אסטרונומים מגלים קשר חדש בין מים והיווצרות כוכבי לכת

כמות מים הגדולה פי שלושה לפחות מהמים שבכל האוקיינוסים של כדור הארץ התגלתה בדיסקה הפנימית של הכוכב הצעיר דמויי השמש HL Tauri הרחוק 450 שנות אור מהארץ, בקבוצת שור

חוקרים מצאו אדי מים בדיסקה שסביב כוכב צעיר בדיוק היכן שייתכן שכוכבי לכת נוצרים. מים הם מרכיב חשוב של החיים בכדור הארץ, וחושבים שהם גם ממלאים תפקיד חשוב בהיווצרות כוכבי לכת. אבל עד היום לא הצלחנו למפות איך מים מפוזרים בדיסקה יציבה וקרה – הדיסקה מהסוג עם התנאים הטובים ביותר להיווצרות כוכבי לכת סביב כוכבים. הממצאים החדשים התאפשרו הודות למערך הגדול המילימטרי/ תת מילימטרי באטקמה (ALMA), שבו ESO שותף.

“אף פעם לא דמיינתי שנוכל לצלם תמונה של אוקיינוסים של אדי מים באותו אזור שבו סביר שייווצר כוכב לכת”, אומר סטפנו פצ’יני, אסטרונום מהאוניברסיטה של מילנו, איטליה, שעמד בראש המחקר שהתפרסם היום ב-Nature Astronomy. התצפיות גילו כמות מים הגדולה פי שלושה לפחות מהמים שבכל האוקיינוסים של כדור הארץ בדיסקה הפנימית של הכוכב הצעיר דמויי השמש HL Tauri הרחוק 450 שנות אור מהארץ, בקבוצת שור.

“זה באמת מדהים שאנו יכולים לא רק לגלות אדי מים במרחק של 450 שנות אור מאיתנו אלא גם לצלם תמונות מפורטות ולהפריד אותם מרחבית”, מוסיף המחבר השותף לאונרדו טסטי, אסטרונום מהאוניברסיטה של בולוניה, איטליה. התצפיות “המופרדות מרחבית” באמצעות ALMA מאפשרות לאסטרונומים לקבוע את פיזור המים באזורים שונים של הדיסקה. “נטילת חלק בתגלית כה חשובה בדיסקה של HL Tauri הייתה מעבר למה שציפיתי מהתנסות המחקר הראשונה שלי באסטרונומיה”, מוסיף מתיו ונדר דונקט מהאוניברסיטה של לייז’, בלגיה, שהיה מסטרנט כשהשתתף במחקר.

כמות משמעותית של מים נמצאה באזור שבו נמצא פער ידוע בדיסקה של HL Tauri. פערים בצורת טבעת נוצרים בדיסקות עשירות בגז ואבק על ידי גופים צעירים מקיפים דמויי כוכבי לכת כשהם צוברים חומר וגדלים.  “התמונות האחרונות שלנו מגלות כמות משמעותית של אדי מים במגוון של מרחקים מהכוכב שכוללים פער במקום שבו כוכב לכת יכול פוטנציאלית להיווצר בזמן הזה”, אומר פצ’יני. עולה מכך שאדי מים אלה יכולים להשפיע על ההרכב הכימי של כוכבי לכת הנוצרים באזורים אלה.

צפייה במים באמצעות טלסקופ קרקעי היא הישג לא מבוטל כי אדי המים הנמצאים בשפע באטמוספרה  של הארץ מגריעים את האותות האסטרונומיים. ALMA הוא מערך טלסקופים במדבר אטקמה, צ’ילה, בגובה של כ-5,000 מטרים שהוקם בסביבה גבוהה ויבשה במיוחד כדי למזער את ההגרעה הזאת, ולספק תנאי תצפית מצוינים. “עד כה, ALMA הוא המתקן היחיד שיכול להפריד מרחבית מים בדיסקה יוצרת כוכבי לכת קרה”, אומר המחבר השותף פרופסור ואוטר פלמינגס.

“זה באמת מרגש לראות ישירות, בתמונה, מולקולות מים משתחררות מחלקיקי אבק קפואים”, אומרת אליזבט המפריז, אסטרונומית של ESO שהשתתפה במחקר. גרגרי האבק המהווים את הדיסקה הם הזרעים של יצירת כוכבי לכת, כשהם מתנגשים ומתגבשים לגופים יותר ויותר גדולים המקיפים כוכב. האסטרונומים סבורים שכשקר מספיק כדי שמים יקפאו לחלקיקי אבק, דברים נצמדים ביחד באופן יעיל יותר – מקום אידיאלי להיווצרות כוכבי לכת. “המחקר שלנו מראה איך מים עשויים להשפיע על ההתפתחות של מערכת כוכבי לכת, כפי שקרה לפני כ-4.5 מיליארד שנים במערכת השמש שלנו”, מוסיף פצ’יני.

להודעה של המצפה האירופי הדרומי

עוד בנושא באתר הידען:

• פרויקט 365 – כוכב נולד
• התגלו כוכבי לכת סביב כוכב עני במתכות
• מולקולות אורגניות מורכבות, הבסיס לחיים, התגלו בדיסקה של מערכת שמש בהתהוות
• גלקסיה פעוטה ביקום המוקדם התגלתה בעזרת ״טלסקופ קוסמי״
• כוכבי שביט כמפעלים לייצור מולקולות אורגניות