יהיה מוזר אם לא ימצאו סימן לחיים ביולוגיים בהינתן העובדה שיש כל כך הרבה כוכבי לכת

פרופ' עמרי ונדל ממכון רקח לפיזיקה באוניברסיטה העברית מסביר בראיון לאת  הידען, בעקבות  זכייתם של מישל מאיור ודידייה קולוז , מגלי כוכב הלכת הראשון מחוץ למערכת השמש בפרס נובל לפיזיקה, ומסביר את ההבדלים בין שיטת דופלר ושיטת הליקוי.

פרופ' מישל מאיור. מקור: ועדת פרס וולף.
פרופ' מישל מאיור. מקור: ועדת פרס וולף.

קהילות  חוקרי כוכבי הלכת מחוץ למערכת השמש  והאסטרוביולוגיה ממשיכה לסעור לאחר ההודעה על זכייתם של מישל מאיור ודידיה קולוז ממצפה הכוכבים של אוניברסיטת ג'נבה בפרס נובל על גילוי כוכב הלכת הראשון מחוץ למערכת השמש. פגסי 51 בי.

בשיחה עם אתר הידען אומר פרופ' עמרי ונדל מהאוניברסיטה העברית, כי החשיבות של התגלית הוא שמדובר בכוכב לכת שהקיף כוכב רגיל, דומה לשמש ולא ננס אדום לדוגמה (אם כי בין 4,000 ויותר כוכבי הלכת שאושרו עד כה, רבים מקיפים ננסים אדומים א.ב.).

החידוש – שיטת התצפית

החידוש שלהם היה בשיטת התצפית.  כוכב הלכת שהתגלה היה גדול יחסית– מחצית מגודל צדק מה שהופך אותהו לפחות מעניין מבחינת פוטנציאל לחיים ועוד פחות מעניין מכיוון שהיוא קרוב יחסית לשמש שלה ולכן הטמפרטטורה על פני השטח שלו  גבוהה מאוד אבל בכל זאת זה היה כוכב הלכת הראשון שהתגלה.

פגאסי 51 בי התגלה בשיטת דופלר שבה הכוח שכוכב הלכת מפעיל על השמש שלה גורם לשמש לנוע בתנועה מעגלית קטנה אותה ניתן למדוד כי כוכב הלכת גורם לשמש שלו להתקרב ולהתרחק מאיתנו בתנועה המעגלית . אפקט יחסית קטן כי המהירות של אותה שמש סדר גודל של עשרות מטרים לשניה. קודם למאיור, לא היה ניתן למדוד שינויים כאלה קטנים. מאיור וקילו, עם המכשיר שבנו הפכו את השיטה לרגישה מספיק כך שהצליחו למדוד את השינויים הללו. העקרון די פשוט  והיה ידוע גם קודם לכן, אבל כדי להגיע לרגישות הדרושה באמת היה צריך מכשיר מיוחד.

השיטה השניה,  שיטת הליקוי, שבה נעשה שימוש בטלסקופ החלל קפלר היא שיטת הליקוי. לצלם את הכוכב, ולמדוד את השינוי הקל בעוצמת אורו כל אימת שכוכב הלכת חולף בינינו לבין השמש שלו.

לכל שיטה יש את היתרונות והחסרונות שלו. באמצעות שיטת דופלר ניתן לגלות כוכבי לכת בכל מערת שמש שהיא, ולא רק אלו מביניהן שממוקמות כך שכוכב הלכת עובר בקו הראיה שלנו בינינו לבין הכוכב. התנאי הוא שכוכב הלכת שלול מספיק גדול, מאסיבי וקרוב לשמש שלו כך שהתנועה של אותו כוכב מספיק מהירה שאפשר יהיה למדוד את אפקט דופלר.

בהמשך שוכללו המכשירים והיום הם רגישים פי  10, ולכן כיום אפשר למדוד גם כוכבי לכת במסות קטנות יותר ואפילו עד למסת כדור הארץ. בשיטה הזו התגלו מאות כוכבי לכת ובשיטת הליקוי התגלו אלפי כוכבי לכת בעיקר בפרויקט קפלר.

