לפני שני עשורים, אסטרונומים גילו שכוכב הלכת הראשון מקיף כוכב כמו השמש שלנו, עולם ענק שנמצא במרחק של כ- 50 שנות אור משם. תגלית זו פתחה שדרת שיטפונות, וכיום הצביעו מדענים על יותר מ 1800- כוכבי לכת חיצוניים - או אקסופלטים - במגוון צורות, גדלים וקומפוזיציות. השאלות הגדולות כעת הן עד כמה פלנטות נפוצות כמו שלנו יכולות להיות בגלקסיה שלנו, וכמה עולמות כמו כדור הארץ יש את הדברים הנכונים לארח חיים.
תוכן קשור
- בזיווג נדיר, כוכב לכת דמוי ונוס נמצא סביב "כוכב נכשל"
- להלן האסטרונומים למעשה מוצאים כוכבי לכת במערכות סולריות אחרות
- יש כנראה הרבה יותר Exoplanets כמו כדור הארץ מאשר דמייננו
חישוב המקומות הטובים ביותר לחיפוש בהם כרוך לעתים קרובות בחיפוש אחר exoplanets שנראה כי הם בעלי קומפוזיציה סלעית זהה לאדמה וכי מסלול זה מספיק רחוק מכוכביהם כדי שיהיו מים נוזליים על משטחיםיהם. כעת שתי צוותים במרכז הרווארד-סמיתסוניאן לאסטרופיסיקה (CfA) שידדו את הציד על ידי חישוב הגדלים וההמונים של העולמות הסבירים כי הם ידידותיים לחיים.
תוך כדי חיזוק מהעבודה התיאורטית, הודיעו האסטרונומים גם השבוע כי 12 עולמות שהתגלו על ידי טלסקופ החלל קפלר של נאס"א הם ככל הנראה כוכבי לכת קטנים הדומים לכדור הארץ המסתובבים באזור המגורים, האזור סביב כוכב שמתאים בדיוק למים ואולי חיים. העבודה מכפילה את מספר העולמות הידועים בגודל כדור הארץ שעשויים להיות ראויים למגורים.
"אין לנו עדיין תאום אדמה מדויק, אבל אנחנו מתחילים למלא את אוכלוסיית הכוכבים שנמצאים בשכונה", אומר מדען קפלר דאגלס קלדוול במכון SETI. קלדוול הציג היום (ג ') את ניתוח הצוות של 12 כוכבי הלכת בפגישה ה -225 של החברה האסטרונומית האמריקאית בסיאטל.
מבחינה טכנית, רק 11 מתוך תריסר העולמות אומתו לאותה רמת אמון כמו כוכבי לכת מאושרים אחרים של קפלר. העולם ה -12 נחשב עדיין לכוכב לכת מועמד, אם כי קלדוול אומר שהביטחון של הצוות שהוא אמיתי הוא עדיין גבוה מאוד. מבין 11 כוכבי הלכת המאושרים, שני הקטנים ביותר מעניינים במיוחד בחיפוש אחר התאום של כדור הארץ. קפלר 438b הוא פי 1.12 בלבד מכדור הארץ, ואילו קפלר 442b הוא פי 1.33 מגודל כדור הארץ.
פירוש הדבר ששני כוכבי הלכת צפויים להיות עולמות סלעיים עם הרכב כימי זהה לזה של כדור הארץ, כך עולה ממחקר נפרד שהובל על ידי CfA's Courtney Dressing. במערכת השמש שלנו, כוכבי לכת הם קטנים וסלעיים, כמו כדור הארץ ומאדים, או גדולים וגזים, כמו צדק ונפטון. למרבה הפתעת האסטרונומים, שפע מה Exoplanets שנמצאו עד כה הם חפצים מוזרים הנופלים בין גדלי כדור הארץ ונפטון. אנו עדיין לא יכולים לראות ישירות את האקסופלאנטים הללו - אסטרונומים מצאו אותם מחפשים את הטבילה הקלה באור הכוכבים כאשר כוכבי הלכת המקיפים עוברים מול הכוכבים המארחים שלהם או עוברים אותם. ללא מבט מפורט יותר, המדענים לא היו בטוחים אילו "אדמות סופר" הם סלעיים באמת ואילו דומים יותר למיני נפטונים קפואים.
"חלק מהבעיה בבירור אם כדור הארץ העל-סלעי סלעי או גזי הוא שאין לנו דוגמאות במערכת השמש שלנו", אומר קלדוול. כדי להקניט תשובה, על אסטרונומים להשיג גם את גודלו וגם את מסתו של כדור הארץ ולחשב את צפיפותו, מה שנותן מושג על הרכבו. אז ההלבשה והצוות שלה פנו לטלסקופ באיים הקנריים שמצויד בכלי למדידת המוני כדור הארץ בדיוק רב. הם השתמשו בו כדי ללמוד כמה כוכבי לכת ידועים ולתאר את הקשר בין גודל למסה.
