Ученые, которые ведут охоту на жизнь за пределами Земли, обнаружили более 1800 планет за пределами нашей Солнечной системы, или экзопланет, если точнее. Тем не менее не было ни одной подтвержденной и обнаруженной экзолуны. Как же их найти?

Физики из Техасского университета в Арлингтоне считают, что ряд выбросов радиоволн может привести нас к эффективному поиску экзолун. Их недавние находки описывают выбросы радиоволн, которые стали результатом взаимодействий между магнитным полем Юпитера и его луной Ио. Ученые предлагают использовать детальные расчеты динамики Юпитера/Ио для наблюдения радиоизлучений, по которым можно будет найти луну, вращающуюся вокруг экзопланеты.

В своей работе команда с «осторожным оптимизмом» точно указала на две экзопланеты, где сообщество астрономов может применить расчеты, полученные в рамках этого исследования, для поиска экзолун размером с Луну. Это Gliese 876b, которая всего в 15 световых годах от нас, и Эпсилон Эридана b, которая в 10,5 световых годах от Земли. Современные телескопы могут быть использованы для обнаружения экзолун в ближайших к нам планетарных системах, а когда появятся более мощные телескопы, появится и возможность взглянуть на более далекие спутники чужих планет.

«Большинство обнаруженных экзопланет являются газовыми гигантами, большинство из них находится в потенциально обитаемой зоне. Эти газовые гиганты не могут поддерживать жизнь, но их луны — вполне».
Профессор Здислав Мусилак, профессор физики в Техасском университете и соавтор работы, сообщил следующее:

«Это новый способ взглянуть на все эти вещи. Мы спросили себя: а что, если этот механизм работает и за пределами нашей Солнечной системы? Затем провели расчеты и выяснилось, что спутники планет в некоторых звездных системах действительно могут быть обнаружены таким образом».
Идея жизни, процветающей на луне, не раз вдохновляла научных фантастов. Ученые даже полагают, что некоторые из лун в нашей собственной звездной системе — вроде Энцелада и Европы — являются хорошими кандидатами для поддержания жизни по своему составу атмосферы, потенциального наличия воды и расстояния от Солнца.

Трудности возникают при попытке обнаружить экзолуну с использованием существующих методов, говорит Мусилак. Телескоп NASA «Кеплер», например, измеряет изменения яркости звезды, чтобы определить транзит, или прохождение, вращающейся вокруг нее планеты. С уверенностью определить, проходит ли по курсу транзита луна, пока не удавалось.

Команда ученых Арлингтона основывается на более ранних теориях об использовании радиоволнового наблюдения для обнаружения экзопланет, но применяет его по-новому. Их внимание сосредоточено на Ио и ее ионосфере, заряженных верхних слоях атмосферы, которые, скорее всего, образуются вследствие мощной вулканической деятельности луны.

Во время орбитального хода ионосфера Ио взаимодействует с магнитосферой Юпитера, слоем заряженной плазмы, которая защищает планету от радиации, в результате чего происходит выброс радиоволн. Эти «всплески декаметровых волн Ио», как считают ученые, могут стать ключом к прогнозированию существований других лун.

Крайне важно помнить при моделировании условий для других пар планета/луна, что другие луны не обязательно должны иметь вулканическую активность.

«Большие луны — вроде крупнейшего спутника Сатурна, Титана — могут обладать плотной атмосферой, а также и ионосферой. Поэтому вулканическая активность не является обязательным требованием».
Кроме того, в работе упоминаются Альфвеновские волны, которые производятся в процессе взаимодействия магнитосфер Ио и Юпитера, и отмечается, что эти волны также могут использоваться для выявления экзолун в подобных ситуациях. Альфвеновские волны — это рябь плазмы в магнитном поле, впервые описанная Ханнесом Альфвеном в начале 1940-х годов.