Kamēr daži zinātnieki meklē apdzīvojamas planētas ārpus mūsu Saules sistēmas, citi pētnieki risina līdzīgu jautājumu par šo planētu satelītiem.
Tā sauktie eksomoni vēl nav atrasti ārpus mūsu Saules sistēmas, un tas varētu aizņemt gadu desmitus. Jaunā pētījumā zinātnieki teorē, vai šķidrs ūdens varētu pastāvēt uz Marsa lieluma gāzes giganta satelīta.
Mēs runājam par Jupitera pavadoni, ko sauc par Ganimēdu. Tas ir lielākais Saules sistēmas satelīts, 5/6 Marsa lielumā.
NASA 2015. gadā apstiprināja šķidra okeāna klātbūtni Ganimēdā pēc tam, kad caur Habla teleskopu novēroja auroras, kuras, šķiet, svārstās mazāk, nekā tām vajadzēja dot Jupitera magnētiskajam laukam. Kosmosa aģentūra paziņoja, ka tas, iespējams, ir saistīts ar sāļo okeānu zem Ganimedes virsmas.
Vai ir iespējams runāt par šo satelītu kā potenciālu ekso mēness, ir neskaidrs jautājums. Zinātnieki ir apskatījuši tādus enerģijas avotus kā zvaigžņu starojums (kas mainās atkarībā no attāluma no zvaigznes), zvaigžņu atstaroto gaismu, ko Jupiters izstaro uz pašas planētas siltuma starojumu Ganimedes, kas ietekmē satelīta uzkarsēšanu, mainot planētas gravitācijas pievilcību. Šī plūdmaiņu sildīšana būtu visizteiktākā, ja Ganimedam būtu ekscentriska orbīta, līdzīga Jupitera vulkāniskajam mēnesim Io.
“Ir zināms, ka plūdmaiņu sildīšanas koeficients samazinās, kad iekšpusē ir izkusis mēness, jo lava rada savu reverso mehānismu, kad apkure samazinās un mēness atdziest zem virsmas. To sauc par "termostata plūdmaiņas efektu", "- teica līdzautors Renē Helers, astrofiziķis no Saules sistēmas pētījumu institūta. Makss Planks Vācijā.
"Mēs pirmo reizi izmeklējam visu iespējamo eksolunāro siltuma avotu mijiedarbību atkarībā no dažādiem attālumiem līdz zvaigznei," viņš piebilda. "Patiesībā mēs pat apsveram divus iespējamos zvaigžņu veidus: mūsu Sauli un sarkano M tipa pundurzvaigzni."
Attiecībā uz saulei līdzīgu zvaigzni autori atklāja, ka jebkuram mēnesim ap gāzes gigantu, kas pārsniedz trīs astronomiskās vienības (trīs attālumos no Zemes līdz Saulei), būtu pietiekami liela enerģijas plūsma, lai apturētu plūdmaiņas termostata efektu. Bet, ja mēness ir pietiekami nestabils, tam var būt globāls vulkānisms - tāpat kā tas, ko mēs redzam uz Io.
Reklāmas video:
Helers šo situāciju raksturoja kā "bīstamu" dzīvajiem organismiem.
"Viņu virspusē var būt daudz šķidra ūdens, bet tajā pašā laikā tos var pārklāt ar postošiem vulkāniem," viņš rakstīja. "Tomēr mēs piekrītam, ka šādi pavadoņi var būt apdzīvojami, ja ir pareizs plūdmaiņu sasilšana, un mēs parādām, cik tālu no viņu planētām jābūt šiem pavadoņiem."
M-punduri ir kopīgs eksoplanētu meklēšanas mērķis, jo tie ir mazāki un blāvāki, tāpēc ir vieglāk redzēt planētas, kas iet caur to virsmām. Bet eksoluniem ir grūtāk noteikt, cik viņi ir piemēroti dzīvei šādā sistēmā.
"Mēness nevar būt stabili tajās zvaigžņu sistēmu zonās, kas teorētiski ir piemērotas dzīvības izcelsmei," sacīja Helers.
Labākie piemēri apsildāmiem ķermeņiem mūsu pašu Saules sistēmā ir pavadoņi: Jupiters - Io un Eiropa, un Saturna Encelads. Lai gan ir pietiekami daudz pierādījumu, ka zem Eiropas un Enceladus ledus virsmas varētu būt milzīgs okeāns, Hellers norādīja, ka viņa pētījumi ir vairāk vērsti uz satelīta virsmas apdzīvojamību. Labākais piemērs, pēc viņa teiktā, varētu būt Titāns - Saturna pavadonis, kuram ir daudz siltāka virsma. Titānam ir bieza oranža atmosfēra, kā arī šķidrie ogļūdeņražu ezeri.
"Būtībā mums ir iespēja novērot lielus pavadoņus ap mazas masas planētām, un es domāju, ka pirmais eksolons būs atšķirīgs no visa, ko mēs zinām Saules sistēmā," sacīja Helers.
“Tas varētu būt tāds mēness kā Marss ap tādu planētu kā Zeme vai Zeme ap Neptūnu tādā attālumā no viņu zvaigznes, kas varētu būt līdzīgs attālumam no Merkura līdz Saulei. (ir daudz iespēju). No pirmā acu uzmetiena, iespējams, būs kaut kas neticams, piemēram, planēta ap pulsāru vai karsts Jupiters. Man patiešām ir interesanti uzzināt, kāds būs šis objekts,”saka vācu astrofiziķis.
Lai gan nākamās desmitgades laikā ir parādījušies vairāki jauni teleskopi, lai “medītu” eksoplanētas, Hellers saka, ka tie nav optimizēti eksoniem. Exoluns meklēšana ir finansiāli riskanta, un veiksmes iespējamība ir ļoti apšaubāma, kas nozīmē, ka šis projekts, visticamāk, joprojām būs zema prioritāte astronomijas kopienai.
Paredzams, ka daudzfunkcionālā teleskopa Džeimsa Veba kosmiskais teleskops, kas tiks palaists 2018. gadā, aplūkos tikai nedaudzas eksoplanētas, tāpēc tā izredzes atrast eksomēnesi ir mazas, saka Helers. Transitējošais eksoplanētas apsekošanas satelīts, kas tiks palaists arī nākamgad, novēros tikai ļoti dažas tranzīta planētas.
"Šīs planētas atradīsies tik tuvu savām zvaigznēm, ka zvaigžņu gravitācijas traucējumi jebkuru planētas mēnesi ap planētu nekavējoties izmetīs no sistēmas," sacīja Helers.
Izredzes var palielināt Eiropas superteleskops CHEOPS (kas raksturo ExOPlanets Satellite), kas pašlaik tiek būvēts.
"Es zinu, ka daži no CHEOPS zinātnes komandas aktīvi strādā pie stratēģijām, kā izpētīt pavadoņus ap planētām plašākās orbītās," sacīja Helers. Bet viņš piebilda, ka projekts PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars), kas sāksies ap 2024. gadu, visticamāk, būs "piemērots rīks" šim darbam. Tas veiks mērķtiecīgu planētu meklēšanu, līdzīgu Keplera kosmosa teleskopam, bet ap spožākām zvaigznēm.