Mentre alcuni scienziati sono alla ricerca di pianeti abitabili al di fuori del nostro sistema solare, altri ricercatori stanno risolvendo una domanda simile per i satelliti di questi pianeti.
Le cosiddette esolune non sono ancora state trovate al di fuori del nostro sistema solare e questo potrebbe richiedere decenni. In un nuovo documento di ricerca, gli scienziati teorizzano se l'acqua liquida potrebbe esistere su un satellite delle dimensioni di Marte del gigante gassoso.
Stiamo parlando della luna di Giove chiamata Ganimede. È il satellite più grande del sistema solare, 5/6 delle dimensioni di Marte.
La NASA ha confermato nel 2015 la presenza di un oceano liquido su Ganimede dopo aver osservato le aurore attraverso il telescopio Hubble, che sembrano fluttuare meno di quanto avrebbero dovuto dare al campo magnetico di Giove. L'agenzia spaziale ha detto che era probabilmente correlato all'oceano salato sotto la superficie di Ganimede.
Se sia possibile parlare di questo satellite come di una potenziale luna esotica è una domanda ambigua. Gli scienziati hanno esaminato le fonti di energia come la radiazione stellare (che varia con la distanza dalla stella), la luce riflessa stellare che Giove proietta su Ganimede, la radiazione termica del pianeta, che influenza il riscaldamento del satellite modificando l'attrazione gravitazionale del pianeta. Questo riscaldamento della marea sarebbe più pronunciato se Ganimede avesse un'orbita eccentrica, simile alla luna vulcanica di Giove Io.
“È noto che il coefficiente di riscaldamento della marea diminuisce quando la luna è fusa all'interno, perché la lava crea il proprio meccanismo inverso quando il riscaldamento diminuisce e la luna si raffredda sotto la superficie. Questo è chiamato "effetto marea del termostato", "- ha detto il coautore Rene Heller, astrofisico presso l'Institute for Solar System Research. Max Planck in Germania.
"Stiamo studiando per la prima volta l'interazione di tutte le possibili fonti di calore esolunari che dipendono dalle diverse distanze dalla stella", ha aggiunto. "In effetti, stiamo anche prendendo in considerazione due possibili tipi di stelle: il nostro Sole e una stella nana rossa di tipo M".
Per una stella simile al sole, gli autori hanno scoperto che qualsiasi luna attorno a un gigante gassoso oltre le tre unità astronomiche (tre distanze dalla Terra al Sole) avrebbe un flusso di energia abbastanza grande da fermare l'effetto del termostato di marea. Ma se la luna è abbastanza instabile, può avere un vulcanismo globale, proprio come quello che vediamo su Io.
Video promozionale:
Heller ha descritto questa situazione come "pericolosa" per gli organismi viventi.
"Possono avere molta acqua liquida in superficie, ma allo stesso tempo possono essere ricoperti da vulcani distruttivi", ha scritto. "Tuttavia, siamo d'accordo che tali lune possono essere abitabili, a condizione che la giusta quantità di riscaldamento delle maree, e mostriamo quanto lontane dovrebbero essere queste lune dai loro pianeti".
Gli M-nani sono un obiettivo comune per le ricerche di esopianeti perché sono più piccoli e più deboli, rendendo più facile vedere i pianeti che passano attraverso le loro superfici. Ma è più difficile per gli esoluni determinare quanto siano adatti alla vita in un tale sistema.
"Le lune non possono essere stabili in quelle zone dei sistemi stellari che sono teoricamente adatte all'origine della vita", ha detto Heller.
I migliori esempi di corpi riscaldati nel nostro sistema solare sono le lune: Giove - Io ed Europa, e l'Encelado di Saturno. Sebbene ci siano ampie prove che potrebbe esserci un enorme oceano sotto la superficie ghiacciata di Europa ed Encelado, Heller ha sottolineato che la sua ricerca è più focalizzata sull'abitabilità della superficie del satellite. Il miglior esempio, dice, potrebbe essere Titano, la luna di Saturno, che ha una superficie molto più calda. Il titanio ha una densa atmosfera arancione e laghi di idrocarburi liquidi.
"Fondamentalmente, abbiamo l'opportunità di osservare grandi lune attorno a pianeti di piccola massa, e penso che il primo esoloon sarà diverso da tutto ciò che sappiamo nel sistema solare", ha detto Heller.
“Potrebbe essere una luna come Marte attorno a un pianeta come la Terra, o la Terra intorno a Nettuno a una distanza dalla loro stella, che potrebbe essere simile alla distanza da Mercurio al Sole. (ci sono tante opzioni). Probabilmente ci sarà qualcosa di incredibile a prima vista, come un pianeta attorno a una pulsar o al caldo Giove. Sono davvero curioso di sapere come sarà questo oggetto , dice l'astrofisico tedesco.
Sebbene nel corso del prossimo decennio siano emersi diversi nuovi telescopi per "cacciare" esopianeti, Heller afferma che non sono ottimizzati per gli esoni. La ricerca di esolun è finanziariamente rischiosa e la probabilità di successo è altamente discutibile, il che significa che è probabile che questo progetto rimanga una priorità bassa per la comunità astronomica.
Il James Webb Space Telescope, un telescopio multifunzionale che verrà lanciato nel 2018, dovrebbe guardare solo una manciata di esopianeti, quindi le sue possibilità di trovare una luna esotica sono basse, afferma Heller. Il Transiting Exoplanet Survey Satellite, che verrà lanciato anche il prossimo anno, osserverà solo pochissimi pianeti in transito.
"Questi pianeti saranno così vicini alle loro stelle che qualsiasi luna intorno al pianeta verrà immediatamente espulsa dal sistema da disturbi gravitazionali stellari", ha detto Heller.
Le possibilità potrebbero essere aumentate dal supertelescopio europeo CHEOPS (che caratterizza ExOPlanets Satellite), attualmente in costruzione.
"So che alcuni membri del team scientifico di CHEOPS stanno lavorando attivamente su strategie per esplorare le lune attorno a pianeti in orbite più ampie", ha detto Heller. Ma ha aggiunto che PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars), un progetto che partirà intorno al 2024, sarà probabilmente lo "strumento adatto" per questo lavoro. Condurrà una ricerca mirata di pianeti, simile al telescopio spaziale Kepler, ma attorno a stelle più luminose.
