Планеты-гиганты в Солнечной Системе – Юпитер, Сатурн, Нептун и Уран – имеют множество спутников, некоторые из которых подобно планетам имеют собственную атмосферу, магнитное поле, вулканическую активность и т.д. Они расположены во внешней холодной области Солнечной Системы, по некоторым оценкам такое расположение планет-гигантов характерно для 15% всех планетных систем. В других планетных системах газовые гиганты могут находиться на орбитах ближе к своей звезде – в зоне обитания – где вода на поверхности может быть в жидком состоянии. Если у этих планет есть спутники, то можно ожидать, что они воплотят в реальность научно-фантастическую Пандору из фильма «Аватар», которая была спутником планеты-гиганта Эндор.
Еще не открыт ни один спутник экзопланеты, но некоторые исследователи считают, что возможности для их обнаружения уже на горизонте.
«Это лишь вопрос времени, но это произойдет», - считает астрофизик Сара Сигер [Sara Seager, MIT].
Экзопланеты в зоне обитания
Исследователи уже обнаруживают планеты-гиганты на достаточном удалении от своей звезды, чтобы иметь спутники на устойчивых орбитах. В выпуске The Astrophysical Journal за 20-ое мая группа ученых сообщает об обнаружении планеты массой с Сатурн в зоне обитания звезды. «Более чем вероятно, что эта планета имеет спутники», - говорит ведущий автор исследования Нейдр Хагайгипоер [Nader Haghighipour, Институт Астрономии и Институт Астробиологии НАСА Гавайского Университета].
Масса открытой планеты – HIP 57050 b – недостаточно велика, чтобы иметь планетоподобные спутники. Поэтому, по мнению ученого, маловероятно, что спутники HIP 57050 b могут отвечать всем критериям обитаемого мира.
Хотя некоторые спутники планет Солнечной Системы были обозначены в качестве возможных кандидатов на обнаружение внеземной жизни, ни один из них даже близко не приспособлен так для жизни, как Земля. Частично это обусловлено тем, что они находятся во внешней части Солнечной Системы, поэтому температура поверхности этих спутников очень низка. Кроме того, они слишком малы, чтобы иметь плотную атмосферу и магнитное поле, защищающие от частиц солнечного ветра [прим., автор опускает некоторые частности, например, наличие плотной атмосферы у спутника Сатурна Титана].
Но в других системах планеты могут иметь спутники размером с Землю и больше, говорит астроном Даррен Уильямс [Darren Williams, Penn State Erie]. Такие крупные спутники могли сформироваться самостоятельно, а потом быть захвачены планетой-гигантом. Он указывает на гипотезу, по которой Тритон, будучи частью двойной системы, был захвачен Нептуном, а его компаньон был отброшен.
«Я провел моделирование подобного события для объекта земной массы и показал, что может образоваться нечто большое, как объект размером с Землю может стать спутником Юпитера, отбросив компаньона размером с Марс», - заявил Уильямс.
Разнообразие экзоспутников
Невероятный зверинец уже обнаруженных экзопланет наполнен мирами, которые абсолютно не похожи на обычных обитателей Солнечной Системы. Некоторые из них в несколько раз превосходят по массе Юпитер, другие обращаются вокруг своей звезды меньше, чем за земной день. Таким образом, будет разумно предположить, что экзоспутники будут в той же мере многообразны, включая представителей, разительно отличающихся от спутников планет Солнечной Системы.
Уже скоро астроному смогут проверить свои гипотезы о спутниках экзопланет. В марте команда исследователей сообщила об открытии COROT 9 b, экзопланеты приблизительно той же массы и размеров, что и Юпитер. Открытая экзопланета обращается вокруг звезды COROT 9 на том же расстоянии, что и Меркурий от Солнца [прим., название экзопланеты и звезды по имени открывшего их французской космического телескопа COROT]. Этого расстояния достаточно, чтобы гравитационное влияние звезды ослабло и COROT 9 b мог бы иметь спутники на устойчивой орбите в миллионы километров от планеты.
17-го июня ожидается транзит COROT 9 b, она пройдет по линии между Землей и звездой COROT 9, поэтому на этот день назначена охота на спутники этой экзопланеты. Команда исследователей, главным образом находящаяся во Франции, зарезервировала на время транзита космический телескоп Spitzer для поиска колец и спутников вокруг COROT 9 b. «Если им действительно повезет, открытие экзоспутников случится уже в этом году», - заявила Сигер. Другие расчеты показывают, что запущенный в 2009 году аппарат НАСА Кеплер, должен быть в состоянии определить наличие больших спутников у открываемых им экзопланет.
Независимо от результатов этих исследований космический телескоп имени Джеймса Вебба, который НАСА планирует запустить в 2014 году, должен открыть область экзоспутников для исследователей. Согласно исследованию Лиза Калтенеггер [Lisa Kaltenegger, Гарвардский Университет], он может даже оказаться в состоянии определить составляющие атмосферы спутников экзопланет. Более того, как показано в исследовании Уильямса, при определенных условиях экзоспутники могут быть на много более яркими в ближнем инфракрасном диапазоне [где чувствительность телескопа будет исключительна], чем их планеты.
