Att hitta en exakt kopia av jorden någonstans i universum låter som en långsökt idé, men forskare tror att eftersom jorden hände i vårt solsystem, något liknande kommer säkert att finnas någon annanstans. University of Illinois Urbana-Champaign-forskaren Siegfried Eggl och hans kollegor säger att månar som kretsar kan spela en nyckelroll för att hålla planeter beboeliga under långa perioder och har identifierat en metod för att hitta dem.

"I vårt solsystem, vi har i genomsnitt 20 månar som kretsar runt varje planet. Så, vi misstänkte att det finns månar runt planeter i andra system, för. Det finns verkligen ingen anledning till varför det inte skulle finnas någon, sa Eggl, professor vid institutionen för flygteknik vid UIUC.

Eggl sa att astronomer som använder Atacama Large Millimeter Array nyligen har observerat vad de tror är bevis på att en måne bildas runt den extrasolära planeten PDS 70c. Nästa steg är att hitta månar runt planeter som har två stjärnor.

Vissa planeter i andra solsystem kan ses med mycket stora teleskop som ALMA, W.M. Keck-observatoriet på Hawaii eller European Southern Observatory i Chile, men fullformade månar är fortfarande för små för att upptäckas.

"Vi vet att de finns där. Vi behöver bara titta hårdare. Men eftersom det är så svårt att se dem, vi identifierade ett sätt att upptäcka dem genom effekten de har på en planet med hjälp av transittidsvariationer."

Eggl sa att de kan observera hur planeter beter sig i omloppsbana och jämföra dessa observationer med modeller med och utan månar. "Vi känner till planeterna, stjärnor, och månar i vårt solsystem interagerar gravitationsmässigt som ett gigantiskt brädspel, ", sa Eggl. "Månen interagerar tidvatten med jorden och saktar ner sin egen rotation, men solen är också där, drar i båda. En andra stjärna skulle fungera som en annan yttre störning för systemet."

Eggl förklarade, när en planet passerar framför en stjärna dämpas stjärnan lite. En måne som drar i planeten får planeten att vingla något på sin bana. Denna vingling gör att stjärnans mörkare inträffar ibland tidigare och andra gånger senare. I ett dubbelstjärnesystem, ytterligare variationer i transittiden beror på den påtvingade, elliptiska banor för planeten och dess måne. Om det upptäcks, dessa variationer kan leda till ytterligare insikter i systemets egenskaper.

Ungefär som att bevisa att det finns vind genom att observera trädgrenar som böjs, Eggl sa "Detta är ett indirekt bevis på en måne eftersom det inte finns något annat som kan dra på planeten på det sättet."

Självklart, detta förutsätter att planeterna inte förlorade sina månar på vägen.

"Vi var först tvungna att bestämma orbitalresonanserna i systemen vi tittade på, ", sa Eggl. "När månar och planeter har lätt elliptiska banor, de rör sig inte alltid i samma hastighet. Ju mer excentrisk en bana, desto fler frekvenser kan exciteras, och vi ser dessa resonanser bli allt viktigare. Någon gång kommer det att finnas överlappande resonanser som kan leda till kaos i systemet. I vår studie har vi visat, dock, att det finns tillräckligt med stabil "fastighet" för att förtjäna ett grundligt sökande efter månar runt planeter i dubbelstjärnsystem."

Billy Quarles, huvudförfattare till studien, sa, "Den största skillnaden med binära system är att följeslagaren fungerar som tidvattnet på stranden, där den med jämna mellanrum kommer in och etsar bort strandkanten. Med en mer excentrisk binär bana, en större del av den stabila "fastigheten" tas bort. Detta kan hjälpa mycket i vårt sökande efter månar i andra stjärnsystem."

Summan av kardemumman för Eggl är att vårt solsystem förmodligen inte är så speciellt som vi skulle vilja tro att det är.

"Om vi ​​kan använda den här metoden för att visa att det finns andra månar där ute, då finns det förmodligen andra system som liknar vårt, " sa han. "Månen är sannolikt också avgörande för utvecklingen av livet på vår planet, för utan månen skulle jordens axellutning inte vara lika stabil, vars resultat skulle vara skadligt för klimatstabiliteten. Andra peer-reviewed studier har visat sambandet mellan månar och möjligheten till komplext liv."

Studien, "Exomoons in Systems with a Strong Perturber:Applications to α Cen AB, " av Billy Quarles och Gongije Li från Georgia Tech, Siegfried Eggl från UIUC, och Marialis Rosario-Franco från National Radio Astronomy Observatory och University of Texas i Arlington, dyker upp i The Astronomical Journal .