ידענים: כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש

מאת 25 באוגוסט 2016 16 תגובות

הכוכב הקרוב ביותר לשמש מארח כוכב לכת שעשוי להיות דומה מאוד לכדור הארץ, כך עולה ממחקר של אסטרונומים במצפה האירופי הדרומי ESO

תיאור אמן של פרוקסימה b כוכב הלכת המקיף את הננס האדום פרוקסימה קנטאורי. הכוכב הכפול אלפא קנאטאורי A ו-B מופיע בתמונה בין כוכב הלכת לשמש שלו. איור: ESO / M. Kornmesser

תיאור אמן של פרוקסימה b כוכב הלכת המקיף את הננס האדום פרוקסימה קנטאורי. הכוכב הכפול אלפא קנאטאורי A ו-B מופיע בתמונה בין כוכב הלכת לשמש שלו. איור: ESO / M. Kornmesser

 

כתבות מעקב:

האסטרונומים גילו עולם זר בערך בגודל של כדור הארץ המקיף את הכוכב פרוקסימה קנטאורי, הנמצא במרחק 4.2 שנות אור בלבד ממערכת השמש שלנו. מה שאפילו יותר מרגש, אמרו חברי צוות המחקר, הוא שכוכב הלכת הזה נמצא באיזור החיים של הכוכב, טווח המרחקים בו מים נוזלים יכולים להיות יציבים על פני השטח של כוכב הלכת. לפי כללי מתן השמות לכוכבי לכת מחוץ למערכת השמש ייקרא הכוכב Proxima b.

"אנו מקווים כי הממצאים הללו ישמשו השראה לדורות הבאים להמשיך לחפש מעבר לכוכבים," אמר המחבר הראשי גיאם אנגלאדה-אסקודה, מרצה לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת קווין מרי..

אסטרונומים כבר עוסקים בציד אינטנסיבי אחר כוכבי לכת במערכת פרוקסימה קנטאורי במשך 15 שנים, תוך שימוש בטלסקופים בתחום האולטרא סגול  Visual Echelle Spectrograph (UVES)  ובמתקן שמודד את המהירות הרדיאלית של הכוכב בדיוק גבוה  Searcher (HARPS), אשר שניהם מותקנים על טלסקופים במצפה האירופי הדרומי בצ'ילה.

תיאור אמן של פרוקסימה b כוכב הלכת המקיף את הננס האדום פרוקסימה קנטאורי. הכוכב הכפול אלפא קנאטאורי A ו-B מופיע בתמונה בין כוכב הלכת לשמש שלו. איור: ESO / M. Kornmesser

מכשירים אלה מאפשרים לחוקרים לזהות את התנודות הקלות של הכוכב הנגרמות בהשפעת הכבידה של כוכבי הלכת המקיפים אותו.

 

אסטרונומים מצאו רמזים לתנודות כאלה כבר ב- 2013, אבל האותות לא שכנעו שאכן מדובר בכוכבי לכת, אמר החוקר. אנגלאדה-אסקודה ומספר חוקרים אחרים החלו במנבצע המכונה "הנקודה האדומה החיוורת" Pale Red Dot, כמחווה לתיאור המפורסם של קארל סייגן של כדור הארץ כ"נקודה כחולה חיוורת", ואת העובדה שפרוקסימה קנטאורי הוא ננס אדום.

 

"צוות הנקודה האדומה החיוורת מיקד את HARPS על פרוקסימה קנטאורי כל לילה מ-19 בינואר ועד 31 במרץ 2016. לאחר מכן הם שילבו את הנתונים החדשים עם תצפיות UVES שנעשו בין השנים 2000 עד 2008, ותצפיות אופטיות מ-2005 עד 2015, והפעם האות המעיד על קיומו של כוכב לכת אפשרי הגיע בקול רם וברור.

 

ואז, לאחר ניתוח תצפיות של בהירות הכוכב ממספר טלסקופים אחרים, שללו החקרים את האפשרות כי האיתות יכולים להיגרם על ידי הפעילות המשתנה של פרוקסימה קנטאורי.

