הירח של אווטאר – פנדורה – יכול להתקיים במציאות אומרים ציידי כוכבי לכת

טלסקופ החלל קפלר עשוי לגלות כוכבי לכת בגודל של כדור הארץ, וטלסקופ ג'יימס ווב שישוגר בעוד מספר שנים יוכל אפילו לאתר ירחים ולנתח את האטמוספירה שלהם, בהתקייםתנאים מסוימים, לפיכך ירח נושא חיים כגון פנדורה בסרט אוואטר, עשויים להתקיים במציאות. כך עולה ממאמר שפורסם השבוע

בלהיט הקולנועי החדש שובר הקופות של הוליווד, אוואטר, מבקרים בני האדם בירח זר הניתן ליישוב אך לא מיושב בשם פנדורה.

ירחים נושאי חיים כמו פנדורה או ירח היערות של אנדור בסדרת סרטי לחמת הכוכבים הם דוגמאות מתחום המדע הבדיוני. ואולם בעקבות שיגור הטלסקופ קפלר של נאס”א, ניתן יהיה לגלות כוכבי לכת בגודל של כדור הארץ, ויתכן שירחים הניתנים ליישוב יהפכו למדע אמיתי.

אם נמצא אותם בקרבה גדולה לכדור הארץ, נכתב במאמר שפרסמה ליסה קאלטנגר, אסטרוטנומית במכון הסמיתסוני לאסטרופיסיקה, יוכל טלסקופ החלל ג'יימס ווב שישוגר בעוד מספר שנים, ואשר יחליף את טלסקופ הלל האבל, לחקור את האטמוספירות שלהם ולגלות בהם גזים חשובים כגון דו תחמוצת הפחמן, חמצן ואדי מים.

עד כה, גילו ציידי כוכבי הלכת מחוץ למערכת השמש מאות כוכבי לכת דמויי צדק וגדולים ממנו במגוון רחב של מסלולים. ענקי גז, שקלים מאוד לגילוי אינם יכולים לשמש בית לחיים כפי שאנו מכירים אותם. ואלם המדענים מעריכים שאם קיימים סביבם ירחים סלעיים, הם יוכלו להיות ידידותיים לחיים. זאת כמובן, באם מסלול הירח נמצא בתוך איזור החיים של הכוכב – האיזור שהוא מספיק חם לקיים מים נוזלים, אך לא חם מדי.

“לכל ענקי הגזים במערכת השמש יש ירחים סלעיים וירחי קרח” אומרת קאלנגר. “הדבר מעלה את האפשרות כי גם לכוכבי לכת במערכות אחרות, דמויי צדק, יש ירחים. כמה מהם עשויים להיות בגודל של כדור הארץ ולהחזיק אטמוספירה.”

קפלר יחפש כוכבי לכת החוצים לפני השמש שלהם, דבר שיוצר מיני ליקוי ומעמעם את אור הכוכב בשיעור קטן אך ניתן להבחנה. מעבר כזה אורך רק שעות אחדות ודורש יישור מדויק של הכוכב וכוכב הלכת בקו הראיה שלנו. קפלר יבחן אלפי כוכבים ועשוי למצוא, בגלל מגבלות אלו, רק כוכבי לכת בודדים המבצעים מעבר לפני הכוכב שלהם.

ברגע שנמצאו צדקים זרים, יכולים האסטרונומים לחפש סביבם ירחים. כוח המשיכה של אותו ירח יתייק את כוכב הלכת ויאיץ או יאט את המעבר שלו, בתלות בשאלה האם הירח נמצא לפני או אחרי כוכב הלכת במעברו ליד השמש. השינויים במהירויות המעבר בין מעברים שונים הם אלו שיעידו על נוכחות הירחים.

ברגע שימצא ירח כזה, השאלה המתבקשת הבאה היא האם יש לו אטמוספירה. אם התשובה לכך היא חיובית, גזים אלה יבלעו מקצת מאור הכוכב במהלך המעבר, ויותירו טביעת אצבע קטנה של הרכב האטמוספירה.

האותות הללו יהיו חזקים כאשר מדובר בעולמות גדולים בעלי אטמוספירה חמה ומנופחת, אך ירחים בגודל של כדור הארץ ניתן יהיה לחקור רק אם התנאים יהיו מתאימים במדויק. לדוגמה, ההפרדה בין הירח לכוכב הלכת חייבת להיות מספיק גדולה כך שנוכל לתפוס רק את הירח במעבור, בעוד כוכב הלכת נמצא במד אחר של הכוכב.

קטלינגר חישבה מהם התנאים הטובים ביותר לחקר אטמוספירה של ירחים זרים. היא מצאה שאלפא קנטאורי A, המערכת שבה מתרחשת עלילת הסרט אוואטר, עשויה להיות מטרה טובה.

אלפא קנטאורי A הוא כוכב בהיר וקרוב יחסית לשמש ומאוד דומה לה, כך שהעובדות הללו נותנות לנו אות טובה להמשך. “כל מה שצריך הוא לעקוב אחר מספר מעברים, למצוא מים, חמצן, דו תחמוצת הפחמן ומתאן על ירח דמוי כדור הארץ מסוגו של פנדורה.”

אם החזון המופיע בסרט אוואטר הוא נכון, נוכל לאפיין את הירח באמצעות הטלסקופ ג'יימס ווב כבר בעתיד הקרוב.

בעוד אלפא קנטאורי A מספק אפשרויות מפתות, הרי שכוכבים קטנים עמומים – בעיקר ננסים אדומים מהווים מטרות טובות יותר לחיפוש אחר כוכבי לכת או ירחים ניתנים ליישוב. איזור החיים של כוכבים אלה קרוב יותר לשמש, דבר שמגדיל את הסבירות של המעברים הללו.

האסטרונומים התווכחו באשר לשאלה האם גלי גיאות עלולים להוות בעיה לננסים אדומים. כוכב לכת הנע מספיק קרוב כדי להימצא באיזור החיים של ננס אדום עלול להיות מספיק קרוב כך שכוח המשיכה של הכוכב יאט אותו עד שהוא יראה לו רק צד אחד (כמו המצב במערכת כדור הארץ –ירח). צד אחד של כוכב הלכת ייצלה בקביעות באור השמש, בעוד הצד השני יקפא באפלה נצחית.

ירח שיקיף כוכב לכת באיזור החיים של ננס אדום יוכל להינצל מהדילמה הזו. הוא יהיה כבול כבידתית לכוכב הלכת לא לכוכב עצמו ולכן יהיו בו מחזורים של יום ולילה, כמו בכדור האר. האטמוספירה שלו תהיה חמה במידה מתונה, והצמחים יוכלו להיות מקור טוב לאנרגיה לכל רחבי הירח.

“ירחים זרים בגודל כדור הארץ המקיפים ענקי גז יהיו מקום טוב יותר לחיים מאשר כוכבי לכת דמויי כדור הארץ או סופר כדורי-ארץ הלכודים כבידתית” אומרת קטלינגר. “נצטרך לזכור זאת כאשר נעבוד על המטרה הסופית שלנו – גילוי חיים מחוץ לכדור הארץ”.

לידיעה באתר מכון הרווארד סמיתסוניאן לאסטרופיסיקה