Ein Exomoon umkreist einen Gasriesenplaneten im Eindruck dieses Künstlers. Was passiert mit Exomoons, wenn ihre Planeten interagieren?
(Bild: © NASA / JPL-Caltech)
Schurkenmonde, die von ihren Planeten gerissen und nach außen geschleudert wurden, um durch den Weltraum zu driften, könnten laut einer neuen Studie so häufig sein wie Sterne im Universum.
Monde sind im Sonnensystem weit verbreitet, wobei Jupiter allein mindestens 67 besitzt. Daher wollte Yu-Cian Hong, Astrophysiker an der Cornell University, sehen, wie sich Monde um entfernte Sterne verhalten könnten, sagte sie.
Frühere Untersuchungen ergaben, dass viele riesige Exoplaneten - dh Welten, die entfernte Sterne umkreisen - ovale oder "exzentrische" Umlaufbahnen haben. Frühere Arbeiten deuteten darauf hin, dass die wahrscheinlichste Erklärung für diese Exzentrizität der Umlaufbahn das Gravitations-Tauziehen zwischen Exoplaneten war. Dies veranlasste Hong und ihre Kollegen zu untersuchen, welche Auswirkungen diese "Planet-Planet-Streuung" auf die Monde dieser Welten haben könnte. Hongs Team entdeckte, dass die überwiegende Mehrheit - etwa 80 bis 90 Prozent - der Monde um riesige Exoplaneten von ihren entfernt sind ursprüngliche Häuser durch Planet-Planet-Streuung. Diese Exomoons können dann ein "wildes Verhalten" zeigen, sagte Hong gegenüber Space.com. [Die seltsamsten außerirdischen Planeten, die wir kennen]
Zum Beispiel kann ein destabilisierter Mond mit einem Planeten oder seinem Stern kollidieren. Der Mond kann von einem anderen Planeten entführt werden oder seinen Stern als "Planet" alleine umkreisen.
Die Forscher fanden auch heraus, dass die Streuung von Planeten zu Planeten Exoplaneten und ihre Monde dazu bringen kann, "Schurken" zu werden - das heißt, sie können als Sterne ohne frei schwebende Körper durch den Weltraum fliegen. Außerdem können Exomoons ohne Wirtsplaneten alleine Schurken werden. In der Tat können Schurkenmonde "die Anzahl der frei schwebenden Planeten im Universum überschreiten und sogar so zahlreich sein wie Sterne", sagte Hong.
Die Exomoons, die die Streuung von Planet zu Planet am wahrscheinlichsten überleben, sind diejenigen, die nahe an ihren Wirtsplaneten umkreisen und größere Planeten mit stärkeren Gravitationszügen umkreisen, sagten die Forscher. Zum Beispiel haben Exomoons auf Umlaufbahnen, die denen von Jupiters vier größten "galiläischen" Monden ähnlich sind, eine Überlebenschance von 20 bis 40 Prozent.
Ein Weg, um zu sehen, wie oft sich Monde in stabilen Umlaufbahnen um Planeten befinden oder ohne Wirtsplaneten frei schweben, könnte das kommende Infrarot-Weltraumobservatorium des WFIRST (Wide-Field Infrared Survey Telescope) der NASA sein, obwohl WFIRST möglicherweise vom Aussterben bedroht ist. Für den Fall, dass das Weltraumteleskop nicht abgeschaltet wird, "freue ich mich persönlich darauf, dass bei der bevorstehenden WFIRST-Mission stabile Exomoons oder frei schwebende Monde entdeckt werden", sagte Hong.
Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse online am 10. Januar im Astrophysical Journal veröffentlicht.