 

"המסקנה: מצאנו כוכב לכת סביב פרוקסימה קנטאורי," אמר אנגלאדה-אסקודה במסיבת עיתונאים.

 

פרוקסימה b מקיף את פרוקסימה קנטאורי במרחק של  7.5 מיליון קילומטרים בלבד מן הכוכב שלו ומשלים הקפה אחת כל 11.2 ימי כדור הארץ. כתוצאה מכך, סביר להניח כי כוכב הלכת נעול כבידתית, כלומר הוא תמיד מראה את אותו פנים אל הכוכב שלה, בדיוק כמו שהירח מראה רק פרצוף אחד (הצד הקרוב) לכדור הארץ.

איור אמן של פני השטח של פרוקסימה b, עולם דמוי כדור ארץ המקיף את הכוכב הקרוב ביותר לשמש – פרוקסימה קנטאורי. איור: ESO / M. Kornmesser

איור אמן של פני השטח של פרוקסימה b, עולם דמוי כדור ארץ המקיף את הכוכב הקרוב ביותר לשמש – פרוקסימה קנטאורי. איור: ESO / M. Kornmesser

לשם השוואה, כדור הארץ מקיף את השמש במרחק 150 מיליון ק"מ. בכל זאת, כוכב הלכת החדש נמצא ממש באמצע איזור החיים משום שננסים אדומים הם הרבה יותר קרים וקטנים מהכוכבים הדומים לשמש שלנו.

לא הרבה ידוע על פרוקסימה b ולכן לא ברור עד כמה הוא עשוי להיות מסביר פנים לחיים. למעשה, יש סיבות להיות פסימיים בחזית זו, ציין ארטי האצס, אסטרונום ממצפה מדינת תורינגיה בגרמניה. פרוקסימה קנטאורי יורה התפרצויות חזקות  על כוכב הלכת ולכן זה חווה מינון גבוה בהרבה של קרינת רנטגן באנרגיה גבוהה מאשר כדור הארץ, כתב האצס שאינו חלק מצוות הגילוי, במאמר נלווה שפורסם אף הוא בכתב העת נייצ'ר.

"חלקיקים אנרגטיים הקשורים הזיקוקים עלולים לשחוק את האטמוספירה או לעכב את התפתחותן של צורות פרימיטיביות של חיים," כתב האצס. "אנחנו גם לא יודעים אם לכוכב הלכת יש שדה מגנטי, כמו שיש לכדור הארץ, אשר יוכל להגן עליו מפני קרינה מסוכנת.". אבל שטף רנטגן גבוה אינו שולל אפשרות לקיום חיים, אמרו אנגלדה-אסקודה ועמיתיו.

"אף אחד אינו שולל את קיומו של אטמוספירה, או של ימים. אומר אנדגר ריינרס, פרופסור במכון גטינגן לאסטרופיזיקה בגרמניה", אמר במהלך מסיבת עיתונאים של יום שלישי. לשאלה כיצד התנהגות הכוכב בעבר השפיעה על יכולת קיום החיים בכוכב הלכת, יש יותר השלכות מלרמת הקרינה הנוכחית."

אגב, חברי הצוות גם הבחינו בסימנים אפשריים לקיומו של כוכב לכת נוסף סביב פרוקסימה קנטאורי, בעל תקופת הקפה של בין 60 ל 500 ימים. אבל האות השני הרבה יותר חלש ועלול להיגרם כתוצאה מהפרעות."

עוד בנושא באתר הידען:

התגלה כוכב לכת המהווה "בן דוד" של כדור הארץ

כוכב לכת עם שלוש שמשות

חיים מחוץ לכדור הארץ דומים לנו וקרובים ממה שחשבנו – פרופ' עמרי ונדל

 

 

16 תגובות ל “ESO מאשרת: התגלה כוכב לכת ארצי סביב פרוקסימה קנטאורי, הכוכב הקרוב ביותר למערכת שמש”

  1. יריב

    לא רון, זה לא נכון.

