Alla ricerca delle esolune seguendo le emissioni decametriche

Ciambella di plasma intorno ad un pianeta extrasolare creata dagli ioni provenienti dalla ionosfera della sua esolunaCredit: UT Arlington

Ad oggi sono stati identificati tra i 1.781 e i 1.816 pianeti extrasolari confermati, a seconda di quale tra le cinque banche dati si prende in considerazione ma, ancora nessuno è stato in grado di confermare una esoluna.
Un buon candicato potrebbe essere il sistema MOA-2011-BLG-262, osservato con la tecnica del microlensing gravitazionale nel 2011. Una scoperta, tuttavia, mai dimostrata.

Ora, però, un gruppo di fisici dell’Università del Texas ad Arlington ritiene di aver trovato un metodo valido per individuare la prima esoluna, seguendo le onde radio.

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Il loro studio, pubblicato il 10 agosto sulla rivista The Astrophysical Journal, descrive le emissioni delle onde radio derivate dall’interazione tra il campo magnetico di Giove e la sua luna Io.
Il team sostiene che, calcoli analoghi, potrebbero indicare la presenza di lune in orbita intorno ai pianeti extrasolari.

DETECTION OF EXOMOONS THROUGH OBSERVATION OF RADIO EMISSIONS [abstract]

In the Jupiter-Io system, the moon’s motion produces currents along the field lines that connect it to Jupiter’s polar regions. The currents generate and modulate radio emissions along their paths via the electron-cyclotron maser instability. Based on this process, we suggest that such modulation of planetary radio emissions may reveal the presence of exomoons around giant planets in exoplanetary systems.
A model explaining the modulation mechanism in the Jupiter-Io system is extrapolated and used to define criteria for exomoon detectability. A cautiously optimistic scenario of the possible detection of such exomoons around Epsilon Eridani b and Gliese 876 b is provided.

“Questo è un nuovo modo di guardare le cose”, ha detto Zdzislaw Musielak, professore di fisica presso l’UT Arlington College of Science, co-autore del documento.
“Ci siamo chiesti: e se questo meccanismo avvenisse al di fuori del nostro Sistema Solare? Allora abbiamo verificato, dimostrando che, se esistono sistemi stellari con lune, potrebbero essere scoperte in questo modo”.

Diverse lune del nostro Sistema Solare sono considerate buoni candidati per sostenere la vita in base alla loro composizione atmosferica, al potenziale di acqua allo stato liquido e alla distanza dal Sole, come Encelado, satellite di Saturno o Europa di Giove.

Ma individuare le esolune con le tecniche attuali è piuttosto complicato.
Il telescopio Kepler della NASA, per esempio, misura le variazioni di luminosità di una stella per identificare i transiti di un potenziale pianeta ma isolare una luna finora è stato impossibile, nonostante siano stati suggeriti alcuni escamotage.
Così, la squadra si è concentrata sulla luna di Giove Io e la sua ionosfera creata, in questo caso, dall’intensa attività vulcanica (che, tuttavia, non sarebbe indispensabile affinché un’esoluna possieda una ionosfera).
La relativamente debole attrazione gravitazionale esercitata da Io e le violente esplosioni di materiale, infatti, permettono ai prodotti delle eruzioni vulcaniche di fuoriuscire dal campo gravitazionale della luna.
Durante l’orbita la ionosfera di Io interagisce con la magnetosfera del pianeta e la corrente di attrito che si viene a creare, genera onde radio, chiamate “emissioni decametriche” del sistema Giove – Io, scoperte nel 1964.
Riuscire a rilevare emissioni simili intorno ad altri mondi, quindi, potrebbe condurre alla scoperta delle esolune.

Il documento affronta anche le onde di Alfvén, le increspature ondulatorie del plasma che si propagano all’interno di un campo magnetico descritte per la prima volta nel 1940, prodotte dall’interazione di Io con la magnetosfera di Giove, spiegando che anche queste potrebbero essere utilizzate per individuare le esolune in situazioni simili.

Per finire, il team ha anche cautamente individuato due pianeti extrasolari sui quali si potrebbe testare la nuova tecnicaGliese 876b, a 15 anni luce di distanza e Epsilon Eridani b, a 10,5 anni luce.
“La maggior parte dei pianeti extrasolari individuati sono giganti gassosi molti dei quali si trovano nella zona abitabile”, ha detto Satyal. “Questi giganti gassosi non possono sostenere la vita ma si ritiene che le esolune in orbita intorno a questi pianeti potrebbero essere abitabili”.

Di Elisabetta Bonora

Fonte:www.aliveuniverseimages.com

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