מערכת השמש 2.0 – ארבעה כוכבי לכת שהתגלו סביב כוכב במרחק 21 שנות אור, מסודרים כמו במערכת השמש שלנו

המערכת המדהימה, בשם HD219134, כוללת כוכב לכת חיצוני ענק אחד ושלושה סופר כדורי ארץ ככוכבים פנימיים. קרבת המערכת תאפשר לחקור אותה באמצעים מגוונים

אסטרונומים מאוניברסיטת ז’נבה (UNIGE) וקבוצת חוקרי כוכבי הלכת מחוץ למערכת השמש NCCR, גילו מערכת כוכבים סודית המסתתרת בזרועות הקסיופיאה, במרחק של רק 21 שנות אור מאתנו.

המערכת המדהימה, בשם HD219134, כוללת כוכב לכת חיצוני ענק אחד ושלושה סופר כדורי ארץ ככוכבים פנימיים, שאחד מהם ביצע מעבר מול הכוכב האם.
לסופר כדור הארץ שעבר מלפני הכוכב צפיפות דומה לזה של כדור הארץ. זה ללא ספק כוכב הלכת הקרוב ביותר הידוע כיום שהתגלה בשיטת המעברים. מערכת זו מספקת מועמדים אידאלים למחקרי מעקב וכאמצעי להבנה מעמיקה יותר של היווצרות כוכבי הלכת, הרכבם הפנימי והאטמוספירות שלהם.
המערכת כל כך קרובה שאסטרונומים כבר חולמים על צילום תמונות של כוכבי הלכת.

טלסקופ HARPS-N, אח תאום צפוני לטלסקופ הדרומי HARPS, תוכנן ונבנה על ידי קוסורציום בין-לאומי בראשות חוקרים מאוניברסיטת ז’נבה. הוא מוצב בטלסקופ גלילאו באי לה-פלמה. זה הטלסקופ שדרכו התגלתה המערכת יוצאת דופן המקיפה את הכוכב HD219134 . הכוכב, ננס מדרגה K, קטן במעט מהשמש, וגם מסתו קטנה יותר. ואולם הוא מספיק בהיר עד כדי כך שאפשר יהיה לצפות בעין בלתי מזויינת בשמים חשוכים, ליד רגלה של אחת הזרועות ה-W של קבוצת קסיופיאה והוא ייראה במשך כל השנה בחצי הכדור הצפוני. פמליית כוכבי הלכת מורכבת כאמור משלושה סופר כדורי ארץ סלעיים וכוכב לכת חיצוני ענק, תצורה המזכירה את מערכת השמש שלנו.

אחד מאותם סופר-כדורי הארץ התגלה על ידי טלסקופ החלל שפיצר

“כאשר מדידות המהירות הרדיאלית הראשוניות של HARPS-N הצביעו על נוכחות של כוכב לכת המקיף את הכוכב HD219134 כל שלושה ימים, ביקשנו מיד מנאס”א נאס”א זמן תצפית בטלסקופ החלל שפיצר “, מסבירה עתי מוטלבי, אסטרונומית באוניברסיטת ג’נבה והמחברת הראשית של המאמר המתאר את הגילוי ואשר עומד להופיע באחד הגיליונות הקרובים של כתב עת Astronomy and Astrophysics.

“הרעיון היה לבדוק למעבר אפשרי של סופר כדור הארץ מלפני הכוכב, מעין מיני-ליקוי, שיאפשר לנו למדוד את גודלו של אותו כוכב לכת”, היא ממשיכה, “לעשות את זה, אנחנו צריכים לצאת לחלל כדי להגיע לדיוק הנדרש. ” המזל מעדיף את האמיץ; HD219134b אכן עבר לפני הכוכב. ללא ספק כוכב לכת זה הוא הקרוב ביותר שהתגלה וצפוי להישאר כך. לפי החישובים המשולבים – HD219134b מסתו גדולה פי 4.5 בהשוואה לכדור הארץ והוא גם גדול פי 1.6 ממנו, ולכן הוא מכונה סופר-כדור הארץ. הצפיפות הממוצעת שלו קרובה לצפיפות של כדור הארץ, מה שמרמז אולי על הרכב דומה גם כן.

שני סופר כדורי ארץ נוספים וכוכב לכת ענק

אבל, יש עוד! חברי הצוות גילו שלושה כוכבי לכת בעלי תקופות הקפה ארוכות, וגם הם התגלו באמצעות טלסקופ HARPS-N. אחד מהם הוא כוכב לכת שמסתו פי 2.7 מכדור הארץ המקיף את HD219134 אחת ל-6.8 ימים, וכוכב לכת בעל מסה גדולה פי 8.7 ממסת כדור הארץ המקיף את הכוכב אחת ל-46.8 ימים. אם, במקרה, 2 כוכבי לכת אלה יקיפו את השמש באותו מישור כמו כוכב הלכת הפנימי, כפי שנצפה לעתים קרובות במערכות קומפקטיות, כל המשפחה יכולה לעבור לפני הכוכב.
חברי הקבוצה כבר הזמינו תצפיות במטרה ללכוד את המעברים הפוטנציאליים. ובפרט הם צופים שהלוויין ח’ופו שאמורה סוכנות החלל לשגר, ואשר פותח על ידי מדענים שוויצריים, ובהם מאוניברסיטאות ג’נבה וברן יהיה האמצעי הטוב ביותר. פרופ’ סטפן אודרי מאוניברסיטת ג’נבה מוסיף כי “היכולת לאפיין שלושה מעברים של סופר כדורי ארץ במערכת קרובה תספק הזדמנות ללמוד על דגם נוסף של היווצרות כדורי ארץ”.

ואולם הסיפור עדיין לא הסתיים. המערכת כוללת גם כוכב לכת ענק (מעט קטן יותר משבתאי) המקיף את הכוכב במרחק 2.1 יחידות אסטרונומיות, או קצת יותר משלוש שנים. מערכת זו המזכירה את מערכת השמש שלנו על כוכבי הלכת הפנימיים וכוכבי הגזים החיצוניים תזכה ללא ספק בהתעניינות הקהילה האסטרונומית.

ואכן, הקרבה והבהירות של הכוכב הופכים את המערכת למערכת הטובה ביותר לצורך אפיון מעמיק של המאפיינים הפיזיים כדור הארץ ולחקור את האטמוספירה. אסטרונומים כבר מתכננים תצפיות עם ספקטרוגרפים שיותקנו על גבי טלסקופים קרקעיים בעלי רזולוציה גבוהה וכן באמצעות טלסקופ החלל העתידי ג’יימס ווב.
במהלך מעבר האור של הכוכב הוא חוצה את אטמוספירת כוכב הלכת בדרכה לצופה, והוא נושא את החתימה הספקטרלית של התרכובות הכימיות באטמוספירה. הם אפילו חולמים על הדמיה ישירה של סופר כדור הארץ החיצוני במערכת עם הדור החדש של טלסקופים קרקעיים ענקיים המתוכננים לעשור הבא.

להודעה של החוקרים