לא מזמן החלו אסטרונומים לגלות את כוכבי הלכת הראשונים סביב כוכבים אחרים. באופן מפתיע, הפוטנציאל לעשות זאת עשוי להיות לא כל כך רחוק.
לפני שנבדוק כיצד אנו יכולים לאתר לוויינים של כוכבי לכת מרוחקים, על אסטרונומים לנסות להבין תחילה את מה שהם עשויים לחפש. למרבה המזל, שאלה זו מתקשרת היטב עם ההבנה המתפתחת במהירות של צורת מערכות השמש.
באופן כללי, ישנם שלושה מנגנונים שבאמצעותם כוכבי לכת עשויים להשיג לוויינים. הפשוטה ביותר היא שהם פשוט יוצרים יחד מתוך דיסק ההקרדה היחיד. דבר נוסף הוא שהשפעה מאסיבית עשויה להפיל חומר מכוכב הלכת ההופך לוויין כפי שאסטרונומים מאמינים שקרה עם הירח שלנו. הערכות מסוימות הצביעו על כך שההשפעות הללו צריכות להיות תכופות וייתכן כי 1 מכל 12 כוכבי לכת כמו כדור הארץ יצרו ירחים בדרך זו. לבסוף, לוויין עשוי להיות אסטרואיד או שביט שנלכד כפי שסביר לרבים מירחי יופיטר ושבתאי.
כל אחד מהמקרים הללו מייצר טווח המונים שונה. גופות שנלכדו ככל הנראה הן הקטנות ביותר ולכן לא סביר שיהיה ניתן לזהותן בעתיד הקרוב. ירחים שנוצרים בהשפעה צפויים להיות מסוגלים ליצור רק גופים עם 4% מהמסה הכוללת של כדור הארץ וככאלה, הם גם מוגבלים למדי. נראה כי הירחים הגדולים ביותר נוצרים בדיסקים סביב ויוצרים כוכבי לכת כמו צדק. אלה הם הסבירות הגבוהה ביותר לזיהוי.
השיטה הראשונה בה אסטרונומים עשויים לגלות ירחים כאלה היא על ידי השינויים שהם היו מבצעים בנדנדת הכוכב ששימשה לגילוי כוכבי לכת חיצוניים רבים עד כה. אסטרונומים כבר חקרו כיצד זוג כוכבים בינאריים עשוי להשפיע על מערכת כוכבים בינארית עלולה להיות בכוכב שלישי שהיא מקיפה. אם הכוכב הבינארי מוחלף לכוכב לכת וירח, מסתבר שהמערכות הקלות ביותר לגלות הם ירחים מסיביים המרוחקים מכוכב הלכת, אך קרובים לכוכב האם. עם זאת, למעט במקרים קיצוניים, כמות הנדנדה שהזוג יכול לגרום לכוכב היא כה קטנה עד שהיא תועבר על ידי התנועה הסודרת של פני הכוכב, מה שהופך את הגילוי בשיטה זו כמעט בלתי אפשרי.
אסטרונומים החלו לאתר מספר רב של exoplanets על ידי מעברים, שם הכוכב גורם ליקוי חמה. האם האם אסטרונומים יכולים לזהות את נוכחותם של ירחים בדרך זו? במקרה זה, גבול האיתור שוב יתבסס על גודל הירח. נכון לעכשיו, ה- קפלר הלוויין צפוי לאתר כוכבי לכת הדומים במסתם לכדור הארץ. אם קיימים ירחים סביב כוכב לכת סופר-ג'ובי שדומים גם הם בגודלו לכדור הארץ, יש גם לאתר אותם. עם זאת, יצירת ירחים גדולים זה קשה. הירח הגדול ביותר במערכת השמש בגנימד, המהווה 40% מקוטר כדור הארץ, ומניח אותו בצורה צנועה מתחת לספי הגילוי הנוכחיים, אך עשוי להיות בהישג ידם של משימות אקס-פלנט עתידיות.
עם זאת, גילוי ישיר של ליקויי הלחמה הנגרמים על ידי מעברים אינו הדרך היחידה שבה ניתן להשתמש במעברים לגילוי אקסומונים. בשנים האחרונות החלו אסטרונומים להשתמש בנדודים של כוכבי לכת אחרים על אלה שכבר גילו כדי להסיק את קיומם של כוכבי לכת אחרים במערכת באותו אופן שבו משיכת הכבידה של נפטון באורנוס אפשרה לאסטרונומים לחזות את קיומו של נפטון לפני זה התגלה. ירח מסיבי מספיק עלול לגרום לווריאציות ניתנות לגילוי בזמן המעבר של הכוכב יתחיל ויגמר. אסטרונומים כבר השתמשו בטכניקה זו בכדי להציב מגבלות על מסת הירחים הפוטנציאליים סביב Exoplanets HD 209458 ו- OGLE-TR-113b במסות אדמה 3 ו -7 בהתאמה.
האקסופלאנט הראשון שהתגלה התגלה סביב פולסר. המשיכה בכוכב הלכת הזה גרמה לשונות של פעימת הקצב הרגיל של פעימת הפולסר. פולסרים מכים לעתים קרובות מאות עד אלפי פעמים בשנייה וככאלה, הם אינדיקטורים רגישים ביותר לנוכחות כוכבי לכת. ידוע כי הפולסאר PSR B1257 + 12 מכיל כוכב לכת אחד שהוא רק 0,04% ממסת כדור הארץ, הנמצאת הרבה מתחת לסף ההמוני של ירחים רבים. כיוון שכך, וריאציות במערכות אלה, הנגרמות על ידי ירחים, עשויות להיות אפשריות עם הטכנולוגיה הנוכחית. אסטרונומים כבר השתמשו בו כדי לחפש ירחים מסביב לכוכב הלכת סביב PSR B1620-26 והפסיקו ירחים יותר מ 12% ממסת יופיטר בתוך חצי יחידה אסטרונומית (המרחק בין כדור הארץ לשמש או 93 מיליון מיילים) מכוכב הלכת. .
השיטה האחרונה בה גילו אסטרונומים כוכבי לכת שיכולים לשמש לאקסומונים היא תצפית ישירה. מכיוון שהדמיה ישירה של Exoplanets התגשמה רק בשנים האחרונות, סביר להניח כי אפשרות זו היא עדיין דרך מוצלחת, אך משימות עתידיות כמו Finder Planet Terrestrial Finder Coronagraph עשויות להכניס אותה לתחום האפשרות. גם אם הירח לא נפתר במלואו, ניתן יהיה לגלות את הקיזוז של מרכז הנקודה של הצמד בעזרת מכשירים נוכחיים.
בסך הכל, אם התפוצצות הידע במערכות פלנטאריות נמשכת, אסטרונומים צריכים להיות מסוגלים לאתר exomoons בעתיד הקרוב. האפשרות קיימת כבר במקרים מסוימים, כמו כוכבי לכת פולסארים, אך בשל נדירותם, הסבירות הסטטיסטית למצוא כוכב לכת עם ירח גדול מספיק היא נמוכה. אולם ככל שהציוד ממשיך להשתפר, מה שמוריד את ספי הגילוי לשיטות שונות, ראוי היה לראות את האקסומונים הראשונים. אין ספק שהראשונים יהיו גדולים. זה יפתח את השאלה איזה סוגים של משטחים ואווירה אפשרית. בתורו, הדבר יעורר שאלות נוספות לגבי אילו חיים עשויים להתקיים.
מקור:
איתור הירחים של כוכבי לכת חוץ-סולאריים - קארן מ. לואיס