    יוטיוב אמנם מוצף בסרטונים בהם רואים כביכול את הכוכב הזה כשמש בהירה נוספת בשמיים אבל זו רק אשלייה אופטית שרואים דרך עדשת המצלמה, הנה ההסבר לזה –

    https://sharp-thinking.com/2013/04/25/צילמתי-עבמ/

    ואכן יש הרבה מסיונרים דתיים שמנסים להשתמש בזה כדי להחזיר אנשים בתשובה.

  2. רון

    זה כוכב האיקס שכינו אותו בשם נייברו?
    זה נכון שאפשר לראות אותו במדינות מסויימות ליד השמש בעין בלתי מזוינת?

  3. אייל

    אריק ל,

    תודה על התגובה.

    לגנימד אין קשר לעניין פה לדעתי. מה שהמגיב "חנוך" כתב לך הוא שיכול להיות שאין שדה מגנטי מספיק חזק ולא שקיום שדה מגנטי מונע נעילה כבידתית.

    אני מכים איתך שמהירות הבריחה היא קריטית.

    מדובר במסת מינימום כאמור ומאוד מעניין יהיה לראות אם יצליחו בשיטות אחרות לתחום את זה.

    הE-ELT יתחיל לתפקד אולי ב2024. אולי. אנחנו מחכים לזה כבר שנים רבות.

    הייתי שמח אם הפלנטה הזו היתה מטרה לTESS שנה הבאה אבל הסיכוי לטרנזיט לפי ההערכה הינו כאחוז. צריך לקוות שזה יתממש.

    אם הפלנטה סלעית אז אכן מנגנוני ההסעה האפשריים יתמכו בטמפרטורה אחידה יותר על פני הפלנטה.
    מה שמעניין מאוד גם כן הוא ששיא פליטת האור מפרוקסימה קנטאורי יהיה בתחום האינפרא אדום. סביר להניח ש 1-1.1 מיקרון מה שאומר אפשרויות חיים שונות בתכלית ממה שאנחנו מכירים.

  4. אריק ל

    אייל,
    האמת שבדיוק קראתי מאמר שטוען שבמרחק הזה 2 האופציות של רזוננס אפשריות – גם כמו זו של חמה, וגם 1:1. אבל זה לא משנה – כי גם גנימד, אחד הירחים של צדק, הוא בעל שדה מגנטי (אפילו גדול יותר מזה של חמה), ונמצא ב-Tidal lock עם צדק.
    כאמור גם לחמה יש שדה מגנטי.
    מהירות הבריחה וההיסטוריה של פרוקסימה b לדעתי הרבה יותר משפיעות על האם מאפשר קיום חיים או לא.
    בכל אופן לפי הגודל שלו, אם אכן מסאתו היא 1.3 פעמים זו של כדוה"א, אז הוא גם מאפשר פעילות טקטונית, שזה כנראה אלמנט נוסף חשוב בקיום חיים, היות וזה מאפשר תהליך מחזור ופליטה של גזים מהאטמוספירה לתוך הכרום.
    בכל אופן בשנת 2020 אמור לקום טלסקופ חדש בעל מראה בקוטר 39 מ' שלפי מה שקראתי ב-Nature אמור לאפשר תמונה אופטית של פרוקסימה b.
    אז נהיה הרבה יותר חכמים!

  5. אייל

    א. בןנר,

    כבר עושים ספקטרוסקופיה ישירה ברזולוציה נמוכה ביותר ויש כבר כמה דוגמאות מפורסמות כולל אחת אחרונה לפני כמה שבועות של פלנטה בגודל צדק שמקיפה כוכב מסוג A בתוך מערכת כוכב משולשת.

  6. אייל

    אריק ל.,

    כאמור, מרחק הפלנטה החדשה הוא כעשירית ממרחק חמה לשמש כך שכל ההסברים היפים שאתה נותן עבור חמה לא ממש תופסים לגבי מקרה זה. אני לחלוטין מסכים שהכל השערות ואנחנו לא באמת יודעים מה קורה שם. בסופו של דבר התאימו מודל שעובד הכי טוב. האות שנתגלה הוא מובהק וברור. קרא את המאמר בנייצ'ר.
    לגבי מהירות הבריחה אז מכיוון שאיננו יודעים את הרדיוס אז גם איננו יודעים את מהירות הבריחה. כאומר, במרחק כל כך קטן מהכוכב האם סביר להניח שיש נעילה כבידתית של 1:1. (לעומת חמה שהוא ברזונסס של 3:2).