הם גילו שעולמות קטנים יותר שפחות מ -1.6 מגודל כדור הארץ נוטים להיות להמונים המתאימים לכוכב הלכת להיות סלעי. יתרה מזאת, לרוב האקסופלאנטים הקטנים שבדקו היו הצפיפות הנכונה שיש להם בערך אותם מרכיבים כמו כדור הארץ: תערובת של סיליקון, ברזל, חמצן, מגנזיום עם כמויות עקבות של מתכות אחרות. עולמות גדולים יותר הם בדרך כלל הרבה פחות צפופים, כלומר הם חייבים להיות בעיקר מימן או גזים אחרים.
"מערכת השמש שלנו אינה ייחודית כפי שיכולנו לחשוב", אומרת ההלבשה בהצהרה. "זה נראה כאילו משטחי סלעים משתמשים באותם מרכיבים בסיסיים."
גורם עיקרי נוסף הוא שהחיים כידוע נראה שהם תלויים בגופים גדולים של מים נוזליים. על כדור הארץ מים מכסים בערך 70 אחוז משטח כדור הארץ. אולם עבודות אחרונות מראות כי היא עוברת גם דרך פנים כוכב הלכת, מכיוון שהיא מונעת מתחת לאדמה על ידי טקטוניקת צלחות, נלכדת במינרלים ונזרקת חזרה על ידי הרי געש. החוקרים חושבים כעת כי תהליך מיחזור מימי זה חיוני לשמירה על יציבות האוקיינוסים על משטחים פלנטריים.
לורה שפר ודימיטר ססלוב ב- CfA השתמשו במודלים ממוחשבים בכדי לראות עד כמה exoplanets עד פי 1.5 מכדור הארץ יכול לבסס ולתחזק טקטוניקת צלחות. הם גוונו את המוני העולמות האפשריים שלהם, ועולים פי חמישה מכדור הארץ. מהתוצאות עולה כי אדמות-על העומדות על פי המסה של האדמה מכמות האדמה הטובות ביותר בבניית אוקיינוסים יציבים. הימים בעולמות האלה יימשכו לפחות 10 מיליארד שנים, הם אומרים.
אולם המודל שלהם הראה כי בעולמות מאסיביים יותר יש קרסטות עבות יותר, מה שמעכב את תחילת הפעילות הוולקנית, וכך נוצר האוקיאנוס, על פני השטח. הם מחשבים שלוקח כמיליארד שנה לאחר שנוצר כוכב לכת כה ענק עד שהתפתח אוקיינוס. בהנחה שהאבולוציה עוקבת אחר קצב דומה לזה שיש בכדור הארץ, ההימור הטוב ביותר שלנו למציאת כוכב לכת עם חיים עשוי להיות סופר-כדור הארץ שגילו לפחות 5.5 מיליארד שנה, אומר הצוות.
כוכבי הלכת החדשים בגודל כדור הארץ שנמצאו על ידי כוכבי מסלול קפל הם צעירים יחסית. ובינתיים המדענים אינם בטוחים בהמוניהם של כוכבי הלכת הללו. אך פשוט שיש יותר כוכבי לכת בקטלוג שהם לפחות בני דודים לכדור הארץ עוזרים לאסטרונומים לענות על השאלה עד כמה נפוצים עולמות ראויים למגורים בגלקסיה שלנו.
"כל אחד רוצה להיות הראשון למצוא ולהכריז על התאום של כדור הארץ, אך מבחינה מדעית זה לא יהיה הדבר החשוב ביותר שיוצא מקפלר", אומר קולדוול. "עם אדמת-על, אנו רואים מעמד של כוכב לכת שלא ידענו עליו קודם לכן. לראות כיצד הם נוצרו וכמה הם שונים מכדור הארץ יכול לשפר את המודלים שלנו כיצד נוצרים כל כוכבי הלכת. כיצד הגיעו מים אדמה, ומתי בתהליך ההיווצרות הגיע לכאן? על ידי מציאת כוכבי לכת דומים במערכות בגילאים אחרים, אנו מקווים לקבל מושג טוב יותר על השאלה הזו. "
הערת העורך: סיפור זה עודכן בכדי לתקן את התאריך לאקסופלאנט הראשון שנמצא סביב כוכב שמש; גילוי זה התגלה לפני שני עשורים, בשנת 1995.
