Trouver une copie exacte de la Terre quelque part dans l'univers ressemble à une notion farfelue, mais les scientifiques croient que parce que la Terre s'est produite dans notre système solaire, quelque chose de similaire existe forcément ailleurs. Siegfried Eggl, chercheur à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, et ses collègues affirment que les lunes en orbite pourraient jouer un rôle clé dans le maintien de l'habitabilité des planètes sur de longues périodes et ont identifié une méthode pour les trouver.

« Dans notre système solaire, nous avons en moyenne 20 lunes en orbite autour de chaque planète. Donc, nous soupçonnions qu'il y avait des lunes autour des planètes dans d'autres systèmes, trop. Il n'y a vraiment aucune raison pour qu'il n'y en ait pas, " dit Eggl, professeur au Département de génie aérospatial de l'UIUC.

Eggl a déclaré que les astronomes utilisant le grand réseau millimétrique d'Atacama ont récemment observé ce qu'ils pensent être la preuve d'une lune se formant autour de la planète extrasolaire PDS 70c. La prochaine étape consiste à trouver des lunes autour des planètes qui ont deux étoiles.

Certaines planètes d'autres systèmes solaires peuvent être vues à l'aide de très grands télescopes comme ALMA, le W.M. l'observatoire Keck à Hawaï ou l'Observatoire européen austral au Chili, mais les lunes complètement formées sont encore trop petites pour être repérées.

"Nous savons qu'ils sont là. Nous devons juste regarder plus attentivement. Mais parce qu'il est si difficile de les voir, nous avons identifié un moyen de les détecter à travers l'effet qu'ils ont sur une planète en utilisant des variations de temps de transit."

Eggl a déclaré qu'ils peuvent observer le comportement des planètes en orbite et comparer ces observations à des modèles avec et sans lune. "Nous connaissons les planètes, étoiles, et les lunes de notre système solaire interagissent gravitationnellement comme un jeu de société géant, " dit Eggl. " La lune interagit avec la Terre en raison de la marée et ralentit sa propre rotation, mais le Soleil est aussi là, tirant sur les deux. Une deuxième étoile agirait comme un autre perturbateur externe du système."

Eggl a expliqué, quand une planète passe devant une étoile, l'étoile s'estompe un peu. Une lune tirant sur la planète fait osciller légèrement la planète sur son orbite. Cette oscillation fait que l'obscurcissement de l'étoile se produit parfois plus tôt et d'autres fois plus tard. Dans un système à double étoile, des variations supplémentaires dans le temps de transit sont dues à la force, orbites elliptiques de la planète et de sa lune. Si détecté, ces variations peuvent conduire à des informations supplémentaires sur les propriétés du système.

Un peu comme prouver qu'il y a du vent en observant les branches d'arbres se plier, Eggl a déclaré:"C'est une preuve indirecte d'une lune parce qu'il n'y a rien d'autre qui pourrait tirer sur la planète de cette manière."

Bien sûr, cela suppose que les planètes n'ont pas perdu leurs lunes en cours de route.

"Nous avons d'abord dû déterminer les résonances orbitales dans les systèmes que nous avons examinés, " dit Eggl. " Quand les lunes et les planètes ont des orbites légèrement elliptiques, ils ne se déplacent pas toujours à la même vitesse. Plus une orbite est excentrique, plus on peut exciter de fréquences, et nous voyons ces résonances devenir de plus en plus importantes. À un moment donné, il y aura des résonances qui se chevauchent qui peuvent conduire au chaos dans le système. Dans notre étude, nous avons montré, cependant, qu'il y a suffisamment de « biens immobiliers » stables pour mériter une recherche approfondie des lunes autour des planètes dans les systèmes d'étoiles doubles. »

Billy Quarles, auteur principal de l'étude, mentionné, "La principale différence avec les systèmes binaires est que l'étoile compagnon agit comme la marée à la plage, où il entre périodiquement et grave le front de mer. Avec une orbite binaire plus excentrique, une plus grande partie de l'« immobilier » stable est supprimée. Cela peut beaucoup aider dans notre recherche de lunes dans d'autres systèmes stellaires."

L'essentiel pour Eggl est que notre système solaire n'est probablement pas aussi spécial que nous aimerions le penser.

"Si nous pouvons utiliser cette méthode pour montrer qu'il y a d'autres lunes là-bas, alors il existe probablement d'autres systèmes similaires au nôtre, " Il a dit. " La lune est aussi probablement critique pour l'évolution de la vie sur notre planète, car sans la lune, l'inclinaison de l'axe de la Terre ne serait pas aussi stable, dont les résultats seraient préjudiciables à la stabilité climatique. D'autres études évaluées par des pairs ont montré la relation entre les lunes et la possibilité d'une vie complexe."

L'étude, "Exomoons dans les systèmes avec un puissant perturbateur :applications au Cen AB, " par Billy Quarles et Gongije Li de Georgia Tech, Siegfried Eggl de l'UIUC, et Marialis Rosario-Franco de l'Observatoire national de radioastronomie et de l'Université du Texas à Arlington, apparaît dans Le journal astronomique .