    לגבי חיים. אז חיים פרימיטיביים בכדור הארץ מסוגלים לשרוד בסביבות קשות בצורה בלתי נתפסת. אז אכן מי יודע מה יש שם…..

  7. א.בןנר

    א]. לאריק ל, תודה על המידע המעניין.
    ב]. לעצם התקדמות התצפיות על פרוקסימה B. נראה כי ההתקדמות תלויה בפריצת דרך טכנולוגית, שתאפשר ספקטרוסקופיה ישירה.
    ההתקדמות תהיה, כנראה, בצורת טלסקופ חללי ענק, שיהיה מורכב ממספר טלסקופים חלליים מסונכרנים, שיצרו עדשה אפקטיבית בקוטר מס.ג. של קוטר כדה"א (ואפילו יותר).
    תכנון טלסקופ חללי כזה כבר קיים.
    נראה כי הפרסום הנוכחי על גילוי הפרוקסימה B, כמו גם פרסומים קודמים על גילויי פלנטות דמויות ארץ ב"סביבה הקרובה" לנו, נועדו לקדם את הקצאת התקציבים לפרויקט.
    ואולם, חשיבותו של הטלסקופ החללי הענק איננה רק בספקטרוסקופיה של פלנטות אלא גם, ואולי בעיקר, בתצפיות לחלל העמוק והרחוק ביותר. תצפיות כאלה תומנות בחובן פריצות דרך עצומות, הן במחקר הקוסמולוגי(גודל היקום הנראה ואנרגיה אפלה) והן בחקר מבנה החומר והחלקיקים האלמנטריים ביקום(החומר האפל).

  8. אריק ל

    חנוך, זה לא מדוייק. למרקורי יש שדה מגנטי חזק יותר מלמאדים ולנגה, למרות שהוא נעול כבידתית.
    גם לגנימד, ירח של צדק, יש שדה מגנטי למרות שהוא נעול כבידתית מול צדק.
    הסיבות שלמרקורי (או חמה בעברית) אין אטמוספירה, הן כפי שציינתי, לאו דווקא בגלל קרבתו לשמש ורגישותו להתקלחויות סולאריות בגלל מרחק זה (לזה יש קשר אבל רק משני), וגם לא בגלל שהוא נעול כבידתית. אלא בגלל שהוא בעל מאסה קטנה מאוד, ולכן מהירות הבריחה ממנו היא מאוד נמוכה, וגם השדה המגנטי שהוא מייצר לא מספיק חזק כי ככל הנראה מנגנון הדינמו הפנימי שלו לא מספיק גדול.

    אם מרקורי היה בגודל כדור הארץ, יכול מאוד להיות שהיה מצליח להחזיק באטמוספירה של גזים כבדים, ואולי שדה מגנטי מספיק חזק כדי לשמור גם גזים קלים. בנוסף, אטמוספירה עבה היתה כנראה גם מחלקת את החום בצורה שווה בכל רחבי כוכב הלכת הזה. אבל בכל מקרה הוא היה חם מידי בגלל שהוא אינו באזור המחייה של השמש שלנו.

    פרוקסימה B לעומת זאת, נמצא באזור המחייה של פרוקסימה קנטאורי, ובעל מאסה קרובה מאוד לזו של כדור הארץ (מעט גדולה יותר אפילו), ככה שיכול להיות שיש לו שדה מגנטי (לא מחייב – נגה כמעט זהה לכדור הארץ במאסה אך מסיבה לא ברורה אין לו שדה מגנטי), ובכל אופן מהירות הבריחה בו גבוהה יותר מכדור הארץ – כך שגם גזים קלים יתקשו יותר לברוח.

    ככה שלא צריך לפסול על הסף. מה שכן, אני די בטוח שגם אם יש שם תנאים נאותים לחיים, ויש שם משהו חי על פני הכוכב, רוב הסיכויים שהם אינם תבוניים.

