Didelės planetos nebūtinai reiškia didelius mėnulius

Ar egzomėnulio dydis padeda nustatyti, ar egzoplanetoje, aplink kurią jis skrieja, gali susiformuoti gyvybė? Į tai tikėtasi atsakyti 2022 m. vasario mėn. žurnale "Nature Communications" paskelbtame tyrime, kuriame tyrėjų grupė nagrinėjo galimybę, kad aplink dideles egzomonas gali susiformuoti aplink dideles egzoplanetas (Žemės dydžio ir didesnes), panašiai kaip aplink Žemę susiformavo mūsų Mėnulis.

Nepaisant to, kad šis tyrimas buvo paskelbtas beveik prieš dvejus metus, jo išvados tebėra aktualios egzomonų paieškos atžvilgiu, nes astronomai dar nepatvirtino, kad kur nors kosmose egzistuoja kokie nors egzomonai. Tačiau kodėl taip svarbu geriau suprasti, kad aplink dideles egzomonus gali skrieti didelės egzoplanetos?

Dr. Miki Nakajima, Ročesterio universiteto fizikos ir astronomijos docentas ir pagrindinis tyrimo autorius, "Universe Today" sakė: "Žemei Mėnulis atlieka svarbų vaidmenį nustatant Žemės dienos ilgį, vandenynų potvynius ir atoslūgius bei Žemės sukimosi ašies posvyrį. Tai nepaprastai svarbūs parametrai gyvybei Žemėje. Taigi supratimas, ar planeta turi mėnulį, ar ne, padėtų mums suprasti, ar egzoplaneta panaši į Žemę, ar ne."

Atlikdami tyrimą mokslininkai naudojo keletą kompiuterinių modelių, kuriais imitavo, kaip aplink egzoplanetą galėtų susiformuoti egzomėnuliai, remdamiesi milžino smūgio teorija, kuri šiuo metu yra pripažintas modelis, kaip aplink Žemę susiformavo mūsų mėnulis. Mokslininkai atliko šiuos modeliavimus taikydami įvairias sąlygas, įskaitant uolėtas ir ledines egzoplanetas, kurių didžiausias taikinio dydis yra šešios Žemės masės, smogtuvo ir taikinio dydį ir dydžio santykį, taip pat fiksuotą smogtuvo smūgio greitį ir smūgio į taikinį kampą. Galiausiai, atlikus modeliavimą, gauta įdomių rezultatų, susijusių su egzomonų formavimusi ir evoliucija.

"Mano nuomone, svarbiausias rezultatas yra tai, kad mūsų tyrimas leido numatyti būsimus egzomono stebėjimus", - "Universe Today" sako daktaras Nakajima. "Mes prognozuojame, kad palyginti mažos planetos (< ~ 1,6 Žemės spindulio) yra geros kandidatės priimti egzomonus. Iki šiol dauguma egzomono paieškų buvo orientuotos į didesnes planetas. Taigi dabar siūlome, kad ateityje paieškos vietoj to turėtų būti sutelktos į šias mažesnes planetas".

Kaip minėta, šis tyrimas buvo paskelbtas beveik prieš dvejus metus, tačiau jo išvados vis dar svarbios hipotezėms apie egzomonų egzistavimą ir galimus būsimus atradimus, kurie galėtų padėti astronomams geriau suprasti sąlygas, būtinas gyvybei už Žemės ribų rasti. Nors Žemės mėnulis yra atsakingas už gyvybės klestėjimą šioje planetoje, mažesni mėnuliai visoje mūsų Saulės sistemoje parodė, kad jų dydis gali būti nesvarbus, jei kalbame apie tai, kad gyvybė gali klestėti jų paviršiuje arba po juo. Pavyzdžiai - Jupiterio ledinis mėnulis Europa, didžiausias Saturno mėnulis Titanas ir Saturno ledinis mėnulis Enceladas. Atsižvelgiant į tai, kad šiame tyrime daugiausia dėmesio skirta egzomotonams, susidarantiems aplink dideles egzoplanetas, ko egzomontai, nepriklausomai nuo jų dydžio, gali mus išmokyti apie gyvybės paieškas už Žemės ribų?

"Mano nuomone, planeta nebūtinai turi turėti didelį mėnulį, kad jos paviršiuje atsirastų gyvybė, - "Universe Today" sako daktaras Nakajima. "Tačiau, bent jau Žemės atveju, Mėnulis vaidina lemiamą vaidmenį gyvybės Žemėje atsiradimui. Taigi, jei norime rasti antrąją Žemę, planeta su dideliu mėnuliu būtų puiki kandidatė. Tikiuosi, kad mūsų tyrimas padės mums nustatyti, kokiose planetose greičiausiai yra mėnuliai".

Kalbant apie tolesnius tyrimus, kurie galėjo būti atlikti per dvejus metus nuo šio tyrimo paskelbimo, daktarė Nakajima "Universe Today" sakė, kad ji ir jos kolegos neseniai parašė studiją apie tai, kaip Žemės mėnulis galėjo susiformuoti vykstant kitokiam procesui, ir šiuo metu straipsnis yra recenzuojamas. Be to, daktarė Nakajima "Universe Today" pasakoja, kad šiuo metu dalyvauja rengiant pasiūlymą NASA Džeimso Vebso (James Webb) kosminiam teleskopui (JWST), kurio tikslas - nustatyti egzomonus, skriejančius aplink palyginti mažas egzoplanetas.

Šis 2022 m. tyrimas ir būsimas pasiūlymas dėl JWST rodo, kad egzomonai tapo svarbiausiu elementu ieškant gyvybės už Žemės ribų, ypač už mūsų Saulės sistemos ribų. Nors dar nepatvirtintas nė vieno egzomono egzistavimas, astronomų dėmesio sulaukė vis didėjantis kandidatų į egzomonus sąrašas, o šie kandidatai į egzomonus gali skrieti aplink Jupiterio ir Žemės dydžio pasaulius.