לראשונה: זוהתה אטמוספירה סביב כוכב לכת סלעי ב"אזור הישיב"

אסטרונומים זיהו אטמוספירה סביב כוכב לכת סלעי דמוי כדור הארץ, הנמצא ב"אזור הישיב" של הכוכב שלו – המרחק המדויק שבו הטמפרטורות עשויות לאפשר קיומם של מים נוזליים על פני השטח, תנאי הנחשב חיוני לחיים כפי שאנו מכירים אותם. הכוכב הסלעי, המכונה LHS 1140 b, נמצא במרחק של 48 שנות אור מכדור הארץ.

לפי מחקר חדש, יש לו אטמוספירה המכילה הליום, וזהו גם הכוכב הסלעי הראשון שאטמוספירה שלו זוהתה באופן ישיר. מדובר בכוכב הלכת הסלעי הראשון שהתגלה עם אטמוספירה ונמצא במקביל ב"אזור הישיב", הידוע גם כ"אזור החיים".

ככל שהאנושות ממשיכה לחקור את היקום בחיפוש אחר כוכבי לכת "ראויים למגורים", כוכב הלכת הזה עונה על יותר דרישות כמעט מכל דבר אחר שראינו עד כה. "זיהינו באופן ישיר את ההליום שנמצא באטמוספירה עצמה, וזהו הגילוי הישיר הראשון עבור כוכב לכת סלעי מחוץ למערכת השמש, וזה ממש מרגש.

בנוסף לזה יש את הבונוס שהוא נמצא ב'אזור הישיב', מה שמאוד מרגש עבור אסטרוביולוגיה, חקר תנאי מחיה וחיפוש אחר חיים", אמר לאתר החוקר המוביל קולין צ'רובים, שקיבל לאחרונה את תואר הדוקטור שלו מאוניברסיטת הרווארד. "זה מרגיש קצת סוריאליסטי". הערכה: האם יש בו מים?

כוכב הלכת החוץ-שמשי הזה (Exoplanet), הנמצא מחוץ למערכת השמש ומקיף כוכב אחר, התגלה לראשונה בשנת 2017 בידי צוות בהובלת האסטרונום ג'ייסון דיטמן, שהוא כעת שותף לכתיבת התגלית החדשה הזו. "כוכב הלכת הזה התגלה לפני כ-10 שנים, ורק עכשיו אנחנו יכולים לומר: אוקיי, זו אטמוספירה", אמר דיטמן.

"אנחנו מצמצמים לאט לאט את הפערים ומסמנים וי על הדרישות. מצאנו כוכב לכת סלעי, כוכב לכת בטמפרטורה הנכונה, ועכשיו, זה כמו להגיד 'אוקיי, סוף סוף מצאנו אחד שיש לו אטמוספירה'". מפני שמדובר בכוכב לכת סלעי, "בהחלט יש לו פני שטח. הוא עשוי מסלעים", הוסיף. איך נראים פני השטח שלו?

אנחנו עדיין לא יכולים לומר, אבל החוקרים שגילו את האטמוספירה שלו חושבים שיש סיכוי טוב שיש בו מים. אף על פי שהוא מקיף כוכב מסוג "ננס אדום" - שהוא קטן וקר יותר מהשמש שלנו - הוא מקיף אותו במרחק קרוב יותר מזה של כדור הארץ לשמש. מרחק זה שומר על טמפרטורה המציבה את כוכב הלכת ב"אזור זהבה".

"ככל הנראה יש בו גם הרבה מים", אמר צ'רובים. "אם יש לו אטמוספירה כלשהי שיכולה לספק אפקט חממה מסוים - וכעת אנחנו יודעים שיש לו - סביר מאוד שישררו שם תנאים שאנו מחשיבים כתנאים ראויים למגורים בכדור הארץ, תנאים שכנראה יתמכו במים נוזליים". אז האם הוא דמוי כדור הארץ?

