Opmuntrende udsigter for månejægere

Astrofysikere fra universitetet i Zürich, ETH Zürich og NCCR PlanetS viser, hvordan de iskolde måner i Uranus blev født. Deres resultat tyder på, at sådanne potentielt beboelige verdener er meget mere rigelige i universet end tidligere antaget. De hidtil uset komplekse computersimuleringer blev udført på Swiss National Supercomputing Center (CSCS) i Lugano.

Solsystemet har mange måne-planetsystemer:Jorden, Mars, Jupiter, Saturn, Neptun og Uranus har alle naturlige satellitter. Men er måner almindelige selv omkring eksoplaneter, der kredser om andre stjerner?

"Dette er et spændende problem i nutidens astronomi, hvilket er svært at svare på i øjeblikket, "siger Judit Szulágyi, seniorforsker ved University of Zürich og ETH Zürich. Den historiske opdagelse af en første exomoon-kandidat blev annonceret i oktober 2018 af en amerikansk gruppe, men bekræftelsen af ​​dette system er stadig i gang.

Med deres arbejde nu udgivet i Astrofysiske tidsskriftsbreve Judit Szulágyi og hendes kolleger Marco Cilibrasi og Lucio Mayer fra Zürich Universitet er begge et skridt tættere på at løse mysteriet om, hvor mange exomoons der kunne være, og hvordan de er.

Forskerne fokuserede på planeterne Uranus og Neptun, isgiganter med næsten 20 gange Jordens masse, men som er meget mindre end Jupiter og Saturn. Uranus har et system med fem store måner. Neptun, på den anden side, har kun én hovedfag, meget tung satellit, Triton. "Det er spændende, at disse to meget ens planeter har helt forskellige månesystemer, angiver en meget anderledes dannelseshistorie, " forklarer Judit Szulágyi.

Astrofysikerne mener, at Triton blev fanget af Neptun - en relativt sjælden begivenhed. Men månerne på Uranus ligner mere Saturns og Jupiters systemer, der menes at være opstået i en gasformig skive omkring planeterne i slutningen af ​​deres dannelse.

Simuleringer med supercomputer

"Man troede, at Uranus og Neptun er for lette til at danne sådan en disk, " siger astrofysikeren. Derfor, forskere mente, at Uranus-månerne kunne være dannet efter en kosmisk kollision, ligner dannelsen af ​​Jordens måne, også en forholdsvis sjælden begivenhed. Nu, forskerne har tilbagevist denne idé. Deres ekstremt komplekse computersimuleringer afslører, at faktisk, Uranus og Neptun lavede deres egne gasstøvskiver, mens de stadig dannedes. Beregningerne genererede iskolde måner in-situ, der er meget ens i sammensætning med de nuværende uranske satellitter. Fra simuleringerne udført af supercomputeren Mönch på CSCS, det er klart, at Neptun oprindeligt også var kredset af et Uranus-lignende system af flere måner, som må være blevet udslettet under erobringen af ​​Triton.

Den nye undersøgelse har bredere konsekvenser for måner generelt. "Hvis isgiganter også kan danne deres egne satellitter, det betyder, at populationen af ​​måner i universet er meget mere rigelig end tidligere antaget, "siger Dr.Szulágyi. Isgiganter og mini-Neptun-planeter opdages ofte ved undersøgelser af eksoplaneter, så denne planetmassekategori er meget hyppig. "Vi kan derfor forvente mange flere exomoon-opdagelser i det næste årti, "siger astrofysikeren.

Dette fund er også ekstremt spændende med hensyn til at søge efter beboelige verdener. I vores solsystem, de to hovedmål for at søge efter udenjordisk liv er iskolde måner af Jupiter og Saturn, Europa og Enceladus. De menes begge at have flydende vandhave under deres tykke isskorper. "De underjordiske oceaner er indlysende steder, hvor liv, som vi ved, potentielt kan udvikle sig, "siger Judit Szulágyi." Så en meget større befolkning af iskolde måner i universet betyder flere potentielt beboelige verdener derude end hidtil forestillet. De vil være fremragende mål til at søge efter liv uden for solsystemet."