חיים ביקום. איור: shutterstock
חיים ביקום. איור: shutterstock

שיטת דופלר מחייבת תצפיות רבות יותר  כיוון שצריך לגלות ספקטרוסקופיה את השינוי באורך הגל ואפשר לעשות את זה  בתצפית נפרדת על כוכב אחד במשך תקופה. בשיטת הליקוי אפשר לצפות בבת אחת בהרבה יותר כוכבים,  ולכן גם אם רק במקרה אחד ממאה לערך המסלולים שלהם ממוצבים  כך שיאפשרו ליקוי, אבל מכיוון שקפלר צפה בו זמנית במ-150 אלף כוכבים, כך שגם אחוז או שניים מתוכם יכולים להביא לגילויים רבים, ואכן טלסקופ קפלר גילה 4,000  כוכבי לכת. ההערכה היא שטלסקופ החלל החדש טס יצליח לגלות עוד כמה אלפים . טלסקופ טס שוגר לפני שנה, ב-2018 והוא  קטן יותר מטלסקופ קפלר אבל בניגוד לקפלר שהסתכל על חלק מאוד קטן של השמים טלסקופ טס סורק את כל השמים והוא מסוגל לגלות רק כוכבי לכת סביב כוכבים יותר בהירים – יותר דומים לשמש שלנו. טלסקופ קפלר הצליח לגלות את כוכבי הלכת גם של כוכבים יותר רחוקים או יותר עמומים – מסוג ננס אדום.

כאמור — היתרון של שיטת דופלר שהשתמשו בהלגילוי כוכבי הלכת הראשונים היא שאפשר לגלות בכל מערכת שמש לא חייבים שמערכת השמש תהיה מכוונת כך שיקרה ליקוי. החיסרון שלה, לפחות בשנים הראשונות – היה אפשר לגלות רק כוכבי לכת מאסיביים שגורמים לתנודות מספיק מהירות לשמש שלהם וגם שהם מספיק קרובים. ככל שכוכב הלכת יותר קרוב ויותר מאסיבי הכוח שהוא מפעיל יותר גדול. כוכבים אלה כונו צדקים חמים, כלומר כוכבים במסה של צדק, שמקיפים את השמשות שלהם במרחקים קטנים ביותר, קטנים אפילו ממסלול כוכב חמה סביב המשמש ולפיכך הטמפרטורה על פני השטח שלהם גבוהה.

 

מכיוון שכוכבי הלכת הראשונים היו מסוג צדק חם, היה ויכוח האם נפוצות כוכבי לכת מסוג זה  היא תופעה אמיתית או שזו היתה הטיה שנבעה מהמכשירים שלנו. בהתחלה לא היה לנו מידע על כוכבים דומים לכדור הארץ בגודל ומספיק רחוקים מהשמש שלהם כדי שלא יהיו חמים, זה התאפשר בעיקר בזכות הטלסקופ קפלר. שיטת הליקוי, שבה נעשה שימוש בקפלר ובטלסקופ האירופי קורות ששוגר ב-2006 ותרם לגילוי עשרות כוכבי לכת וגם הוא השתמש בשיטת הליקוי.

כיצד השפיעה התגלית על מדע האסטרוביולוגיה?

:"חקר כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש הוא הלב של מדע האסטרוביולוגיה כיום. יש שני ענפים של מדע האסטרוביולוגיה: אסטרוביולוגיה של מערכת השמש שלנו, וחיפוש אחר ביולוגיה במערכות שמש אחרות."

במערכת השמש שלנו די מיצו את החיפוש יש כמה נישות ספורות כמו  הירח אירופה  שמקיף את צדק שמקווים למצוא בו חיים מתחת לקרח אבל בגדול די מיצו את המחקר במערכת השמש שלנו בתוצאות מאוד צנועות, בעיקר במאדים מצאו מים נוזליים וקצת מולקולות אורגניות  שמקורם לא ברור. אבל  יש עשורת מיליארדי מערכות שמש בשביל החלב לבדו.

בהקשר לכך, חשוב לציין את התגלית מלפני חודש, של מים באטמוספירה של כוכב הלכת  K2-18b . אף שהוא  מקיף ננס אדום והסיכויים לחיים על כוכב לכת הסובב אותו קטנים לעומת כוכבי לכת המקיפי שמשות כמו השמש שלנו.

עם זאת, יהיה די מוזר אם לא ימצאו חיים ביולוגיים באף כוכב לכת, יש כל כך הרבה מערכות שמש ולרבים מהם אמורים להיות תנאים דומים לכדור הארץ, ועשויים להתפתח חיים לפיכך חשוב לגלות כמה שיותר מערכות שמש.

לסיכום  אומר פרופ' ונדל: "זה לא מקרה שהם קיבלו את פרס נובל רק עכשיו. אמנם הם גילו את כוכב הלכת עוד בשנת 1995, אבל החשיבות הבשילה רק בשנים האחרונות אחרי פרויקט קפלר."

