Het vinden van een exacte kopie van de aarde ergens in het universum klinkt als een vergezocht idee, maar wetenschappers geloven dat omdat de aarde in ons zonnestelsel gebeurde, iets soortgelijks zal vast ergens anders bestaan. Urbana-Champaign-onderzoeker van de Universiteit van Illinois, Siegfried Eggl en zijn collega's, zeggen dat ronddraaiende manen een sleutelrol kunnen spelen bij het bewoonbaar houden van planeten gedurende lange perioden en hebben een methode gevonden om ze te vinden.

"In ons zonnestelsel we hebben gemiddeld 20 manen die rond elke planeet draaien. Dus, we vermoedden dat er manen rond planeten in andere systemen zijn, te. Er is echt geen reden waarom er geen zou moeten zijn, " zei Eggel, een professor in de afdeling Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek aan de UIUC.

Eggl zei dat astronomen die de Atacama Large Millimeter Array gebruiken onlangs hebben waargenomen wat volgens hen het bewijs is van een maan die zich rond de extrasolaire planeet PDS 70c vormt. De volgende stap is het vinden van manen rond planeten met twee sterren.

Sommige planeten in andere zonnestelsels zijn te zien met zeer grote telescopen zoals ALMA, de WM Keck-observatorium in Hawaï of de European Southern Observatory in Chili, maar volledig gevormde manen zijn nog te klein om te zien.

"We weten dat ze er zijn. We moeten gewoon beter kijken. Maar omdat het zo moeilijk is om ze te zien, we hebben een manier gevonden om ze te detecteren door het effect dat ze hebben op een planeet met behulp van variaties in de transittijd."

Eggl zei dat ze kunnen observeren hoe planeten zich in een baan om de aarde gedragen en die observaties kunnen vergelijken met modellen met en zonder manen. "We kennen de planeten, sterren, en manen in ons zonnestelsel werken door zwaartekracht op elkaar in als een gigantisch bordspel, Eggl zei. "De maan wisselt getijde met de aarde en vertraagt ​​zijn eigen rotatie, maar de zon is er ook, aan beide trekken. Een tweede ster zou fungeren als een andere externe verstoring van het systeem."

Eggl legde uit, wanneer een planeet voor een ster passeert, dimt de ster een beetje. Een maan die aan de planeet trekt, zorgt ervoor dat de planeet licht wiebelt in zijn baan. Deze wiebeling zorgt ervoor dat de verduistering van de ster soms eerder en soms later plaatsvindt. In een dubbelstersysteem, extra variaties in de transittijd zijn te wijten aan de gedwongen, elliptische banen van de planeet en haar maan. Indien gedetecteerd, die variaties kunnen leiden tot aanvullende inzichten in de eigenschappen van het systeem.

Net zoals bewijzen dat er wind is door te kijken naar buigende boomtakken, Eggl zei:"Dit is een indirect bewijs van een maan, want er is niets anders dat op die manier aan de planeet zou kunnen trekken."

Natuurlijk, dit veronderstelt dat planeten onderweg hun manen niet verloren.

"We moesten eerst de orbitale resonanties bepalen in de systemen waar we naar keken, " zei Eggl. "Als manen en planeten licht elliptische banen hebben, ze bewegen niet altijd met dezelfde snelheid. Hoe excentrieker een baan, hoe meer frequenties kunnen worden opgewekt, en we zien dat deze resonanties steeds belangrijker worden. Op een gegeven moment zullen er overlappende resonanties zijn die tot chaos in het systeem kunnen leiden. In onze studie hebben we aangetoond, echter, dat er voldoende stabiel 'vastgoed' is om een ​​grondige zoektocht naar manen rond planeten in dubbelstersystemen te verdienen."

Billy Quarles, hoofdauteur van de studie, zei, "Het grote verschil met binaire systemen is dat de begeleidende ster zich gedraagt ​​als het getij op het strand, waar het periodiek binnenkomt en het strand wegetst. Met een meer excentrische binaire baan, een groter deel van het stabiele 'vastgoed' wordt verwijderd. Dit kan veel helpen bij onze zoektocht naar manen in andere sterrenstelsels."

De bottom line voor Eggl is dat ons zonnestelsel waarschijnlijk niet zo speciaal is als we zouden willen denken dat het is.

"Als we deze methode kunnen gebruiken om te laten zien dat er andere manen zijn, dan zijn er waarschijnlijk andere systemen vergelijkbaar met de onze, " zei hij. "De maan is waarschijnlijk ook cruciaal voor de evolutie van het leven op onze planeet, omdat zonder de maan de askanteling van de aarde niet zo stabiel zou zijn, waarvan de resultaten nadelig zouden zijn voor de klimaatstabiliteit. Andere peer-reviewed studies hebben de relatie tussen manen en de mogelijkheid van complex leven aangetoond."

De studie, "Exomoons in systemen met een sterke verstoring:toepassingen op α Cen AB, " door Billy Quarles en Gongije Li van Georgia Tech, Siegfried Eggl van UIUC, en Marialis Rosario-Franco van het National Radio Astronomy Observatory en de University of Texas in Arlington, verschijnt in Het astronomische tijdschrift .