Kürzlich habe ich einen Artikel über die Machbarkeit der Entdeckung von Monden um extrasolare Planeten veröffentlicht. Ein Team von Astronomen unter der Leitung von David Kipping vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics hat diese Herausforderung angenommen und angekündigt, öffentlich verfügbar zu suchen Kepler Daten, um festzustellen, ob die Planetenfindungsmission solche Objekte entdeckt hat.
Das Team hat das Projekt „Die Jagd nach Exomoons mit Kepler“ oder kurz HEK betitelt. Dieses Projekt sucht nach Monden mit zwei Hauptmethoden: den Transiten, die solche Monde verursachen können, und den subtilen Schleppern, die sie auf zuvor entdeckten Planeten haben können.
Natürlich erfordert die Möglichkeit, einen so großen Mond zu finden, dass man überhaupt anwesend ist. Innerhalb unseres eigenen Sonnensystems gibt es keine Beispiele für Monde der erforderlichen Größe für die Detektion mit gegenwärtigen Geräten. Die einzigen Objekte, die wir von dieser Größe erkennen konnten, existieren unabhängig voneinander als Planeten. Aber sollten solche Objekte als Monde existieren?
Die besten Simulationen der Astronomen, wie sich Sonnensysteme bilden und entwickeln, schließen dies nicht aus. Objekte in Erdgröße können innerhalb sich bildender Sonnensysteme wandern, um von einem Gasriesen erfasst zu werden. In diesem Fall würden einige der neuen „Monde“ nicht überleben. Ihre Umlaufbahnen wären instabil und würden sie auf den Planeten krachen lassen oder nach kurzer Zeit wieder ausgeworfen. Schätzungen zufolge würden jedoch etwa 50% der gefangenen Monde überleben und ihre Umlaufbahnen aufgrund von Gezeitenkräften zirkulieren. Somit besteht das Potenzial für solch große Monde.
Die Transitmethode ist die direkteste zur Erkennung der Exomoons. Genauso wie Kepler erkennt Planeten, die vor der Scheibe des Elternsterns vorbeiziehen, was zu einem vorübergehenden Helligkeitsabfall führt, und könnte auch einen Transit eines ausreichend großen Mondes erkennen.
Die schwierigere Methode besteht darin, die subtilere Wirkung des Mondes zu finden, der den Planeten zerrt und sich ändert, wenn der Transit beginnt und endet. Diese Methode wird oft als Timing Transit Variation (TTV) bezeichnet und wurde auch verwendet, um auf das Vorhandensein anderer Planeten im System zu schließen, die ähnliche Schlepper erzeugen. Zusätzlich verändern dieselben Schlepper, die ausgeübt werden, während der Planet die Scheibe des Sterns überquert, die Dauer des Transits. Dieser Effekt wird als Timing Duration Variations (TDV) bezeichnet. Die Kombination dieser beiden Variationen kann viele Informationen über potenzielle Monde liefern, einschließlich der Mondmasse, der Entfernung vom Planeten und möglicherweise der Richtung, in die der Mond umkreist.
Derzeit arbeitet das Team an einer Liste von Planetensystemen, die Kepler hat festgestellt, dass sie zuerst suchen möchten. Ihre Kriterien sind, dass die Systeme über ausreichende Daten verfügen, dass sie von hoher Qualität sind und dass die Planeten groß genug sind, um so große Monde einzufangen.
Wie das Team feststellt
Wir hoffen, im Verlauf des HEK-Projekts die Frage beantworten zu können, ob große Monde, möglicherweise sogar erdähnliche bewohnbare Monde, in der Galaxie häufig vorkommen oder nicht. Aktiviert durch die Equisite-Photometrie von KeplerExomoons könnten bald von theoretischen Überlegungen zu Objekten empirischer Untersuchung übergehen.
