La chasse aux lunes dans l’orbite de planètes lointaines peut trouver d’énormes exoloons.
En 2012, une équipe de scientifiques de la mission Kepler a annoncé qu'elle commencerait à rechercher des lunes tournant autour d'exoplanètes lointaines. Et tandis que le télescope trouve des milliers d'exoplanètes, les lunes restent invisibles.
Le principal problème est que, pour la «visibilité» de la Lune, sa masse devrait être d’environ 10% de la masse de la Terre, ou d’une masse approximative de Mars. C'est 10 fois la plus grande lune du système solaire.
Et tandis que la formation de satellites planétaires semblait être un sous-produit naturel de la formation de planètes, la scientifique Amy Barr de l'Institut de Planétologie se demandait si de grandes lunes (peut-être même la taille de la Terre) pourraient être formées. Et si oui, comment seraient-ils situés dans la galaxie?
À l'aide de simulations et de simulations, Barr et ses collègues ont découvert qu'en théorie, le super-plasma de la lune pourrait se former autour d'une planète rocheuse et gazeuse. Mais seulement si les planètes elles-mêmes sont assez énormes. De grands satellites rocheux peuvent être créés à la suite d'une collision entre les mondes rocheux géants. Ensuite, les exolunas autour des géantes gazeuses pourraient être produites en raison de l’accrétion ou de la capture conjointe.
"Nous avons les premiers résultats des masses des lunes, qui peuvent être formées avec un ensemble différent d'effets dans les limites possibles des systèmes exoplanétaires", a déclaré Barr. «L’essentiel est que nous ayons montré qu’il est possible de former des exoles dont les masses sont supérieures aux maxima théoriques. Kepler continue à examiner les satellites de plus de 1/10 de la masse de la Terre. " Pour détecter les planètes passant devant le disque de l'étoile parente, Kepler utilise la méthode de transit (diminution temporaire de la luminosité). La même technique devrait aider à trouver des exoles. Par conséquent, une équipe du Centre d'astrophysique Harvard-Smithsonian a ouvert la chasse. Mais tout cela semblait être une idée vide de sens, à cause de la taille qu'il fallait faire remarquer.
Cependant, les systèmes solaires trouvés par Kepler diffèrent fortement des nôtres. Et la taille la plus commune des planètes dans les données de Kepler est une nouvelle classe, la «super-Terre». Leur échelle varie entre Terre et Neptune.
«Jusqu'à présent, on sait peu de choses sur la manière dont les processus de formation de satellites que nous utilisons peuvent être adaptés à différentes masses planétaires et conditions stellaires», écrit Barr dans un article.
Simulation de l’impact d’une planète à la taille de Vénus sur une planète aux 6èmes masses de la Terre. La collision crée un disque assez massif de débris, de liquide et de vapeur pour créer une lune de 0,1 masse terrestre.
À l'aide de la modélisation hydrodynamique, Barr peut déterminer la quantité de matériau qui sera en orbite après une collision entre deux super-terres rocheuses. Une attaque entre des planètes de deux à sept masses terrestres libèrera suffisamment de matériau pour créer un grand satellite capable de détecter le transit de Kepler.
"Ces résultats coïncident presque avec le coup qui forme la lune, mais le disque sera beaucoup plus chaud et plus massif", a déclaré Barr. Ses modèles suggèrent que des exoles rocheuses détectables peuvent être produites dans diverses conditions de choc, ainsi que connectées par de grandes planètes hôtes. En outre, ils peuvent être formés à la suite d'une accumulation commune autour de géantes gazeuses en croissance, ou en capturant des corps errants, ou bien d'autres processus non observés dans notre système. Barr a également examiné les théories modernes sur la formation de la lune dans le système solaire et a essayé de les appliquer aux exoles.
«Certaines théories, telles que les divisions, peuvent fonctionner dans d'autres systèmes», a-t-elle déclaré. "Bientôt, nous aurons de nouveaux observatoires et serons en mesure de vérifier quelques idées anciennes."
À ce stade, Kepler et la mission K2 ont trouvé 2 476 planètes confirmées, ainsi que 5 216 «planètes candidates» supplémentaires. Le compte d'exolun est toujours égal à zéro, mais Barr continue sa recherche.
