När ska den första exomånen upptäckas?

I den stora mängden data som Keplerteleskopet samlat in finns ett stort antal exoplanetkandidater. Där finns också många signaler som kan tyda på förekomsten av ytterligare planeter eller kanske rent av exomånar. Än så länge har ingen exomåne upptäckts, men inom de närmaste åren lär ett antal sådana upptäckas. Orsaken till att månar kring exoplaneter ännu inte upptäckts är att de allra flesta sannolikt, likt månarna i vårt solsystem, är små i förhållande till planeterna. Bilden nedan visar de större månarna i vårt solsystem. Jupitermånen Ganymedes, den störste av solsystemets månar, har en diameter som är mindre än hälften av jordens och den har en massa på bara 2,5% av jordens.

Bilden nedan visar ett urval av solsystemets månar. Det finns som synes 7 halvstora månar. Klicka på bilden för att förstora den.

(Bildkälla: NASA)

Astrobiology Magazine har en artikel om exomånar och deras förutsättningar för att hysa liv. I vårt solsystem är det fullt möjligt att det finns enkla livsformer på t.ex Jupitermånarna Europa och Ganymedes samt Saturnusmånen Enceladus. Under dessa planeters istäcke finns flytande vatten, den viktigaste förutsättningen för liv. Vad kan göra exomånar lämpliga för liv? Det finns några faktorer på plussidan likväl som på minussidan för månar kontra planeter.

Vad gäller planeter talar man om att de bör finnas inom den beboeliga zonen kring en stjärna för att ha de rätta förutsättningarna för liv. Temperaturen på planetens yta gör att vatten kan hålla sig flytande under längre perioder. Månar kan ha flytande vatten trots att de befinner sig långt ifrån den beboeliga zonen. Detta gäller t.ex de ovannämnda månarna kring Jupiter och Saturnus, som har vatten under tjocka istäcken. Det som gör att vatten håller sig flytande är den extra energi som månarna får via de gravitationskrafter som de utsätts för när de kretsar kring dessa jätteplaneter. De får också energi via det ljus som reflekteras från planeten. På minussidan finns att månar med jämna mellanrum förmörkas när de kretsar kring planeten. Dessa "solförmörkelser" innebär att temperaturen blir ojämn på månarna. 

Illustration av en måne kring en planet (Bildkälla: NASA)

Astronomer som forskar om exomånar menar att man bör definiera den beboeliga zonen kring planeter tydligare. Inom vilka gränser kan månar ha förutsättningar för att utveckla liv? Kretsar de för nära en stor planet utsätts de för så starka krafter att liv omöjliggörs. Ett typexempel på detta är Jupitermånen Io, som är den mest vulkaniska himlakroppen i solsystemet. Månar som kretsar nära planeter riskerar också att hamna i mer elliptiska omloppsbanor vilket gör att yttemperaturen kan variera. Sannolikheten för att hitta månar med förutsättningar för liv ökar kring solliknande stjärnor. Röda dvärgstjärnor med låg massa har en så liten beboelig zon att månar skulle behöva kretsa mycket nära sina planeter och därmed utsättas alltför starkt av gravitationskrafter.

Kan man upptäcka en stor exomåne kring en stor gasplanet på ett lagom avstånd från planeten finns förutsättningar för liv. Det är helt klart en fördel om en sådan måne är betydligt större än de månar vi ser i vårt solsystem. Enligt forskarna är det fullt möjligt att att månar stora som jorden kan bildas. Sådana månar kan ha flytande vatten, en atmosfär som är långsiktigt stabil och ett magnetfält som skyddar månen från skadlig strålning från stjärnan. Magnetfältet skyddar också från de laddade partiklar som en gasplanets magnetosfär genererar. Frågan är bara när den första exomånen upptäcks? För utan tvekan finns de i stor mängd kring de exoplaneter som redan har upptäckts.