Hilft die Größe eines Exomonds dabei, festzustellen, ob sich auf einem Exoplaneten, den er umkreist, Leben bilden könnte? Dies geht aus einer im Februar 2022 veröffentlichten Studie hervor Naturkommunikation Wir hofften, etwas angehen zu können, als ein Forscherteam das Potenzial für die Bildung großer Exomonde um große Exoplaneten (erdgroß und größer) untersuchte, ähnlich wie sich unser Mond um die Erde gebildet hat.
Obwohl diese Studie vor fast zwei Jahren veröffentlicht wurde, sind ihre Ergebnisse hinsichtlich der Suche nach Exomonden immer noch überzeugend, da Astronomen die Existenz von Exomonden irgendwo im Kosmos noch nicht bestätigt haben. Aber warum ist es so wichtig, das Potenzial großer Exomonde, die große Exoplaneten umkreisen, besser zu verstehen?
Dr. Miki Nakajima, Assistenzprofessorin für Physik und Astronomie an der Universität Rochester und Hauptautorin der Studie, erklärt gegenüber Universe Today: „Für die Erde spielt der Mond eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Länge des Tages der Erde.“ Meeresgezeiten und die Neigung der Erddrehachse. Dies sind äußerst wichtige Parameter für das Leben auf der Erde. Wenn wir also verstehen, ob ein Planet einen Mond hat oder nicht, können wir besser verstehen, ob ein Exoplanet der Erde ähnlich ist oder nicht.
Für die Studie verwendeten die Forscher eine Reihe von Computermodellen, um zu simulieren, wie sich Exomonde um einen Exoplaneten bilden könnten, basierend auf der Rieseneinschlagstheorie, dem derzeit akzeptierten Modell für die Entstehung unseres Mondes um die Erde. Die Forscher führten diese Simulationen unter verschiedenen Bedingungen durch, darunter felsige und eisige Exoplaneten mit einer maximalen Zielgröße von sechs Erdmassen, der Größe und dem Größenverhältnis von Impaktor und Ziel sowie einer festen Aufprallgeschwindigkeit und einem festen Aufprallwinkel für den Einschlag des Impaktors das Ziel. Am Ende lieferten die Simulationen einige interessante Ergebnisse im Zusammenhang mit der Entstehung und Entwicklung von Exomonden.
„Meiner Meinung nach ist das wichtigste Ergebnis, dass unsere Studie eine Vorhersage für zukünftige Exomoon-Beobachtungen gemacht hat“, sagt Dr. Nakajima gegenüber Universe Today. „Wir gehen davon aus, dass relativ kleine Planeten (< ~ 1,6 Erdradien) gute Kandidaten für Exomoons sind. Bisher konzentrierten sich die meisten Exomoon-Suchen auf größere Planeten. Deshalb schlagen wir nun vor, dass sich zukünftige Suchen stattdessen auf diese kleineren Planeten konzentrieren sollten.“
Wie bereits erwähnt, wurde diese Studie vor fast zwei Jahren veröffentlicht, aber ihre Ergebnisse sind immer noch überzeugend im Hinblick auf Hypothesen über die Existenz und mögliche zukünftige Entdeckungen von Exomonden, die Astronomen helfen könnten, die Bedingungen besser zu verstehen, die für die Entdeckung von Leben außerhalb der Erde erforderlich sind. Während der Erdmond dafür verantwortlich ist, dass das Leben auf diesem Planeten gedeihen kann, haben kleinere Monde in unserem Sonnensystem gezeigt, dass die Größe möglicherweise keine Rolle spielt, wenn es darum geht, Leben auf oder unter ihrer Oberfläche zu gedeihen. Beispiele hierfür sind Jupiters Eismond Europa, Saturns größter Mond Titan und Saturns Eismond Enceladus. Angesichts der Tatsache, dass sich diese Studie auf Exomoons konzentriert, die sich um große Exoplaneten bilden, stellt sich die Frage: Was können uns Exomoons, unabhängig von ihrer Größe, über die Suche nach Leben außerhalb der Erde lehren?
„Meiner Meinung nach muss ein Planet keinen großen Mond haben, um Leben auf seiner Oberfläche zu beherbergen“, sagt Dr. Nakajima gegenüber Universe Today. „Zumindest für die Erde spielt der Mond jedoch eine entscheidende Rolle für das Leben auf der Erde. Wenn wir also eine zweite Erde finden wollen, wäre ein Planet mit einem großen Mond ein guter Kandidat. Ich hoffe, dass unsere Studie uns dabei hilft.“ Identifizieren Sie, welche Planeten wahrscheinlich Monde beherbergen.
Im Hinblick auf Folgestudien, die in den zwei Jahren seit der Veröffentlichung dieser Studie stattgefunden haben könnten, erzählt Dr. Nakajima gegenüber Universe Today, dass sie und ihre Kollegen kürzlich eine Studie darüber geschrieben haben, wie sich der Mond der Erde unter einem anderen Prozess gebildet haben könnte. und das Papier befindet sich derzeit im Peer-Review. Darüber hinaus erzählt Dr. Nakajima gegenüber Universe Today, dass sie derzeit an einem Vorschlag für das James Webb Space Telescope (JWST) der NASA teilnimmt, mit dem Ziel, Exomonde zu identifizieren, die relativ kleine Exoplaneten umkreisen.
Diese Studie aus dem Jahr 2022 und der bevorstehende JWST-Vorschlag verdeutlichen beide, wie Exomoons bei der Suche nach Leben jenseits der Erde und insbesondere jenseits unseres Sonnensystems in den Vordergrund gerückt sind. Während die Existenz auch nur eines einzigen Exomonds noch bestätigt werden muss, hat eine wachsende Liste von Exomond-Kandidaten die Aufmerksamkeit von Astronomen auf sich gezogen, wobei diese Exomond-Kandidaten möglicherweise sowohl Jupiter- als auch erdgroße Welten umkreisen.