En kunstners illustration af eksoplaneten Kepler-1625b med dens hypotetiserede måne, som menes at være omkring størrelsen på Neptun.
(Billede: © Dan Durda)
Den første seriøse exomoon-kandidat er sandsynligvis den fangede kerne af en babygigantplanet, hvis den eksotiske verden faktisk eksisterer, antyder en ny undersøgelse.
I oktober 2018 meddelte Columbia University-astronomer Alex Teachey og David Kipping, at de havde set bevis for en Neptunstørrelse verden cirkler Kepler-1625b, en enorm fremmed planet, der ligger omkring 8.000 lysår fra Jorden.
Dette var store nyheder: Hvis bekræftet, ville den nyfundne verden, kendt som Kepler-1625b-i, være den første måne nogensinde opdaget uden for vores solsystem. Men bekræftelse har vist sig vanskeligt.
Teachey og Kipping understregede på det tidspunkt, at detekteringen, der blev foretaget ved hjælp af observationer fra NASAs Kepler- og Hubble-rumteleskoper, var foreløbig. Et andet forskerteam har siden argumenteret imod Kepler-1625b-i's eksistens, og endnu et andet har understreget, at dataene er uomgængelige på dette tidspunkt. Så et år senere, Kepler-1625b-i forbliver en kandidat snarere end en bona fide verden.
Denne status har ikke forhindret andre forskere i at prøve at forstå, hvordan potentialet exomoon kom dog til at være. Faktisk behandlede en ny undersøgelse dette spørgsmål og kom med et spændende svar.
Skummel oprindelse
Astronomer synes, at Kepler-1625b-i er omkring 10 gange mere massiv end Jorden, og objektet ser ud til at kredses om sin Jupiter-lignende moderplanet i en gennemsnitlig afstand på 1,9 millioner miles (3 millioner kilometer).
Derfor har Kepler-1625b-i sandsynligvis "en masse og en vinkelmoment, der langt overstiger alt, hvad der ses i satellitsystemerne på solsystemets planeter," skrev Bradley Hansen fra UCLAs Mani L. Bhaumik Institut for teoretisk fysik i den nye undersøgelse, som blev offentliggjort online i dag (2. oktober) i tidsskriftet Videnskabelige fremskridt.
"Parametrene for Kepler-1625b-i er sammenlignelige med parametre for planeter, der for nylig blev opdaget i kredsløb tæt på stjerner med lav masse," skrev Hansen. "Det er derfor ikke indlysende, at Kepler-1625b-i dannede sig på en lignende måde som solsystemets måner."
Jupiters store månerfor eksempel sammenkølet sandsynligvis fra en disk med materiale, der cirklede den nyfødte planet for længe siden. Men modelleringsarbejde antyder, at Kepler-1625b-i er for stor til at have dannet sig på denne måde, sagde Hansen.
Det er muligt, at exomoon-kandidaten er en tidligere planet, der blev fanget af tyngdekraften af Kepler-1625b, som er dobbelt så massiv som Jupiter. Men dette ser heller ikke ud til at fungere; ”alle scenarier, der samles eller fanges Kepler-1625b-i efter den dannede værtsplanet, lider under problemet, at de producerer måner, der enten er for små eller for tæt,” skrev Hansen.
Hans nye modelleringsarbejde antyder i stedet, at indfangningen fandt sted betydeligt tidligere, kort efter at begge kroppe blev født. De to voksende genstande besatte sandsynligvis det samme orbital kvarter - en plet plads omkring en astronomisk enhed (AU) fra værtsstjernen. (En AU er den gennemsnitlige jord-solafstand - ca. 93 millioner miles eller 150 millioner km.)
I dette scenarie gabbede den planetariske kerne, der blev Kepler-1625b, mere gas end sin nabo, for altid at cementere sin dominans i forholdet.
"Den måde, hvorpå gastilskud fungerer, er det en meget stærk funktion af masse," fortalte Hansen til Space.com.
"Hvis du kommer lidt foran, begynder du at akkreduere meget hurtigere, og derfor er det i bund og grund en vinder-tage-alt-situation," tilføjede han. ”En af dem fangede al gas i nærheden og blev gasgiganten. Den, der trak lidt bagpå, blev fast på dette kernetrin og på grund af den øgede tyngdekraft [af sin nabo] blev trukket ned for at blive den satellit."
Selv i denne forkrøblede tilstand ville Kepler-1625b-i sandsynligvis stadig have tilegnet sig så meget gas, at det ikke er en god jordbaseret planetanalog, sagde Hansen. Så selvom den potentielle eksomoon befinder sig i sin værtstjernens beboelige zone - rækkevidden af afstande, hvor flydende vand kunne eksistere på en verdensoverflade, er Kepler-1625b-i sandsynligvis ikke en stor kandidat til jordlignende liv.
En almindelig forekomst?
Elementer af dette scenarie kan have spillet ud i vores egen hals af det kosmiske skov, sagde Hansen.
For eksempel er det muligt Neptun og Uranus er gasgigantprotokorer, der blev født i Jupiter og Saturn. Disse to sidstnævnte verdener fik gas-gnagende hovedstarter, ideen går, og snarere end at tvinge Neptune og Uranus, startede duoen udad mod deres nuværende lokaliteter.
Faktisk kan denne proces hjælpe med at forklare overflod af Neptun-masseverdener i Mælkevejen galaksen, som ser ud til at overstige den, der er forudsagt af traditionelle planetdannelsesmodeller, sagde Hansen.
"Hvis vi begynder at tage højde for det faktum, at flere kerner muligvis interagerer i nogenlunde de samme placeringer, kan det være, at ikke alle bliver en kæmpe planet," sagde han. "Det kan være dette løb mod tiden."
- Opdagelse af potentiel Exomoon rejser håb om det virkelige liv Pandora eller ender
- Jagt på mini-måner: Eksempler kan have deres egne satellitter
- 7 måder at opdage fremmede planeter på
Mike Walls bog om søgning efter fremmed liv, "Der ude"(Grand Central Publishing, 2018; illustreret af Karl Tate), er ude nu. Følg ham på Twitter @michaeldwall. Følg os på Twitter @Spacedotcom eller Facebook.
