כוכב לכת עשוי מיהלום

חוקרים גילו כי סופר כדור-ארץ הנמצא במרחק 40 שנות אור מאיתנו, מורכב בעיקר מיהלום

מחקר חדש בראשות חוקרים מאוניברסיטת ייל מעלה כי כוכב לכת סלעי, כפול בגודלו מכדור הארץ המקיף כוכב קרוב יחסית למערכת השמש שלנו, עשוי מיהלום.

“זוהי ההצצה הראשונה שלנו לעולם סלעי בעל כימיה שונה לחלוטין מזו של כדור הארץ.” אומר החוקר הראשי ניקו מדהוסודהאן, פוסט-דוקטורנט לפיסיקה ואסטרונומיה בייל. “פני השטח של כוכבי לכת אלה יהיו מכוסים בגרפיט וביהלום ולא במים ובגרניט.
ממצאי המחקר התקבלו לפרסום בכתב העת אסטרופיסיקל ג’ורנל לטרס.

כוכב הלכת, המכונה 55 Cancri e הוא בעל רדיוס כפול מזה של כדור הארץ ומסה גדולה פי שמונה, דבר שמכניס אותו לקטגוריה של סופר כדורי ארץ. הוא אחד מחמישה כוכבי לכת המקיפים כוכב הדומה לשמש, 55 Cancri , הנמצא 40 שנות אור מאיתנו ונראה לעין בלתי מזוינת בקבוצת סרטן.

כוכב הלכת מקיף את השמש שלו במהירות גבוהה: שנתו אורכת 18 שעות. הוא גם חם מאוד, ומידות החום על פניו מגיעות ל-2,150 מעלות צלזיוס, כך שהוא לא ניתן ליישוב.

כוכב הלכת נצפה לראשונה כשהוא חולף על פני השמש שלו לפני כשנה, דבר שאיפשר לאסטרונומים למדוד את הרדיוס שלו. המידע החדש, בשילוב ההערכות אודות המסה שלו, איפשרו למדהוסודהאן ולעמיתיו להעריך את הרכבו, תוך שימוש במודלים של פנימו וחישוב כל הצירופים האפשריים של יסודות ותרכובות שיתנו את המאפיינים הספציפיים הללו.

קודם לכן חשבו האסטרונומים כי לשמש של אותה מערכת יש יותר פחמן מאשר חמצן, מדהוסודהאן ועמיתיו אישרו קיומם של כמויות גדולות של פחמן וסיליקון פחמני, וכמות זניחה של מים שהיתה כאשר נוצר כוכב הלכת.

האסטרונומים גם סברו ש-55 קנסרי, מכיל מים סופר חמים, בהתבסס על ההערכה כי הרכבו הכימי דומה לזה של כדור הארץ, אומר מדהוסודהאן, אך המחקר החדש מעלה כי אין בו מים כלל וכי הוא מורכב בעיקר מפחמן (בצורת גרפיט ויהלומים), ברזל, סיליקון פחמני, ויתכן גם מעט סיליקטים. המחקר מעריך כי לפחות שליש ממסתו של כוכב הלכת – או כשלוש מסות ארץ – עשוי להיות יהלום.

לשם השוואה פנימו של כדור הארץ עשיר בחמצן אך עני מאוד בפחמן – פחות מאלפית המסה, אומרת הגיאופיזיקאית מייל קנאני לי.

זיהוי סופר כדורי ארץ עשירים בפחמן, משמעו כי כבר אי אפשר לשייך אליהם כימיה דומה לזו של כדור הארץ, אמר מדהוסודהאן. הגילוי גם פותח נתיבים חדשים למחקר התהליכים הגיאוכימיים והגיאופיזיים בכוכבי לכת הדומים לכדור הארץ. הרכב עשיר בפחמן עשוי להשפיע על האבולוציה התרמית ועל טקטוניקת הלוחות של כוכב הלכת, בין היתר, עם השלכות לגבי וולקניזם, פעילות סייסמית ויצירת הרים.

“כוכבים הם פשוטים, בהינתן המסה והגיל אפשר לדעת את המבנה הבסיסי ואת ההיסטוריה” אומר דייויד שפרגל, פרופ’ לאסטרונומיה ומחזיק הקתדרה למדעים אסטרופיזיקלים באוניברסיטת פרינסטון, שאינו קשור למחקר הנוכחי. “כוכבי לכת מורכבים בהרבה. סופר כדורי ארץ העשירים ביהלומים הם רק דוגמה אחת לסדרה עשירה של תגליות שמחכה לנו כשאנו מתחילים לחקור כוכבי לכת סביב כוכבים קרובים.

בשנת 2011, הוביל מדהוסודהאן את גילוי כוכב לכת בעל אטמוספירה עשירה בפחמן, אך אז היה מדובר בכוכב לכת ענק, אך המחקר פתח את האפשרות של כוכבי לכת סלעיים העשירים בפחמן (או כוכבי לכת מיהלומים). המחקר החדש מהווה הפעם הראשונה שבה אסטרונומים זיהו כוכב לכת מיהלום המקיף שמש דומה לשלנו וזיהו את ההרכב הכימי שלו. תצפיות מעקב על אטמוספירת כוכב הלכת והערכות נוספות על הרכב השמש עשויים לחזק את הממצאים אודות ההרכב הכימי של כוכב הלכת.

להודעה של החוקרים