Esoluna
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Versione attuale delle 12:54, 7 set 2011
Il termine satellite extrasolare (luna extrasolare o esoluna, quest'ultimo neologismo adattato dall'inglese exomoon) indica un oggetto celeste, estraneo al sistema solare, vincolato ad orbitare nel sistema gravitazionale di un pianeta extrasolare (ovvero un satellite naturale).
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Interesse astronomico
L'interesse per tali oggetti è strettamente legato al filone della ricerca di ambienti adatti allo sviluppo della vita ed è stimolato dalle aspettative riposte, e dai progressi realizzati, nel campo della ricerca di pianeti vincolati a sistemi gravitazionali legati a stelle diverse dal Sole. Lo studio di tali oggetti ha fatto segnare significativi progressi, alcuni anche recenti, mentre altri ancora ne attendono i planetologi, negli anni a venire, dai risultati della missione spaziale del satellite artificiale COROT, promossa dall'Ente Spaziale Europeo e in corso di svolgimento, da quelli del programma spaziale Kepler Space Mission della NASA e di altre missioni future.
Infatti, le eventuali lune extrasolari, con le loro ridotte dimensioni rispetto ai pianeti a cui sono legate, e con la diversa composizione, rocciosa e non gassosa, potrebbero offrire condizioni ambientali più favorevoli allo sviluppo della vita extraterrestre.
Tecniche di rilevamento
L'esistenza di questi oggetti, per quanto ancora ipotetica, appare però probabile, almeno a giudicare da quanto succede nel sistema solare, dove i satelliti naturali di pianeti sono un fenomeno frequente. Ma la dimensioni ridotta di questi ipotetici oggetti implica tuttavia delle severe limitazioni alla possibilità di una futura rilevazione, rendendo necessaria la predisposizione di idonee tecniche. A questo proposito sono in corso degli studi per adattare i metodi correntemente utilizzati per i pianeti.
Osservazione diretta
L'osservazione diretta di una luna extrasolare si rivela un'impresa estremamente ardua, a causa del divario di luminosità tra gli oggetti e delle altissime risoluzioni angolari richieste.
Metodo del transito
Quando un esopianeta si interpone tra la stella e il nostro punto di osservazione, si può osservare una lieve diminuzione della quantità di luce proveniente dalla stella. Questo effetto, noto anche come occultamento, è proporzionale al quadrato del raggio del pianeta (ovvero alla sua sezione). Il più piccolo oggetto mai scoperto con il metodo del transito, fino all'11 novembre 2008, è Gliese 436 b, la cui grandezza è prossima a quella di Nettuno. Se le esolune hanno grandezze comparabili a quelle presenti nel nostro sistema solare, esse potrebbero essere fuori della portata perfino di un telescopio spaziale come Keplero.
Spettroscopia Doppler del pianeta ospitante
Lo spettro elettromagnetico degli esopianeti è stato parzialmente recuperato in vari casi, inclusi quelli di HD 189733 b e HD 209458 b. La misura di questi spettri è però affetta da rumore molto più di quanto non lo sia la qualità delle misure degli spettri stellari. Di conseguenza, la risoluzione spettrale, e il numero delle caratteristiche spettrali rilevate, sono molto più basse del livello richiesto per l'esecuzione di rilevazioni di spettroscopia doppler dell'esopianeta.
Variazioni temporali nelle emissioni di una Pulsar
Nel 2008, Lewis, Sackett e Mardling[1] della Monash University, in Australia, hanno proposto di usare l'osservazione degli intervalli di emissione di una pulsar per trovare i satelliti dei pianeti delle pulsar. Gli autori hanno applicato il loro metodo al caso di PSR B1620-26 b trovando che un'eventuale luna stabile orbitante intorno a questo pianeta potrebbe essere rilevata, se la distanza che la separa dal pianeta è almeno 1/50 di quella dell'orbita del pianeta attorno alla pulsar, e se la sua massa è almeno il 5% di quella del pianeta.
Effetti sul tempo di transito
Alcune aspettative sono riposte nella possibilità di adeguare allo scopo il sistema tachigrafico già in uso per la ricerca degli esopianeti. Quest'ultimo consiste, come noto, nella misurazione della periodicità dei tempi di transito astronomico del corpo planetario sulla superficie luminosa della stella, dedotti a loro volta, ipoteticamente, dalle variazioni periodiche di luminosità apparente del corpo stellare osservato. L'astronomo David M. Kipping, dell'University College di Londra, ha proposto un adattamento del metodo, passante attraverso la misurazione delle anomalie orbitali: la presenza di un satellite ruotante intorno al pianeta sarebbe causa di piccole variazioni nella velocità e nella traiettoria del pianeta. La misurazione di queste piccole anomalie, secondo lo studio proposto da Kipping, è già attualmente alla portata dei ricercatori, in modo da rendere possibile l'individuazione di "esolune" di grandezza comparabile a quella di Titano , satellite naturale di Saturno. Il primo dei parametri rilevanti per la ricerca, deducibile dalle misure del tempo di transito, è individuato da Kipping nel TTV (acronimo per Transit Time Variation), e consiste nella misura della variazione del tempo di transito, da imputare alla presenza di un satellite ruotante intorno al pianeta. Il TTV, modificato per tener conto degli effetti dell'eccentricità orbitale, non è in grado di individuare la frequenza orbitale, ma solo un gruppo di armoniche: nel modello matematico descritto da Kipping il TTV risulta proporzionale al prodotto tra la massa della esoluna e il semiasse maggiore dell'orbita del satellite.
Per disaccoppiare i due osservabili, Kipping ha introdotto un secondo parametro, il TDV (Transit Duration Variation - variazione di durata del transito). In uno studio del 2009 Kipping, Fossey e Campanella predicono che Kepler abbia la sensibilità giusta per scoprire esolune che si trovino nella cosiddetta zona abitabile, ovvero nella fascia orbitale in grado di permettere condizioni per lo sviluppo della vita. Viene detto che nel campo di vista di Kepler potrebbero essere sondate circa 25.000 stelle nelle cui zone abitabili sarebbero rilevabili esolune di dimensioni minime fino a 0,2 masse terrestri[2].
In ufologia
Sono noti dagli studi di Zecharia Sitchin le 7 lune di Nibiru chiamate i sette Venti (tra cui Vento dell'Est, Vento del Nord, Vento del Sud, Vento del male e Vento Occidentale). Se si considera che l'afelio dell'orbita di Nibiru raggiunge e supera Nemesis, tale pianeta si potrebbe considerare extrasolare e quindi le sue lune esolune.
Note
- ↑ Template:Cite journal
- ↑ Kipping D. M., Fossey S. J. & Campanella G. (2009). "On the detectability of habitable exomoons with Kepler-class photometry". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 400, 398-405 (2009). http://xxx.lanl.gov/abs/0907.3909.
Bibliografia
- David M. Kipping, «Transit timing effects due to an exomoon», Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 392, issue 1, pp. 181-189.
- David M. Kipping, «Transit timing effects due to an exomoon» - arXiv:0810.2243v2 [astro-ph]
