בעולם קיצוני כדוגמת כוכב לכת נעול כבידתית, עשויים להתפתח מתחת לפני השטח תנאים יציבים יחסית, ואולי אפילו אזורים מקומיים שאינם עוינים לחלוטין
כוכב הלכת החוץ־שמשיLHS 3844b נראה במבט ראשון כמועמד גרוע במיוחד לחיים. הוא מקיף ננס אדום קטן במרחק של כ־48.6 שנות אור מכדור הארץ, משלים הקפה אחת בתוך 11 שעות בלבד, וככל הנראה נמצא בנעילת גאות. פירוש הדבר הוא שחצי אחד שלו פונה תמיד אל הכוכב וסופג חום קיצוני, ואילו החצי האחר שרוי בחשכה תמידית ובקור קיצוני. אבל מחקר חדש מציע שהתמונה אולי מורכבת יותר: גם בעולם קיצוני כזה עשויים להתפתח מתחת לפני השטח תנאים יציבים יחסית, ואולי אפילו אזורים מקומיים שאינם עוינים לחלוטין.
המחקר הובל על-ידי דייסוקה נוטו, חוקר בתר־דוקטורט במעבדת Penn GEFLOW של אוניברסיטת פנסילבניה, יחד עם שותפים מהסוכנות היפנית למדעי הים והארץ ומאוניברסיטת הוקאידו. ממצאיהם פורסמו ב־Nature Communications תחת הכותרת Convective dynamics in mantle of tidally-locked exoplanets . הרעיון המרכזי שלהם הוא שנעילת הגאות אינה רק יוצרת ניגוד חריף בין צד היום לצד הלילה, אלא גם עשויה לארגן מחדש את זרימת החום בתוך פנים כוכב הלכת, באופן שיוצר יציבות דינמית מפתיעה.
לדברי החוקרים, עולמות נעולי גאות נפוצים הרבה יותר מכוכבי לכת דמויי ארץ עם מחזור יום ולילה רגיל. כאשר כוכב לכת קרוב מאוד לכוכב שלו, קצב הסיבוב שלו סביב עצמו משתווה לקצב ההקפה, ולכן תמיד אותו חצי כדור פונה אל הכוכב. על פני השטח של LHS 3844b הפערים קיצוניים במיוחד: בצד היום שוררות טמפרטורות של כ־1,000–2,000 קלווין, ואילו בצד הלילה התנאים קרים בהרבה. על בסיס זה נהגו מדענים רבים להניח שעולם כזה קיצוני מכדי לתמוך בסביבה מתונה כלשהי. המחקר החדש מבקש לערער על ההנחה הזאת.
מודל פיזיקלי במעבדה
במקום לנסות “לבנות כוכב לכת” אמיתי במעבדה, החוקרים השתמשו במודל פיזיקלי מבוקר: מכל מלבני קטן מלא בגליצרול צמיגי, שבתוכו הוכנסו גבישים נוזליים תרמוכרומיים המשנים צבע עם הטמפרטורה. באמצעות ארבעה תרמוסטטים, שחיממו וקיררו את שולי המכל, הם יצרו מפל טמפרטורות המדמה את ההבדל בין צד היום, צד הלילה, פני השטח ופנים כוכב הלכת. כך יכלו לעקוב חזותית אחר תנועת החומר המדמה את המעטפת הסלעית של כוכב הלכת.
התוצאה הייתה דפוס זרימה יציב וחוזר: חומר חם עלה בצד היום, נע בחלק העליון, התקרר ושקע בצד הלילה, ואז חזר בתחתית המערכת. החוקרים מתארים זאת כמעין “דופק פלנטרי” קבוע. בניגוד למעטפת של כדור הארץ, שהיא כאוטית ומורכבת יותר, כאן התקבלה זרימה איטית, סדירה וצפויה. לעיתים נוצרו גם מבנים דמויי תימרות חמות שעלו מן הבסיס, אך בניגוד ל”נקודות חמות” בכדור הארץ, הם נשארו קבועים פחות או יותר באותו מקום.
מכאן גוזרים החוקרים אפשרות מסקרנת: אם פנים כוכב הלכת אכן מתנהג כך, ייתכן שהחום הגיאותרמי אינו מתפזר באקראי אלא יוצר אזורים ממוקדים של פעילות געשית ושל תנאים תרמיים מתונים יותר. לפי הפרשנות שלהם, במיוחד באזורי הביניים שבין צד היום הלוהט לצד הלילה הקפוא — מעין רצועת דמדומים — עשויים להתקיים תנאים פחות קיצוניים. אין פירוש הדבר שהתגלה עולם מיושב, ואף לא שהוכחה אפשרות ממשית לחיים, אלא שנעילת גאות אינה גוזרת בהכרח סביבת פנים עוינת לחלוטין.
גם הגיהנום יכול להכיל פיסות גן עדן
למחקר יש גם משמעות רחבה יותר מעבר לשאלת החיים. החוקרים מציעים שהסירקולציה הגדולה במעטפת עשויה להשפיע גם על הליבה הנוזלית של כוכב הלכת, ואולי אף על יצירת שדות מגנטיים שונים מאלה המוכרים לנו מכדור הארץ. את האפשרות הזאת הם עדיין לא בדקו בניסוי הנוכחי, אבל מציינים אותה ככיוון מבטיח למחקר עתידי. במקביל, הם מדגישים שהשיטות שפיתחו עשויות לשמש גם לחקר תהליכים גיאופיזיים בכדור הארץ עצמו.
השורה התחתונה היא שהמחקר החדש אינו מוכיח קיום חיים עלLHS 3844b , אלא מציע מסגרת מחשבה חדשה: גם כוכבי לכת שנראים במבט ראשון גיהינומיים עשויים להכיל בפנים מנגנונים שמייצבים חלק מן הסביבה שלהם. בעולם שבו רבים מכוכבי הלכת הסלעיים הידועים מקיפים את כוכביהם במסלולים צמודים ונעולים, זו תזכורת לכך שהחיפוש אחר חיים אינו יכול להסתפק רק במבט על פני השטח — אלא חייב לכלול גם את המתרחש עמוק מתחתיהם.
למאמר המדעי DOI: 10.1038/s41467-025-62026-z
עוד בנושא באתר הידען:
