deslocamento do centro do ponto do par pode ser detectável nos instrumentos atuais.
No geral, se a explosão do conhecimento nos sistemas planetários continuar, os astrônomos devem ser capazes de detectar exomônios em um futuro próximo. A possibilidade já existe em alguns casos, como planetas pulsares, mas devido à sua raridade, a probabilidade estatística de encontrar um planeta com uma lua suficientemente grande é baixa. Mas, à medida que o equipamento continua a melhorar, diminuindo os limites de detecção para vários métodos, os primeiros exomônios devem aparecer. Sem dúvida, os primeiros serão grandes. Isso levará à pergunta de que tipo de superfícies e atmosferas potencialmente podem ter. Por sua vez, isso inspiraria mais perguntas sobre o que a vida pode existir.
Fonte:
A Detectabilidade das Luas de Planetas Extra-Solares - Karen M. Lewis