  9. אייל

    רק תיקון קטן לאריק ל,

    טמפרטורת גוף שחור של כדור הארץ הינה כשבע מעלות צלזיוס. באם מוסיפים אלבדו ממוצע זה יורד לסביבות מינוס שמונה עשרה. אך יש גם קליטה ופליטה חזרה לקרקע של אורכי גל יחסית ארוכים מגזי חממה באטמוספירה. דבר זה גורם דווקא לטמפרטורה ממוצעת של סביבות 14 מעלות צלזיוס בפועל.

  10. חנוך

    אם כוכב הלכת נעול כבידתית, סביר שלא יהיה לו שדה מגנטי חזק מספיק כדי להדוף רוחות סולאריות.
    במצב זה הרוחות הסולאריות יעיפו לו את האטמוספירה – בדומה למצב במאדים..
    בקיצור, שימשיכו לחפש.

  11. אייל

    אריק ל,

    תודה על התגובה המפורטת אך המרחק המשוער של הפלנטה הזו הוא קרוב בהרבה לפרוקסימה קנטאורי מאשר כוכב חמה לשמש. ובאופן סטטיסטי ננסים אדומים הינם אלימים יותר מכוכבים כמו השמש שלנו. למרות טמפרטורה נמוכה יותר. הקרינת X שהפלנטה הזו חוטפת גדולה פי מאות מונים ממה שכדור הארץ חוטף ופי עשרות ממה שמרקורי חוטף. לכן יש סיכוי לא מבוטל שהאטמוספירה של הפלנטה התפזרה לכל עבר אם בכלל היתה אחת. זה גם הרבה תלוי בהווצרות המערכת. האם זו פלנטה נודדת שנלכדה? האם זו פלנטה שנוצרה מדיסקה? כאמור הכל השערות. גם מסת הפלנטה כמובן הינה המסה המינימלית ואיננה מייצגת את המסה האמיתית שיכולה להיות גבוהה בהרבה.

    בתקווה שיצליחו לבצע דימות ראוי של המערכת ואולי להצליח לגלות עקבות ספקטרליים ואז זו תהיה פריצת דרך אדירה. אני יודע מכמה חברים שעושים תצפיות בLA SILLA שהכיוון זה לנסות לעשות דימות עם הVLT. נחכה ונראה.

    אריה, לא הבנתי למה אתה מתכוון.

  12. אריק ל

    אייל,
    ההבדל בין חמה לבין הכוכב הזה, הוא במאסה. הסיבה לכוכב הלכת חמה (מרקורי) אין אטמוספירה היא בגלל שהוא כל-כך קטן. הדבר הזה + הקרבה לשמש גורם ל-2 דברים:
    1. גם ככה קשה לו להחזיק בגזים קלים.
    2. הצד שפונה לשמש מתחמם יותר, וגם גזים כבדים יותר בטמפרטורות כאלה מגיעים למהירות הבריחה הנמוכה ממרקורי.
    3. בניגוד להרבה כוכבי לכת סלעיים _(נגה ומאדים) למרקורי כמו לכדור הארץ דווקא יש שדה מגנטי. אמנם השדה המגנטי הזה חלש בהרבה (רק 10% מזה של כדור הארץ), אך הוא מספיק כדי לעצור חלק לא מבוטל מהחלקיקים שמגיעים מהשמש הסמוכה אליו. הבעיה היא שהוא לא מספיק חזק כדי לעצור התלקחויות סולאריות, שכנראה סיימו את שאר העבודה וגרפו את מעט האטמוספירה שאולי היתה לו לחלל (כמו שקרה למאדים, שלו אין שדה מגנטי).

    שימו לב אגב שגם לנגה, שאין לו שדה מגנטי, בגלל המאסה שלו, ולמרות הקרבה לשמש, מצליח להחזיק באטמוספירה עבה הרבה יותר מכדור הארץ.
    אני חושב שדווקא העובדה שמאדים ונגה כל-כך שונים מכדור הארץ, היא חריגה ומוזרה.
    אם נגה היה יותר קטן, קרוב ליותר למאסה של המאדים, והיה לו שדה מגנטי, סביר להניח שהיה דומה מאוד לכדור הארץ.
    אם מאדים היה קרוב יותר לכדור הארץ במאסה שלו, או אפילו גדול במקצת, סביר להניח שהיה מצליח להחזיק באטמוספירה שלו גם בלי שדה מגנטי (ראו נגה).

