¿Y si fuese posible descubrir exolunas gracias a los eclipses lunares? En realidad, es algo que no estaría al alcance de la tecnología de la que disponemos en estos momentos. Es un trabajo más que se centra en lo que podría hacer el ambicioso Telescopio de Mundos Habitables (HWO, por sus siglas en inglés)…

Descubrir exolunas mediante los eclipses lunares de esos satélites

El Sistema Solar tiene casi 900 satélites conocidos. Algo más de 400 orbitan en torno a los planetas que conocemos (y Plutón). El resto se reparten entre planetas enanos, sistemas binarios, triples, etc., de asteroides y también satélites de objetos transneptunianos (es decir, que están más allá de la órbita de Neptuno). De todos ellos, apenas un puñado son interesantes para la astrobiología y podrían, quizá, permitir que existiese vida tal y como la conocemos. Entre ellos destacan Europa y Ganímedes, dos de los satélites de Júpiter.

Detectar exolunas en eclipses lunares
Concepto artístico de Kepler-1625b y su posible exoluna. Crédito: NASA, ESA, y L. Hustak (STScI)

También Titán y Encélado, de Saturno, están entre los satélites más interesantes. Además, tienen algo en común: orbitan en torno a los planetas más grandes del Sistema Solar. Así que, ¿qué pasa con las lunas que orbitan en torno a gigantes gaseosos lejos de nuestro rincón de la galaxia? Esas exolunas también podrían tener las condiciones necesarias para albergar vida. Pero, naturalmente, es algo que no se podrá estudiar a menos que se logre descubrirlas primero. Ahora, un nuevo estudio busca ampliar los límites del descubrimiento de exolunas.

Los investigadores han presentado un interesante método que podría utilizar el HWO, que la NASA espera construir en el futuro, para identificar y confirmar la existencia de exolunas que orbitan en torno a exoplanetas gigantes gaseosos. Con la ayuda de modelos informáticos, han simulado cómo se podrían reconocer exolunas, con un tamaño como el de la Tierra, por medio de los eclipses lunares. Es decir, observando cómo esa exoluna refleja la luz del exoplaneta cuando el satélite pasa por detrás del exoplaneta y analizando lo que podría ver el HWO desde la Tierra.

Profundizando en los tránsitos

El telescopio vería el tránsito del exoplaneta por delante de su estrella, con la luz del astro reflejándose en el exoplaneta por el lado que mira a la estrella. Esto hace que los investigadores planteen que esa luz se podría reflejar en la atmósfera de una exoluna similar a la Tierra que pase por detrás del exoplaneta. Y, en ese escenario, el HWO podría ser capaz de detectar ese reflejo atmosférico. Al final, los modelos sugieren que el HWO podría, potencialmente, observar una exoluna similar a la Tierra orbitando un exoplaneta del tamaño de Júpiter a 1 unidad astronómica (UA), por su reflejo.

Eso sí, a una distancia máxima de 12 pársecs (39 años luz). Esto limita en cierto modo la posibilidad de descubrir exolunas, pero si nos fijamos en nuestro propio sistema, no debería ser un problema. Los investigadores plantean que, en esas observaciones, el HWO podría captar exolunas durante los eclipses lunares que se producirían (desde nuestra perspectiva) al orbitar en torno a gigantes gaseosos. Aunque reconocen que, en realidad, el método no tiene por qué ser el mejor para intentar captar exolunas, porque estos eclipses lunares son breves.

El panorama cambia, sin embargo, si se piensa en una observación dedicada de planetas gigantes en busca de eclipses lunares. En ese caso, creen que podría dar grandes resultados si el HWO resulta ser capaz de captar satélites que tengan hasta la mitad del radio de la Tierra. Dada la enorme variedad de satélites del Sistema Solar, descubrir exolunas permitiría entender mejor la diversidad de satélites en torno a los mundos de otras estrellas. De momento, eso sí, es necesario tener presente que todo se basa en la capacidad teórica del telescopio.

La utilidad de descubrir exolunas gracias a esos eclipses lunares

El hecho de que haya un puñado de satélites en nuestro vecindario que puedan tener las condiciones necesarias para albergar vida resulta intrigante. Porque plantea la posibilidad de que las exolunas que orbiten exoplanetas gigantes gaseosos también puedan albergar vida. De momento, sin embargo, se han confirmado más de 6000 exoplanetas, pero seguimos esperando a la confirmación del primer satélite en torno a un objeto fuera del Sistema Solar. Es cierto que hay candidatos (señales que apuntan a lo que podrían ser exolunas) pero hace falta más información.

Concepto artístico de una exoluna habitable alrededor de un planeta gigante. Crédito: NASA, GSFC: Jay Friedlander y Britt Griswold

Entre los candidatos están Kepler-1625b I, Kepler-1708b I, una posible exoluna en torno a Kepler-90g, otra en torno a Kepler-80g y una alrededor de WASP-49b. De todas ellas, cuatro estarían en torno a gigantes gaseosos. En el caso de la luna de Kepler-80g, podría estar en órbita alrededor de un exoplaneta más grande que la Tierra. Pero el camino va a ser muy largo, porque se sigue estudiando y debatiendo si estas señales podrían ser genuinas. Se pone en duda que Kepler-1625b I y Kepler-1708b I sean señales reales, y no son las únicas.

En cualquier caso, hemos de recordar que el HWO es una misión planteada para un futuro todavía lejano. Su objetivo principal será identificar exoplanetas habitables del tamaño de la Tierra, con objetivos secundarios que incluirán estudiar el crecimiento de las galaxias, la evolución de los elementos y los objetos del Sistema Solar. En estos momentos, no se espera que el telescopio se lance hasta 2041. Queda mucho tiempo, pero también es una buena noticia: hay muchas oportunidades para seguir definiendo la lista de posibles exolunas…

Estudio

El estudio es M. Limbach, B. Dacus, B. Kotten et al.; «Exomoons and Exorings with the Habitable Worlds Observatory II: Finding Endor with Lunar Eclipses». Puede consultarse en arXiv, en este enlace.

Referencias: Universe Today