Monde sind super! Der Mond unserer Erde schaut nicht nur äußerst schön aus, sondern ist auch wichtig für das Leben auf unserem Planeten. Und auf anderen Monden könnte es sogar Leben geben. In unserem Sonnensystem gibt es derzeit 164 bekannte Monde und es gibt keinen Grund, warum nicht auch die extrasolaren Planeten anderer Sterne von Monden umkreist werden sollten. Sie sind nur ziemlich schwer zu finden. Im Prinzip würde unsere aktuelle Technik schon ausreichen, um extrasolare Monde zu entdecken, wenn sie groß genug sind. Aber bis jetzt ist die Suche immer erfolglos geblieben. Wissenschaftler der Universität Texas schlagen nun einen anderen Weg vor. Anstatt mit optischen Teleskopen nach Spuren der Exomonden zu fahnden, könnte man es auch mit großen Radioteleskopen probieren.
Als Beispiel haben Joaquin Noyola und seine Kollegen Jupiter und seinen Mond Io gewählt. Io ist ungefähr so groß wie der Erdmond, sieht aber ganz anders aus. Die Nähe zu Jupiter, die ovale Umlaufbahn des Mondes und die extrem starken Gezeitenkräfte haben Io enorm aufgeheizt. Er ist voll mit aktiven Vulkanen, die immer wieder ausbrechen. Dabei wird Schwefeldioxid ins All geschleudert und mitten in Jupiters Magnetfeld hinein. Dort werden die Moleküle ionisiert und bilden einen Plasmaring um Jupiter herum. Io bewegt sich mit 17 Kilometer pro Sekunde um den großen Gasplaneten; das Magnetfeld bewegt sich aber mit 74 Kilometern pro Sekunde. Der Unterschied in der Geschwindigkeit erzeugt elektrische Ströme in der Atmosphäre von Io. Das erleichtert die Ionisation der Schwefeldioxid-Moleküle und beschleunigt die dabei entstehenden Elektronen.
Die Elektronen, die sich im starken Magnetfeld des Jupiters bewegen erzeugen Radiostrahlung und die kann man mit entsprechenden Radioteleskopen messen. Und was bei Io und Jupiter funktioniert, könnte auch bei Exoplaneten und ihren Monden funktionieren, meinten Noyola und seine Kollegen und haben ausgerechnet, ob es eine Chance gibt, diesen Effekt bei der Suche auszunutzen (“Detection of Exomoons Through Their Modulation of Exoplanetary Radio Emissions”). Natürlich muss nicht jeder Exomond eine vulkanische Hölle sein, wie Io. Aber atmosphärische Ionen die mit dem Magnetfeld großer Planeten wechselwirken könnte es auch dort geben. Die Wissenschaftler aus Texas haben mit den vorhandenen Daten abgeschätzt, wie groß der Effekt wäre und wie stark die von den Monden erzeugte Radiostrahlung sein würde. Die Ergebnisse fast dieses Diagramm aus ihrem Artikel zusammmen:
Auf der x-Achse ist die Masse des Planeten aufgetragen; auf der y-Achse der Radius des Mondes (das Diagramm geht davon aus, dass die Planeten 15 Lichtjahre von der Erde entfernt sind). Die grau hinterlegten Bereiche geben an, welche Monde man mit zumindest theoretisch mit dem Long Wavelength Array (LWA), einem geplanten Radioteleskop in New Mexiko und dem Low Frequency Array (LOFAR) finden kann. LOFAR ist eine internationale Kollaboration mit Stationen, die über ganz Europa verteilt sind – auch in Deutschland gibt es LOFAR-Antennen.
Was die Masse der Planeten angeht, ist die Situation ziemlich unproblematisch. Planeten, die ungefähr so schwer sind wie Jupiter kennen wir viele. Schwieriger wird es meiner Ansicht nach bei der y-Achse. Die Radien der Monde sind dort in Vielfachen des Erdradius angebeben und damit ein Mond von LOFAR gefunden werden kann, muss er mindestens doppelt so groß sein wie die Erde (LWA braucht noch größere Monde). Der größte Mond des Sonnensystems ist der Jupitermond Ganymed und er ist noch nicht mal halb so groß wie die Erde.
Prinzipiell spricht zwar nichts dagegen, dass es anderswo auch größere Monde gibt. Aber wenn, dann sind sie vermutlich nicht sehr häufig und die Chancen, dass man ihre Radioemissionen findet, sind gering. Ich gehe davon aus, dass man den ersten Exomond auf “konventionellen” Weg finden wird (das heißt durch Unregelmäßigkeiten bei planetaren Transits so wie hier beschrieben).
Definitiv nicht finden – weder mit der einen noch mit der anderen Methoden – werden wir kleine Monde wie die des Mars. Diese winzigen Felsbrocken sind schon von der Erde schwer auszumachen. Aber von der Oberfläche des Mars aus sind sie gut zu sehen. Das zeigt dieses tolle Video, das der Marsrover Curiosity kürzlich aufgenommen hat. Es zeigt wie Phobos, der größere der beiden Marsmonde, vor Deimos, dem kleineren Mond, vorüber zieht:
Ich sags ja: Monde sind super!
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