למרות שהוא בוודאי לא העתק מדויק של כדור הארץ, ניתן להחשיב את כוכב הלכת הזה כדמוי כדור הארץ בשני אופנים מרכזיים, שיתף צ'רובים. הראשון: ההרכב הכללי שלו. כוכב הלכת הוא סלעי, ככל הנראה עם ליבת ברזל, וכפי שאנו יודעים כעת יש לו אטמוספירה.

השני: הטמפרטורה של כוכב הלכת מתאימה בדיוק למים נוזליים הדרושים לקיום חיים, לפחות כפי שאנו מבינים אותם בכוכב הלכת שלנו. לפני מעט יותר מ-30 שנה אושר גילויו של כוכב הלכת הראשון מחוץ למערכת השמש. מאז גילו מדענים יותר מ-6,000 כוכבי לכת כאלה, והמספר ממשיך לעלות.

למרות שנמצאו כמה כוכבים סלעיים ב"אזור הישיב" של הכוכב שלהם, רק עכשיו אושר קיומה של אטמוספירה סביב כוכב לכת סלעי ב"אזור הישיב". אחת הסיבות לכך שמדענים התקשו למצוא כוכבי לכת כאלה עם אטמוספירה היא הכוכבים שהם מקיפים. LHS 1140 b מקיף את סוג הכוכב הנפוץ ביותר, ננס אדום.

סוג זה של כוכב נשאר פעיל למשך זמן רב בהרבה מכוכבים כמו השמש שלנו. פעילות זו פירושה שהוא משחרר התפרצויות של קרינה קיצונית כמו סופות שמש - התפרצויות אנרגיה חזקות מהשמש המשחררות קרינה וחלקיקים, ופליטות מסה עטרתית - התפרצויות ענק של פלזמה ושדות מגנטיים מהשמש לחלל (CME).

בדרך כלל, הקרינה הקיצונית סביב הכוכבים הללו מעלימה לחלוטין את האטמוספירה של כוכבי הלכת שמקיפים אותם, ולכן אסטרונומים תהו אם כוכבי לכת שמקיפים כוכבים כאלה יכולים בכלל להחזיק באטמוספירה. "התגלית הזו היא עניין גדול מכיוון שהיא מראה שלפחות כוכב הלכת הסלעי הזה הצליח לשמור על אטמוספירה במשך מיליארדי שנים", הסביר צ'רובים.

זו "דרך מבוססת ואמיתית לומר: כן, אטמוספירות יכולות לשרוד על כוכבי לכת סלעיים מחוץ למערכת השמש". "מטרה מועדפת לתצפיות ומחקר עתידי" צוות מחקר ישראלי-אמריקני כבר הספיק לבדוק את LHS 1140 b. כוכב הלכת מעניין במיוחד משום שהוא בעל מסה של 4 עד 6 פעמים מהמסה של כדור הארץ.

החוקרים מעריכים שאם נצליח להבין טוב יותר את המבנה הפנימי של כוכב הלכת, תוך כדי אפיון של האטמוספירה שלו, למשל באמצעות טלסקופ החלל ג'יימס ווב, נוכל בעתיד הלא רחוק להבין טוב יותר את היכולת של כוכבים רחוקים לארח חיים - ובסופו של דבר להעריך טוב יותר את האפשרות לקיום חיים בעולמות אלה.

"כתוצאה מהמחקר אנחנו מציבים את LHS 1140 b כמטרה מועדפת לתצפיות ומחקר עתידי. טלסקופים מתקדמים שכבר קיימים כיום מאפשרים לאסוף נתונים מדויקים יותר על האטמוספירה שלו ומאפייני שטחו", הסביר ד"ר לב טל-אור מהמחלקה לפיזיקה באוניברסיטת אריאל.

"כל גילוי חדש של פלנטה הדומה במאפיינים שלה לכדור הארץ מקרב אותנו צעד משמעותי נוסף לקראת תשובה לשאלה הגדולה - האם יש חיים מעבר לכדור הארץ?"