    באותה צורה, פרוקסימה B, כרגע, בעל מאסה גדולה יותר מכדור הארץ (פי 1.3). זה אומר, בהשלכה למרקורי, כמה דברים מעניינים:
    1. יכול להיות שהשדה המגנטי שלו חזק יותר משל כדור הארץ, ככה שגם התלקחויות סולאריות מפרוקסימה קנטאורי נחסמות ברובן.
    2. בגלל המאסה הגדולה שלו, יכול להיות שהאטמוספירה שלו עבה יותר. כאן דווקא יש יתרון בהתקלחויות סולאריות – אולי הן מספקות את האיזון כדי שכוכב הלכת לא יהפוך לנגה 2.0 בכך שהן גורפות חלק מהאטמוספירה.
    3. גם העובדה שטמפ' הגוף השחור של פרוקסימה B היא -40 מעלות (בכדור הארץ היא -20 אם אני לא טועה), עוזרת כאן – המאסה הגדולה יותר שלו כנראה עוזרת לשמור על האטמוספירה שלו עבה יותר.

    בקיצור אני חושב שבגלל המאסה הגדולה שלו, התקלחויות סולאריות לא ימנעו קיום אטמוספירה. השאלות שצריך לשאול הן: מה גודל האטמוספירה? האם מדובר בנגה 2.0 או לא? האם היא עבה מספיק כדי שהטמפ' בכוכב לכת ששרוי ב-tidal locking עם הכוכב שלו תתפזר גם לצד החשוך? האם יש לכוכב הזה שדה מגנטי פעיל?

    כל אלה הם מה שיכריעו בסופו של דבר האם כוכב הלכת הזה ראוי חיים או לא.
    בכל מקרה, לדעתי הקרבה מספיק גדולה והכוכב לכת מספיק מסקרן כדי לעשות מאמץ שאולי, רק אולי, עד סוף המאה הנוכחית נקבל תשובה לכך 🙂

  13. אייל

    אני לא חושב שיהיה אפשר לראות בטרנזיט של הפלנטה. מנסים כבר שנים רבות. ואם המחזור כזה קצר אז היו רואים זאת כבר. כנראה שזוית האינקלינציה בעייתית. דבר נוסף הוא, שהמסה המינימלית הינה 1.3 מסות ארץ ולכן ללא טרנזיט ו/או ספקטרוסקופיה ישירה יהיה בלתי אפשרי לדעת מה הרכב הפלנטה. אם היא סלעית או לא.

    לאסף,
    גם דמוי נוגה אינו מתאים לפרמטרים של הפלנטה הזו. במרחק כזה הפלנטה היא במצב של Tidal Locking. כמו הירח וכדור הארץ. מצב זה מזכיר יותר את מרקורי. אבל גם כן לא בדיוק.

  14. אסף

    השם "דמויי ארץ" עושה כותרות אבל, אם לא היו מחפשים כותרות, סביר שהשם "דמויי נוגה" היה מתאים יותר.

  15. אבי כהן

    לפני התגלית הנ"ל היה אסטרונום שאמר: אם נמצא כוכב דמוי כדור הארץ במרחק קרוב למערכת השמש שלנו, תיהיה לכך השלכה מהותית על הסיכויים שכוכבים דמויי ארץ הם כוכבים נפוצים בגלקסיה שלנו.
    במערכת שלנו יש 3 כוכבים דמויי ארץ: נוגה, ארץ ומאדים, ועכשיו אנחנו גם יודעים שבמערכת הקרובה אלינו ביותר יש לפחות כוכב לכת אחד (ייתכן שניים).
    עד עכשיו
    הדבר מרמז שסטטיסטית כוכבי ארץ הם יחסית שכיחים בגלקסיה, וכאן אחת הנקודות החשובות של התגלית.

הוספת תגובה

  • (will not be published)