אסטרונומים גילו “תעלומה קוסמית” מוזרה – כוכב לכת ענק אוורירי כמו צמר גפן מתוק

WASP-193b, כוכב לכת ענק עם צפיפות נמוכה באופן חריג שמקיף כוכב רחוק הדומה לשמש. הוא רחוק 1,200 שנות אור בערך מכדור הארץ וגדול ב-50% מצדק, אבל פי שבעה פחות מסיבי ממנו. הצפיפות הנמוכה הזאת שקולה לצפיפות של צמר גפן מתוק

צוות של מדענים מבלגיה, MIT וספרד גילו זה עתה את WASP-193b, כוכב לכת ענק עם צפיפות נמוכה באופן חריג שמקיף כוכב רחוק הדומה לשמש. הוא רחוק 1,200 שנות אור בערך מכדור הארץ וגדול ב-50% מצדק, אבל פי שבעה פחות מסיבי ממנו. הצפיפות הנמוכה הזאת שקולה לצפיפות של צמר גפן מתוק.

“WASP-193b הוא כוכב הלכת השני הכי פחות צפוף שהתגלה עד היום, אחרי Kepler‑51d שקטן ממנו בהרבה, מסביר חאליד ברקאווי, פוסט-דוקטורנט מאונ’ לייז’ והמחבר הראשון של המאמר שהתפרסם ב-Nature Astronomy. בגלל הצפיפות המאוד נמוכה שלו הוא חריג מבין יותר מ-5,000 כוכבי לכת חוץ-שמשיים שהתגלו עד היום. הצפיפות הזאת לא יכולה להיווצר באמצעות מודלים רגילים של ענקים גזיים מוקרנים, גם בהנחה הבלתי מציאותית של מבנה ללא ליבה”.

כוכב הלכת החדש התגלה על ידי WIDE, שת”פ בינ”ל של מוסדות אקדמיים שהפעילו ביחד שני מצפים רובוטיים, אחד בחצי הכדור הצפוני והשני בדרומי. כל אחד מהם השתמש במערך של מצלמות רחבות זווית כדי למדוד את הבהירות של אלפי כוכבים פרטניים בכל השמיים.

בנתונים שנאספו ב-2006 ו-2008 ושוב מ-2011 עד 2012, מצפה WASP הדרומי זיהה ירידות תקופתיות באור מהכוכב WASP-193. האסטרונומים קבעו שהירידות התקופתיות בבהירות הכוכב מתאימות לכוכב לכת שעובר לפני הכוכב כל 6.25 ימים. המדענים מדדו את כמות האור שכוכב הלכת חוסם בכל מעבר, שנתנה להם אומדן של גודלו.

לאחר מכן הצוות השתמש במצפים הנמצאים במדבר אטקמה בצ’ילה כדי למדוד את האות של כוכב הלכת באורכי גל שונים ולאמת שהעצם המסתיר הוא כוכב לכת. הם השתמשו בתצפיות ספקטרוסקופיות שנאספו משני ספקטוגרפים אחרים בצ’ילה כדי למדוד את מסת כוכב הלכת.

להפתעתם הרבה, המדידות המצטברות גילו שהצפיפות של כוכב הלכת מאוד נמוכה. המסה שלו לפי חישוביהם היא 0.4 מהמסה של צדק והגודל פי 1.5. הצפיפות המתקבלת היא בערך 0.059 גרם לסמ”ק.

הצפיפות של צדק, לעומת זאת, היא בערך 1.33 גרם לסמ”ק, וצפיפות כדור הארץ גדולה יותר, 5.51 גרם לסמ”ק. אחד החומרים שצפיפותו הכי קרובה לכוכב הלכת המנופח החדש הוא צמר גפן מתוק, שצפיפותו בערך 0.05 גרם לסמ”ק.

“כוכב הלכת כל כך קל, שקשה לחשוב על חומר מוצק דומה”, אומר ג’וליין דה ויט, מחבר שותף מ-MIT. הסיבה שהוא קרוב לצמר גפן מתוק היא ששניהם בעיקר אוויר. הכוכב בעצם מאוד אוורירי”.

החוקרים סבורים שהכוכב החדש מורכב בעיקר ממימן והליום, כמו רוב הענקים הגזיים האחרים בגלקסיה. ב-WASP-193b, הגזים אלה כנראה יוצרים אטמוספרה מאוד מאוד מנופחת שמשתרעת עשרות אלפי קילומטרים רחוק יותר מהאטמוספרה של צדק. איך בדיוק כוכב לכת יכול להתנפח כל כך היא שאלה שלאף תאוריה קיימת של היווצרות כוכבי לכת אין עליה תשובה עדיין. נדרש בוודאות מאגר גדול של אנרגיה בעומק פנים כוכב הלכת, אבל פרטי המנגנון לא מובנים עדיין.

למאמר המדעי