La mayor parte de los planetas extrasolares detectados hasta la fecha son gigantes gaseosos que orbitan cerca de su estrella. Es difícil que pueda existir vida en un planeta de este tipo, pero si el planeta está en la zona habitable de su estrella, podrían darse las condiciones adecuadas de habitabilidad en alguna de sus lunas. Un satélite con estas condiciones tendría la ventaja añadida de no necesitar un gran tamaño para garantizar una actividad volcánica que mantenga una atmósfera, ya que las fuerzas de marea podrían aumentar la temperatura de su interior como en el caso de Europa, el satélite de Júpiter. Además, una exoluna probablemente presentaría siempre una cara hacia su planeta, lo que no impediría la existencia de un ciclo noche-día. Por contra, un planeta gigante que orbite muy cerca de su estrella también mostrará una misma cara hacia su astro, lo que generaría brutales diferencias climáticas, quizás incompatibles con la vida. Los estudios de dinámica planetaria demuestran que una exoluna podría permanecer en una órbita estable alrededor de un gigante gaseoso en la zona habitable durante al menos cinco mil millones de años.
Pero si ya detectar un exoplaneta es una tarea formidable, una exoluna lo es aún mas. Difícil, pero no imposible. Para esta tarea, deberíamos usar el método del tránsito, ya que el de la velocidad radial escapa a la tecnología actual. De hecho, el telescopio espacial Kepler será capaz de descubrir mediante este método lunas extrasolares de planetas situados en la zona habitable con una masa de hasta 0,2 masas terrestres (en estrellas de tipo M).
En total, en el campo de visión de Kepler hay hasta 25.000 estrellas en las que, de existir, podrían detectarse planetas similares a Saturno con una luna de masa terrestre. El futuro telescopio James Webb aumentará la capacidad para descubrir exolunas. La detección de exolunas, como la de planetas, aumenta al disminuir la masa de la estrella del sistema, por lo que sería más sencillo en el caso de enanas rojas (tipo M). Una luna habitable debería tener atmósfera, lo que impone un límite inferior a la masa del satélite, entre 0,12 y 0,23 veces la masa terrestre, dependiendo de la distancia a su estrella y la composición atmosférica.
Una atmósfera habitable tendría que contener un porcentaje importante de determinados gases, especialmente oxígeno, ozono, metano y monóxido de nitrógeno. La presencia de agua y dióxido de carbono, aunque obviamente no implican la presencia de vida, podrían servir como fuente de los gases anteriormente mencionados.
Para estudiar el espectro de una exoluna serían necesarios varios tránsitos (del orden de 30), salvo en el caso de estrellas cercanas. El número de tránsitos dependerá de la luminosidad de la estrella, ya que cuanto menor sea ésta, mayor será la cantidad de tránsitos necesarios.
La imagen de la derecha muestra el espectro de la atmósfera de una exoluna. Como vemos, el contraste aumenta al disminuir la masa de la estrella.
En todo caso, es muy posible que el primer mundo habitable (no necesariamente habitado) que se descubra no sea un exoplaneta, sino una exoluna.
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