עוד בנושא באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

24 תגובות

  1. א. בן נר
    ההוכחה שלך לוקה בחסר.

    כתבת שהיקום אינסופי. זוהי הנחה (סבירה בעיני) ולא בהכרח נכונה.

    בוא נניח שהיקום אינסופי. אתה מתעלם ממימד הזמן. נניח שהחיים שורדים על פלנטה 5 מיליארד שנה, והמרחק בין פלנטות שבהם יש חיים 10 מיליאד שנות אור. אז – במקום נתון יש חיים לכל היותר רק על פלנטה אחת.

    זה שלא ניתן לבדוק משהו לא אומר כלום על נכונותו. יש במתמטיקה הרבה מאד מיקרים כאלה (השערת קולץ לדגומה)

  2. לכל מי שמזלזל בחשיבות התגלית,
    קודם כל, הרבה פיתוחים והמצאות ששפרו את חיי האנושות הגיעו מתגליות שאפילו מגליהם לא האמינו שיש בהן תועלת, והאמינו שהן קיימות רק לצורך הידע המדעי הטהור. לכן אי אפשר לדעת מה המדע והטכנולוגיה שיתפתח מתגליות אלו יניב.
    שנית, חשוב לבני האדם להבין את מהות קיומם, כי אם נדע את מהותנו, נוכל להבין טוב יותר את הכיוון אליו אנחנו צריכים לצעוד. צעד גדול בהבנה זאת הוא האם אנו לבד ביקום ואז מיוחדים, או אחד מני רבים ואז שכיחים.
    בנוסף למרות שמספר כוכבי הלכת הוא רק פרמטר אחד במשוואה לקיום חיים חוצניים, יש לכך חשיבות גדולה, מכיוון שאם לא היו הרבה כוכבי לכת , אז הפרמטרים האחרים לא היו חשובים, כי הסיכויי אז היה אפסי. עכשיו שאנחנו יודעים שפרמטר זה חיובי, אפשר להמשיך לחקור את הפרמטרים האחרים.
    לגבי התקשרות עם תרבויות אחרות, קודם כל צריך למצוא אותן נכון ? אז הדור הזה ימצא אותן והדור הבא ינסה למצוא דרכים לתקשר איתן… אני מאמין שאנחנו לא מבינים את היקום במלואו: שני התיאוריות הגדולות, הקוונטים והיחסות לא יושבות אחת עם השניה, התיאוריות שלנו אומרות ש 95 אחוז מהיקום הם חומר ואנרגיה אפלה שאין לנו מושג מה הם, הקוונטים מרמזים על קשר בין תודעה לחומר, ומדעני המוח היום אומרים שאין תודעה במוח… אז אולי בכל זאת יש דרך לתקשר עם תרבויות אחרות, נשאיר את זה לדורות הבאים.

  3. מההוכחה הקודמת האומרת כי: "ישנם כוכבים ו\או פלנטות מחוץ לכדור הארץ שיש בהם חיים",
    נובע כי : "מספר הכוכבים והפלנטות מחוץ לכדור הארץ שיש בהם חיים הוא…. אינסוף"(!)
    ישנן עם כן אינסוף פלנטות ו\או כוכבים מחוץ לכדה"א שישנם בהם חיים.

  4. ניתן להוכיח באופן לוגי(!) כי קיימים חיים ביקום מחוץ לכדה"א.
    הוכחה:
    1]. היקום הוא אינסופי, העל גיאומטריה שטוחה, וכל מרכיבי החומר והאנרגיה מפוזרים ביקום באופן אחיד ככל שמדובר בקני מידה קוסמולוגים.
    2]. מ-1]. נובע כי מספר הכוכבים ומספר הפלנטות ביקום הוא אינסופי.
    3]. מ-2 נובע כי המשפט הטוען כי: "אין חיים על אף פלנטה ביקום חוץ מבכדור הארץ" הוא בהכרח אינו נכון מכיוון שלא ניתן לבדוק את כל הכוכבים ואת כל הפלנטות.
    4]. אם המשפט: "אין חיים על אף פלנטה ביקום חוץ מבכדור הארץ" אינו נכון, הרי שהמשפט הלוגי ההפוך לו האומר : "יש ביקום כוכבים ו\או פלנטות שיש בהן חיים" הוא נכון (!) מ.ש.ל.

