מועמד לכוכב לכת חוץ־שמשי בגודל כדור הארץ והקפה של שנה – אבל עולם קפוא

כוכב לכת סלעי אפשרי, גדול בכ־6% מכדור הארץ, נראה כמי שמשלים הקפה בכ־355 יום ומקבל רק כ־29% מקרינת הכוכב שקולט כדור הארץ – מה שמעמיד אותו על סף “אזור המגורים” אך עם טמפרטורה משוערת סביב ‎-68°C

הדמיית אמן של HD 137010b. credit: NASA/JPL–Caltech/Keith Miller (Caltech/IPAC).)
הדמיית אמן של HD 137010b, מעט גדול מכדור הארץ, סביב ננס K בהיר יחסית. קרדיט: NASA/JPL–Caltech/Keith Miller (Caltech/IPAC).

אסטרונומים ממשיכים “לכרות זהב” בנתונים ההיסטוריים של טלסקופ החלל קפלר (Kepler) ושל משימת ההמשך שלו K2, גם שנים אחרי סיום הפעילות. במחקר חדש מדווח צוות בינלאומי על אות חריג בבהירות של כוכב קרוב יחסית ובהיר מבחינה תצפיתית: ירידה קצרה ומתועדת היטב באור הכוכב, שעשויה להעיד על מעבר של כוכב לכת (“טרנזיט” – transit) בדיוק מול פני הכוכב – כמו ליקוי זעיר. (NASA Science)

אם הפרשנות תאושר, מדובר במועמד לכוכב לכת סלעי בגודל דומה לכדור הארץ ובמסלול דמוי־שנה – שילוב נדיר במיוחד בקרב המועמדים שזוהו בשיטת הטרנזיט, משום שמסלולים ארוכים יוצרים אירועי מעבר נדירים: לפעמים צריך להמתין חודשים רבים כדי לראות מעבר נוסף שיאשר שהאות חוזר על עצמו. (arXiv)

אות יחיד – ומה אפשר להסיק ממנו

האות שעליו מדווחים החוקרים הוא אירוע מעבר יחיד שנמדד בקמפיין 15 של K2 בשנת 2017, שנמשך כ־10 שעות. עומק המעבר מוערך בכ־225 חלקים למיליון – ירידה זעירה מאוד – אך עם יחס אות־לרעש גבוה בזכות איכות הפוטומטריה של קפלר עבור הכוכב המסוים הזה. הכוכב המארח מסווג כננס מסוג K (K-dwarf) ובעוצמת בהירות נראית סביב V≈10.1, מה שהופך אותו יעד “נוח” יחסית להמשך מעקב.

מהמעבר היחיד ניתן להעריך את גודל המועמד: רדיוס של כ־1.06 מרדיוס כדור הארץ (עם אי־ודאות קטנה יחסית). לעומת זאת, תקופת ההקפה נגזרת כאן ממודל – ולכן אי־הוודאות גדולה בהרבה: ההערכה המרכזית היא כ־355 יום, עם טווח אפשרי רחב (בערך 296–555 יום). גם מרחק המסלול מן הכוכב מוערך בכ־132 מיליון ק״מ (בערך 117–180 מיליון ק״מ, בהתאם לאי־הוודאות).

החוקרים מדגישים שהם בדקו תרחישי “אזעקת שווא” נפוצים – למשל כוכב רקע משתנה או מערכת כפולה שמתחזה לטרנזיט – באמצעות ניתוחי הדמיה, מהירויות רדיאליות ונתוני אסטרומטריה, ומגיעים למסקנה שההסבר הסביר ביותר הוא אכן מעבר של גוף פלנטרי. ועדיין, כל עוד לא נצפה מעבר נוסף, המעמד נשאר “מועמד” ולא תגלית מאומתת.

בקצה האיזור הישיב – אבל עם בעיית קור

המאפיין שמצית את הדמיון הוא הדמיון החלקי לכדור הארץ: גודל דומה ומסלול שעלול להיות “שנתי”. אבל כאן מגיע ההבדל הגדול: על פי ההערכות, המועמד מקבל מהכוכב שלו שטף קרינה של כ־0.29 ביחס לכדור הארץ – כלומר כ־29% בלבד. המשמעות היא שללא מנגנון חימום משמעותי של האטמוספרה, הטמפרטורה הממוצעת הצפויה על פני השטח עלולה להיות נמוכה מאוד – סביב ‎-68°C, סדר גודל שמזכיר ואף עשוי להיות קר יותר מטמפרטורת פני השטח הממוצעת של מאדים.

במילים אחרות, “אזור מגורים” (habitable zone) הוא תנאי נחוץ אך לא מספיק. הוא מתאר מרחקים שבהם עשויים להתקיים מים נוזליים אם לאטמוספרה יש הרכב, לחץ ואפקט חממה מתאימים. לפי מודלים אטמוספריים שהחוקרים בחנו, יש הסתברות של כ־40% שהעולם נופל בתוך אזור המגורים ה”שמרני”, וכ־51% בתוך אזור המגורים ה”אופטימי” – ובמקביל, בערך סיכוי של “חצי־חצי” שהוא בכלל מעבר לגבול החיצוני של אזור החיים.

האם בכל זאת ייתכן עולם “מתון” יותר? כן – תיאורטית. אם לכוכב הלכת יש אטמוספרה עבה ועשירה יותר בפחמן דו־חמצני (CO₂) משל כדור הארץ, אפקט חממה חזק יכול להעלות את הטמפרטורה ולהרחיב את חלון התנאים שבהם מים נוזליים אפשריים. אבל זה כבר תלוי בפרטים שעדיין אינם ידועים: מסה, הרכב, לחץ אטמוספרי ומידת העננות.

למה האישור יהיה קשה – ולמה בכל זאת זה יעד חשוב

אימות של מועמדים במסלולים ארוכים הוא אתגר תצפיתי מובנה: כדי לאשר טרנזיט, צריך לראות אותו חוזר. במקרה של תקופה סביב שנה, משמעות הדבר היא חלונות הזדמנות נדירים, ותלות בתזמון, בכיסוי תצפיתי וביכולת של טלסקופים אחרים “לתפוס” את האירוע הבא.

לפי הדיווחים, המשך מעקב עשוי להגיע מלוויינים פעילים לאיתור כוכבי לכת כמו TESS של נאס״א ומ־CHEOPS של סוכנות החלל האירופית (ESA), אך ייתכן שיידרשו גם טלסקופים מהדור הבא כדי לצבור מספיק נתונים ולא רק לאשר את קיומו – אלא גם להתחיל לבדוק אם יש לו אטמוספרה ומה הרכבה. כאן טמון העניין הגדול: זהו מועמד נדיר שבו גם הגודל וגם המסלול דומים לכדור הארץ וגם הכוכב המארח בהיר מספיק כדי להפוך את המחקר העוקב לריאלי, אם יתקבל אישור.

עוד בנושא באתר הידען:

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זו עושה שימוש ב-Akismet כדי לסנן תגובות זבל. פרטים נוספים אודות איך המידע מהתגובה שלך יעובד.