FoodPro Preloader

Hunters Moons: Astronomer Bruk Kepler Spacecraft til å søke etter Exomoons


Astronomer har oppdaget en tro av eksoplaneter - mer enn 700 verdener i bane rundt fjerne stjerner, med fører på tusenvis av andre mistanker. Så nå, selvfølgelig, begynner de å spørre: Hvilke måner kan være i bane om disse planetene? Det er et rimelig spørsmål. De fleste av planetene i våre solsystemer vert betydelig naturlige satellitter. Og i noen

Astronomer har oppdaget en tro av eksoplaneter - mer enn 700 verdener i bane rundt fjerne stjerner, med fører på tusenvis av andre mistanker. Så nå, selvfølgelig, begynner de å spørre: Hvilke måner kan være i bane om disse planetene?

Det er et rimelig spørsmål. De fleste av planetene i våre solsystemer vert betydelig naturlige satellitter. Og i noen planetariske systemer, kan månene på en ekstrasolar planet selv være gunstige habitater for utenjordisk liv.

For å svare på det, graver et team av astronomer nå gjennom offentlig tilgjengelige data fra Kepler, NASAs produktive eksoplanet-funnet romfartøy, i håp om å oppdage det svake signalet fra den første kjente eksomonen.

"Det er noe jeg lenge har hatt lidenskap for, " sier David Kipping, som skrev sin doktorgradsavhandling ved University College London i fjor på exomoons. Nå er postdoktor ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), leder Kipping jakten på Exomoons med Kepler-prosjektet, eller HEK. Han og hans kolleger beskrev HEK-kampanjen i en nylig studie som ble lagt ut på preprint-nettstedet arXiv.org, som er sendt til The Astrophysical Journal .

"Da jeg først startet dette, så jeg bare hva som var mulig, " sier Kipping. "Da jeg fortsatte med dette, skjønte jeg at det ikke var bare en gal ide." Han og hans kolleger beregnet at hvis store måner er vanlige i galaksen, kan Kepler være følsom nok til å finne dem.

Siden 2009 har Kepler-romfartøyet trukket jorden i bane rundt solen, doggedly forfulgt av et sviktende enkelt oppdrag. Med et gigantisk digitalkamera holder Kepler på et felt på mer enn 150.000 stjerner i nærheten av konstellasjonen Cygnus. Den ser på disse stjernene for såkalte transits-instanser hvor en planet passerer foran sin vertsstjerne, noe som reduserer stjerneens tilsynelatende lysstyrke litt og midlertidig. Hittil har oppdraget vært utrolig produktivt; Kepler forskere har oppdaget mer enn 60 nye eksoplaneter og har identifisert mer enn 2000 sannsynlige kandidater som venter på bekreftelse.

Omtrent 50 av disse kandidatene faller i det såkalte beboelige sonen, regionen rundt en stjerne hvor temperaturene vil tillate forekomst av flytende vann og kanskje fremveksten av livet. En gigantisk planet i beboelig sone, som ligner en varmere Jupiter eller Saturn, ville mangle en solid overflate og ville derfor ikke være et ideelt sted for livet, men dets måner kan være. "Det kan være mange beboelige måner der ute, og vi vil vite om dem, " sier Kipping.

Hvis noen Kepler-planeter skjedde å være vert for en meget stor satellitt, ville månens nærvær ha subtile, men påviselige effekter på planets transitter. Månen kan for eksempel selv passere foran stjernen, blotting ut en liten brøkdel av stjernelyset like før eller like etter at planeten selv går gjennom. Alternativt kan en massiv måne utøve en tyngdekraftstang som er sterk nok til å forstyrre planetens bane, noe som fører til at planetariske transittene divergerer fra en jevn, klokaktig tilbakevending.

Lovende signaler som krever ytterligere granskning for tilstedeværelsen av en mulig eksomon, velges både ved å analysere hvor store, plausible detekterbare måner kunne eksistere i stabile baner og ved gammeldags visuell inspeksjon. Den sistnevnte innsatsen ledes av Allan Schmitt, en Minnesota statsborgerforsker og en veteran av planethunters.org, et nettbasert prosjekt hvor frivillige blader gjennom offentlige Kepler-data for å avdekke nyfinerte eksoplaneter. "Han sendte meg disse kandidat-signalene" av mulige måner, husker Kipping. "Jeg sa, " Du har gjort så mye arbeid her, hvorfor går du ikke med i laget? " Han var enig, og siden den gang har han vært en heltids samarbeidspartner for oss. Han har sett gjennom hundrevis og hundrevis av lyskurver, og ser etter disse blipsene. "

Fangsten er at for å produsere et påvisbart blip, vil en exomoon måtte oppveie alle satellitter som finnes i vårt solsystem. "Kepler kan i beste fall finne måner ned til 20 prosent jordens masse, " sier Kipping. Det betyr at Kepler ville savne måner på størrelse med, sier Ganymede og Titan, de største månene av Jupiter og Saturn, henholdsvis - hver er bare rundt 2 prosent jordens masse. Et lettere mål, hvis det eksisterer, ville være en måne av omtrent jordmasse som omkranser en gigantisk planet. "Vi ser etter måner som ikke eksisterer i solsystemet, " bekrefter Kipping. Men solsystemet er nesten ikke et omfattende utvalg av hva naturen tillater. De fleste verdener som ble oppdaget av planetariske søk i de siste to tiårene, er oddballs som ikke ligner noen av de kjente åtte planeter. "Når du ser på eksoplanetene som er funnet, er det all grunn til å være optimistisk, " legger han til.

Astronomer tilknyttet Kepler-oppdraget hylser HEK-innsatsen, selv om ingen vet om klassen av eksomoner som romfartøyet kan oppdage, eksisterer selv. "Mange ting har overrasket oss før, " sier Eric Ford, en astronom ved University of Florida og en deltakende forsker på Kepler-oppdraget. "Hvorvidt [Jordstørrelsesmåner] faktisk dannes, vet vi ikke. Det er derfor vi burde se, " tilføyer han. "Kepler har følelsen av at hvis de er der, og hvis de er vanlige, så kan vi oppdage dem."

Det er ingen grunn til å anta at størrelsesgrensen for satellitter i solsystemet er en universell lov, forteller Darin Ragozzine, en postdoktoral astrofysiker hos CfA som arbeider med Kepler. "Det er absolutt ikke ut av spørsmålet om at det finnes måner som kan påvises av HEK, " sier han. "Kepler er definitivt det beste skudet vi har på dette."

Ragozzine bemerker at HEK-søket er systematisk nok til at selv om Kipping og selskap ikke finner noen måner, vil de ha lært noe verdifullt. "De gjør studien så nøye og grundig at selv om det er null funn, vil vi lære noe om exomoner, " nemlig at store er sjeldne, sier han.

Kipping og hans kolleger forbereder nå sine første foreløpige resultater for publisering og håper å ha noe å si om frekvensen av store måner innen årets slutt. "Enten vi blir 10 måner eller nullmåner, håper jeg at vi i det minste vil få en smak av hvor vanlige store måner er i Keplers synsfelt og i hele galaksen, sier han.

Agn og bryterRussisk Team har nådd Buried Antarctic Lake, Rapporter sierLeserne svarer på september 2017-utgavenHvor skal dyrene gå som klimaendringer?Antarktiske isbreer mistet fantastisk mengde bakken i de siste åreneFlimrende Fallacy: Myten om Compact Fluorescerende Lightbulb HodepineSpacecraft oppdager partikkel akselerator på SaturnHard Rock: Asteroid Lutetia kan være et intakt igjen fra planetarisk formasjon