  5. ברור שיש יום חוץ ארציים.
    – משוואות דרייק
    – האשלייה שיש בנו משהו מיוחד הוכחה שוב ושוב כשגוייה כן כן אשכנזים הם מיוחדים, יהודים הם מיוחדים, לבנים הם מיוחדים, בני אדם לא זהים ב 99 אחוז מקופים, יונקים וכך גם לגבי החיים על כדה"א
    – הטיעון כי המדע טועה בהשוואה למנגנונים אחרים כמו אלוהים קסמים גורל ומפלצות ספגטי התגלה בכל פעם מחדש כשגוי.

    אז איפה הם כולם ?
    אז מרחב האפשרויות הוא כזה –
    -הם לא יכולים להגיע הנה
    -הם לא רוצים להגיע הנה ( לא כל כך מאשים אותם)
    – הם כבר כאן ,אבל הממשלה/נאס"א לא רוצים שתדעו מזה, והצליחו לשמור על הסוד הזה 50 בין לפחות כמה מאות אנשים ? נשמע קצת בעייתי. כמו כן התער של אוקום … נשמע לא סביר.
    – הם כאן אבל אנחנו לא יכולים לראות אותם …כי הם רוצים להסתתר, או כי יש להם כל מני אדגנדות לגבי עתיד האנושות, שוב פעם התער של אוקום – זה הסבר קצת מסובך מדי, לכן כנראה לא נכון..

    אני מהמר על שילוב של הם לא יכולים / ולא רוצים.
    היקום כל כך שוקק חיים שאנחנו לא מספיק מענינים אף אחד בשביל לבלות כמה מאות שנים החללית.
    למרות כל מה שאנחנו חושבים על עצמנו.
    ויש גם את נושא סקאלות הזמן והמרחב שצורות חיים
    אחרות/ ציוויליזציות מתקיימות בהן,
    קיצר 42

  6. בכלל לא מוזר… מלבד משוואת דרייק יש לקחת בחשבון:
    התקופה המאוד ארוכה עד להתפתחות חיים מורכבים…בכדור הארץ זה לקח 4 מליארד שנה…לפני כן היו רק חיים חד תאיים פשוטים…
    קטסטרופות שמביאות להכחדת חיים כגון התנגשות אסטרואידים … במחזוריות של כל כמה עשרות מיליוני שנים

  7. הסיכוי שאנחנו לבד ביקום כמעט ולא קיים. הסיכוי שנדע אם כן או לא קטן אפילו יותר. אתן לכם דוגמה למרחקים:
    לכוכב פלוטו לקח להגיע 10 שנים. המרחק לפלוטו הוא 4 שעות אור. עכשיו ברור מדוע לעולם לא נדע

  8. האם יש חיים מחוץ לכדור הארץ? זו שאלה שסיקרנה אותי בילדות. בערך כמו ספרי הארי פוטר מסקרנים ילדים. מגרה דמיון ללא אחיזה במציאות. מדע בדיוני הזה יצר קלאסיקות בתעשיית הבידור עתירת תקציבים.
    כיום לבן אדם מן השורה אין בסיס לחשוב על חיים מחוץ לכדוה"א. ראשית כי עד היום לא תועד והוכח רשמית אף מקרה של צורת חיים כזאת, שנית מה אפשר לצפות במקרה שיש צורת חיים כזאת? האם עלינו ליזום מפגש? לטובת מה? אם אינטליגנציה תרבות ואפשרות לשתף פעולה במספרים גדולים מפותחת אצל צורת חיים זו, והתרבות הזאת תרצה לנצל אותנו, אז יש לה סיכוי טוב להצליח, אם היא לא תרצה לנצל אותנו אז האינטרס הפוליטי והכלכלי שלנו יגרום לנו לנצל את צורת החיים הזו. מדענים יפרטו לממונים על אפשרויות מחקר, מציאת פתרון למחלות חשוכות מרפא, אפשרות יישוב כוכבי לכת אחרים. אם הטייקונים ישתכנעו, הם יגייסו פוליטיקאים שיאשרו תוכניות חלל במימון מדינות ותאגידים אשר ישלחו משלחות מחקר לכוכבים אלו. ינסו להסביר בקמפיינים כמה חשוב חקר החלל לאנושות וכמה צעדים קטנים של החוקרים, מקדמים בצעדי ענק את האנושות. אתם יודעים מה, אולי זה באמת יקרה. גם הפלגות ארוכות של מגלי הארצות לפני מאות שנים נראו כך והיו קמפיינים נועזים. רק שכל ההיסטוריה היא כמו הצגת תיאטרון מתחלפת עם דמויות משתנות אבל אותם תפקידים. יש מי שיקבל פרס על גילוי, יש מי שיהנה מכח והכבוד, יש מי שיספור כסף בעקבות ההצלחה, ויש מי שישלם את המחיר. כל השאר קונים פופקורן ונשארים לראות את ההצגה מהצד. צריך לעמוד על חשיבות שמירת הקיים על כדוה"א, האקלים, המשאבים, הטבע. כי רובנו נמשיך לחיות כאן לגדל דורות המשך.

  9. כ'כ הסנפתם לעומק נפשכם את הדארוויניזים, שמוזר בעיניכם אם זה יוכח כטענה ריקה מתוכן…

  10. לפתע קיבלתי הארה. כל הנסיונות של למצוא חיים ביקום במרחק של אלפי שנות אור.
    נובעת מהצורך להוכיח כי החיים נוצרו באופן קוסמי על ידי צירוף נדיר של אטומים.ולא משהוא אלוהי.מבחינת המדענים זה יהיה ההוכחה הניצחת שאין אלוהים .אך גם זה בספק מאין לנו לדעת.את תוכניות האלוהים.אולי הוא ברא עוד יקומים!?

  11. מחקרים מיותרים. בזבוז כספים ללא תכלית. מוטב שישקיעו כספים ןמאמצים במטרות תכליתיות. כל עוד לא יודעים איך למנוע נזלת מה אכפת לי אם יגלו בהוצאה ענקית שיש אפשרות של צורת חיים בלתי ידועה במרחק של אלפי שנות אור. בינתיים כאן מתים מרעב ומגפות מכיון שלא מצליחים לגייס תקציבי מחקר מתאימים.

  12. בכל פעם שכתוב חיים, צריך לפרט ולומר "חיים כפי שאנו מכירים כאן, על כדור הארץ". כלומר, מבוססי פחמן בתוספת מימן ואולי גם חמצן, בסביבת ממיס מימי במצב נוזלי תמידי, עם מקור אנרגיה יציב ומפוזר היטב, ללא קרינה מיוננת קטלנית, וללא היסטוריה של מלחמה גרעינית.

  13. "אפילו אם יש. איך יגלו חיים במרחק של מאות או אלפי שנות אור."
    יותר נכון שלא יהיה ישים. לא יצליחו לתקשר ובטח לא להגיע. הזמן שהאור עובר יקח שנות דור ויותר. במשך יותר ממילארד שנים שהעולם קיים כנראה היו כוכבי לכת ויצורים שהתפתחו בהם אבל זה לא אומר שהם חיים במקביל לזמן של היום.
    לדעתי המידע שיש (אולי) חיים איפה שהוא ביקום לא מקדם את האנושות בכלל.

  14. מדוע צריכים לחפש חיים במקומות אחרים
    קודם כול שכל ממשלות המערב יגידו את האמת החוצנים כאן מימי ימימה וביקרו אותנו אלפי שנים וגם כעת מדוע לא לגלות להם ולהכיר באמת. חוצנים מתקדמים מאיתנו
    הם היו ,הם האלוהים למינהם המוגדרים ככוח עליון והגיע הזמן להגיד לאנושות שכך פני הדברים ולהתחיל להכיר בעולם אחר ומתקדם

  15. ברור.
    רק חולי גדלות ומאמיני אלוהים יכולים לחשוב שהאדם הוא משהו מיוחד.
    אין שום דבר מיוחד באדם או בחיים. בהינתן תנאים מתאימים ומספיק זמן יווצרו חיים.
    לטעון שאנו מיוחדים זה כמו לטעון שהשמש סובבת סביב כדור הארץ.

  16. איך בדיוק יגלו חיים?
    אפילו אם יש. איך יגלו חיים במרחק של מאות או אלפי שנות אור.

  17. "יהיה מוזר אם לא ימצאו סימן לחיים ביולוגיים בהינתן העובדה שיש כל כך הרבה כוכבי לכת" – טענה חסרת בסיס. מספר כוכבי הלכת הוא פרמטר אחד בנוסחה שמעט מאד ידוע בה לגבי פרמטרים אחרים.

    כל עוד לא יודעים כמה נדירה השתלשלות העניינים שהובילה לחיים על פני כדור הארץ, או כמה נדירים התנאים שמאפשרים היווצרות חיים מכל סוג שהוא, מספר כוכבי הלכת לא אומר הרבה. אם, למשל, יצירת חיים סבירה רק בשעור 10^100- העובדה שיש 10^22 כוכבי לכת לא ממש עוזרת…

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן