בשמש אין ליתיום כי יש לה כוכבי לכת

אוסף פורץ-דרך של חמש מאות כוכבים, ששבעים מתוכם מחזיקים כוכבי-לכת, נקשר בהצלחה ל"תעלומת הליתיום" ארוכת השנים שנצפתה בשמש.

תפיסת אמן של בעירת ליתיום בכוכב. תמונה של ESO/L. Calçada
תפיסת אמן של בעירת ליתיום בכוכב. תמונה של ESO/L. Calçada

אוסף פורץ-דרך של חמש מאות כוכבים, ששבעים מתוכם מחזיקים כוכבי-לכת, נקשר בהצלחה ל"תעלומת הליתיום" ארוכת השנים שנצפתה בשמש. באמצעות ספקטרוגרף (מכשיר לרישום או צילום ספקטרום) ה- HARPS, צוות אסטרונומים מצא כי כוכבים דמויי-שמש "המארחים" כוכבי-לכת בקרבתם מכלים את הליתיום שלהם ביעילות רבה יותר מאשר כוכבים החסרים אותם.

"במשך כמעט עשור ניסינו למצוא מהו הגורם המבדיל בין כוכבים בעלי מערכות פלנטאריות (המכילות כוכבי-לכת) לבין קרוביהם המחוסרים מערכות כאלו," אומר Garik Israelian, הכותב הראשי של מאמר המתפרסם השבוע בכתב-העת המדעי Nature. "גילינו עתה כי כמות הליתיום בכוכבים דמויי-שמש תלויה בנוכחותם או העדרם של כוכבי-לכת."

מזה עשורים נצפים רמות נמוכות של יסוד כימי זה בשמש, וזאת בהשוואה לכוכבים דמויי-שמש אחרים, ואסטרונומים לא הצליחו להסביר חריגה זו. גילוי מגמה ברורה בקרב כוכבים מארחי כוכבי-לכת מספק הסבר הגיוני לתעלומה ארוכת השנים הזו. "ההסבר לחידה זו בת שישים השנים הוא די פשוט עבורנו," מוסיף החוקר הראשי. "השמש חסרה ליתיום מכיוון שסביבה קיימים כוכבי-לכת."

מסקנה זו מבוססת על בחינה של חמש מאות כוכבים, בכללם שבעים המארחים סביבם כוכבי-לכת. מרבית כוכבים אלו נבחנו במשך מספר שנים באמצעות מכשיר הספקטרוגרף HARPS המחובר לטלסקופ בקוטר של 3.6 מטרים, ואשר מהווה את ה"צייד" החשוב ביותר בעולם של גרמי-שמיים המצויים מחוץ למערכת השמש. "אוסף זה הינו הדגימה האפשרית הטובה ביותר הקיימת עד היום להבנת הגורמים המייחדים כוכבים בעלי מערכות פלנטאריות," מציין אחד מהחוקרים.

האסטרונומים התמקדו בעיקר בכוכבים דמויי-שמש, המהווים כרבע מכלל האוסף הנבחן. הם מצאו כי מרבית הכוכבים שסביבם קיימים כוכבי-לכת מכילים פחות מאחוז אחד של ליתיום מהכמות הנצפית בכוכבים אחרים. "כמו השמש שלנו, כוכבים אלו היו יעילים ביותר בחיסול הליתיום שהם ירשו בזמן "לידתם", מסביר אחד מהחוקרים. "באמצעות הדגימה הגדולה והייחודית שלנו אנו מסוגלים גם להוכיח כי הסיבה לצמצום כמות הליתיום אינה קשורה לכל מאפיין אחר של הכוכב, כגון הגיל שלו."

שלא כדוגמת רוב היסודות האחרים הקלים מברזל, הגרעינים הקלים של ליתיום, בריליום ובור אינם מיוצרים בכמויות משמעותיות בכוכבים. בניגוד לכך, החוקרים מעריכים כי ליתיום, המכיל שלושה פרוטונים וארבעה נויטרונים בלבד, נוצר בעיקר מיד לאחר המפץ הגדול, לפני 13.7 מיליארדי שנים. על-כן, רוב הכוכבים אמורים להכיל את אותה הכמות של ליתיום, אלא אם כן יסוד זה נצרך וחוסל בתוככי הכוכב. ממצא זה גם מספק לאסטרונומים כלי חדש וזול לחיפוש מערכות פלנטאריות: באמצעות מדידת כמות הליתיום הקיימת בכוכב החוקרים יוכלו להחליט מי מהכוכבים ראוי למאמצי תצפיות רציניים נוספים, אם בכלל.

כעת, משהוכח הקשר שבין נוכחות כוכבי-לכת לבין רמות נמוכות של ליתיום, יש צורך לחקור את המנגנון הפיסיקלי העומד מאחוריו. "ישנן מספר דרכים בהן כוכב מסוגל להפריע לתנועה הפנימית של חומרים בכוכב-לכת שבקרבתו, תוך כדי סידור מחדש של היסודות הכימיים השונים שבתוכם, בדומה לליתיום. כעת, תפקידם של מומחי תיאוריה להחליט מהו המנגנון הסביר ביותר," מסכם החוקר הראשי.

הידיעה ממכון המחקר

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

24 תגובות

  1. זה הגיוני
    פחות ליתיום בכוכב ויותר ליתיום בכוכבי הלכת כי ישנה סבירות שחלקם יתאימו ליצירת חיים וחלק מצורות החיים האלה יסבלו ממחלות נפש שליתיום הוא הטיפול בהם.

  2. נחום:
    אף מדען לא מקבל אף פעם שום דבר כמסקנה מוכחת בוודאות.
    כל מדען, לעומת זאת, ישתמש בתרופות שהקשר שלהן לריפוי המחלה שבה הוא חולה הוכח רק נסיבתית ולא סיבתית.
    כאן מדובר באותו דבר בדיוק:
    לאור הממצאים הנוכחיים מאד סביר שאם משקיעים זמן בחיפוש אחר כוכבי לכת יעדיפו להשקיע אותו סביב כוכבים נטולי ליתיום. זו מסקנה אופרטיבית מן הסוג שתמיד מקבלים על סמך הערכת הסתברות ולעולם לא מתוך ידיעה וודאית.

  3. נראה לי שיש לקבל את הקביעה התולה מיעוט ליתיום בכוכב בהימצאות כוכבי לכת סביבו, כהשערה בלבד עד שיימצא קשר סיבתי ברור ביניהם. כל ניסוח ממנו משתמע שזו כבר אמת מדעית מוחלטת היא פופולריזציה של המדע. דומני כי אף מדען אמיתי לא יקבל מסקנה כזו כמוכחת בוודאות, עד שיימצא קשר סיבתי ואו תיבדק כמות גדולה יותר של דגימות והקורלציה בין שתי התופעות תעבור את ההסתברות ההגיונית למקריות.

  4. אהוד:
    נכון!
    מדעי המיפוי אכן משולים לאיסוף בולים אבל…
    גם הם מדעים וזה גם מה שאמר רטרפורד.

  5. אהוד:
    כשנוטלים תרופה בהמלצת המדענים – קשה לומר שההמלצה לא מדעית.
    זה גם כלל לא נכון.
    כללית – אני מניח ששמעת שהמדעים נחלקים (בחלוקה גסה) ל"מדעי מיפוי" ו"מדעי תהליכים".
    האם גיאוגרפיה היא מדע?
    האם אסטרונומיה היא מדע?
    אלה מדעים שאינם מנסים להבין אלא לספק תצפיות!
    גם הרפואה עושה זאת לעתים מזומנות ותצפיות אלו מהוות בסיס לפעילות הרופאים.
    אני אינני רואה את המסקנה כתמוהה ומסתבר שגם עורכי Nature לא ראוה כתמוהה.

  6. רצינות עדיין לא הופך דבר למדעי, קורלציות הן רק תחילת הדרך. יש לקחת קורלציות ברצינות אבל מכאן עד למדע הדרך רחוקה.
    היו אנשים שמצאו קורלציה מובהקת בין ניצחונות קבוצת בייס-בול לבורסה האם גם אז מדובר במדע?

  7. ועוד דבר – אהוד:
    קורלציה מובהקת היא דבר שיש להתייחס אליו ברצינות ולכן זה כלל לא תמוה שעושים זאת.
    תגובתך נותנת הצדקה לחלק מן הביקורות שאנשים מסויימים משמיעים כלפי המדע על ש"אינו מוכן להכיר בנכונותן של תופעות עד שהוא מפענח את המנגנון העומד מאחריהן".
    זו טענה שהיא בפירוש שגויה- אפילו ביחס לרפואה שהוזכרה כאן כמדע השמרני ביותר (דוגמה מובהקת היא הכרתה של הרפואה ביעילותה של האקופונקטורה למרות שהמנגנון העומד מאחריה אינו מובן אבל זו רק דוגמה כיוון שעד לאחרונה זה היה בעצם מצבן של כמעט כל התרופות ברגע הכנסתן לשימוש!)

  8. אהוד:
    המשפט הראשון בכתבה הוא:
    "אוסף פורץ-דרך של חמש מאות כוכבים, ששבעים מתוכם מחזיקים כוכבי-לכת, נקשר בהצלחה ל"תעלומת הליתיום" "
    זה אמור לתת מענה לחלק משאלותיך.
    ייתכן שתמצא מידע נוסף במאמר המקורי (זה ששימש מקור לכתבה זו ומקושר מסופה) ואם לא אז במאמר ב Nature

  9. לטעמי לא מדובר כאן בהוכחה או בתאוריה. מדענים מצאו קורלציה מסויימת :בשמשות עם מערכת כוכבי לכת אין ליתיום. עד כמה הטענה הזו מובהקת סטטיסטית לא כתוב. כמה שמשות נבדקו? האם ברור בודאות כי לשמשות שהכילו ליתיום בודאות לא היו כוכבי לכת?

    אין כאן שום תיאוריה המסבירה מהו המנגנון המחסל את הליתיום באותם שמשות עם מערכות כוכבי לכת. עד שלא יוצג מנגנון כזה מדובר בקורלציה.כיון שאין תאוריה נראה לי קצת תמוה לקבוע את היעדר ליתיום כתנאי לכך שלשמש יש מערכת כוכבי לכת…

  10. רח:
    כתוב במאמר:
    "בניגוד לכך, החוקרים מעריכים כי ליתיום, המכיל שלושה פרוטונים וארבעה נויטרונים בלבד, נוצר בעיקר מיד לאחר המפץ הגדול, לפני 13.7 מיליארדי שנים. על-כן, רוב הכוכבים אמורים להכיל את אותה הכמות של ליתיום, אלא אם כן יסוד זה נצרך וחוסל בתוככי הכוכב"

  11. אייל א:
    מגלים גם כוכבי לכת שאינם יוצרים ליקויים על ידי השינויים שהם יוצרים בתנועת השמש שלהם.
    הבעיה היא (ויהודה התייחס לכך) שרק כוכבים מספיק גדולים יוצרים בתנועה זו שינויים שקל לגלות.

  12. יהודה:
    אבל זה כתוב כך בבירור!
    על איזה כוכבים יכלו לדבר כשאמרו "מי מהכוכבים ראוי למאמצי תצפיות רציניים נוספים" אם לא על כוכבים שכבר צפו בהם ולא ראו כוכבי לכת?

  13. למה הם מניחים שהליתיום התחסל? למה לא לחשוב שכוכב עם רמות ליתיום נמוכות מלכתחילה מועד משום מה ליצור כוכבי לכת?

  14. דבר חשוב נוסף הוא שניתן יהיה לסמן מעתה גם מערכות פלנטריות שאינן מייצרות ליקויים בכיוון כדור הארץ: אלו שלא ניתן בשיטה הקיימת לסמן כמערכות פלנטריות בכלל.

  15. למיכאל
    אבל הדגש הוא שאפשר יהיה למצוא כוכבי לכת קטנים סביב כוכבים חסרי ליתיום. אם עד היום כוכב כזה היה מוגדר כאחד שאין בו כוכבי לכת כי לא נימצאו בו כוכביי לכת גדולים כעת ידעו שיש בו כוכביי לכת קטנים או גדולים ורחוקים וימשיכו לחפש אותם שם

    זאת הכוונה
    שבוע טוב
    סבדרמיש יהודה

  16. פשוט נפלא איך המדענים חושפים את סודות היקום מבלי לצאת מ"הבית"

    כולי תקוה שתימצא הדרך במהרה לקבל תמונות של כוכבי לכת רחוקים

    והכי חשוב,
    דרך מהפכנית (ישנם רמזים לכך בתורת הקוונטים) לקבלת אינפורמציה מכל קצוות היקום ברזולוציות סופר גבוהות ובמהירות הגבוהה לאין ערוך ממהירות האור.

  17. יהודה:
    בכל אופן – מי שקרא את המאמר, בוודאי נתקל בו במשפט הבא:
    "ממצא זה גם מספק לאסטרונומים כלי חדש וזול לחיפוש מערכות פלנטאריות: באמצעות מדידת כמות הליתיום הקיימת בכוכב החוקרים יוכלו להחליט מי מהכוכבים ראוי למאמצי תצפיות רציניים נוספים, אם בכלל."

    ובייחס לשאלתך, כתוב:
    "כעת, משהוכח הקשר שבין נוכחות כוכבי-לכת לבין רמות נמוכות של ליתיום, יש צורך לחקור את המנגנון הפיסיקלי העומד מאחוריו."

  18. "בשמש אין ליתיום כי יש לה כוכבי לכת" זו לא כותרת מתאימה. מצאו קורלציה, כל עוד אין הסבר סיבתי סביר לא ראוי להשתמש במילה "כי".

  19. לנקודה הסינגולארית
    אני מבין שמהכתוב במאמר כ–ו–ל–ם הבינו שכאן טמונה שיטה לגילוי כוכבי לכת קטנים דמויי ארץ ואני רק סתם אמרתי מה שלכולם ברור, וניכסתי לעצמי כבוד שהיה מגיע לאחרים, והיה נובע מכך חלילה פגיעה בכבודם של רבים, ואני מתנצל בפניך ובפני כל מגיביי האתר שהבינו מיד מה שלי לקח קצת זמן להבין.
    ובטח אתה מבין למה חסר ליתיום בשמש, אז אולי תסביר לנו מה שבטח כבר מובן לך?

    שבת שלום
    סבדרמיש יהודה

  20. יהודה, איך עלית על זה. אתה פשוט גאון. על הפרופסור והד"ר לבוא ולהודות לך על הרעיון המקורי והיצירתי שהארכת להסביר ולפרט.

  21. זאת שיטה לגילוי כוכביי לכת זעירים בשמשות רחוקות!
    הסבר:-
    מכיוון שרצוי לראות אם יש ליתיום בכוכב לפני שבודקים אם יש לו כוכבי לכת, אנו מקבלים הישג אדיר עבור שיטה למציאת כוכבי לכת זעירים דמויי ארץ!!!
    וזאת כיצד?-
    השיטות הקיימות כיום למציאת כוכביי לכת תלויות בכבידה של כוכב הלכת או בליקוי שהוא יוצר עם השמש שלו, כלומר בגודלו של כוכב הלכת ובמרחקו מן השמש.
    שיטת הליתיום אינה תלויה בגודלו ובכבידתו של כוכב הלכת (הדרושות לגילוי כוכביי לכת בשיטת הכבידה או הליקוי) ונוכל למצוא שמשות חשודות בהמצאות כוכבי לכת קטנים דמויי ארץ או כאלה שהגדולים דמויי צדק יהיו רחוקים מן השמש.
    חומר למחשבה לפרופסור צבי מאזה וד"ר שי צוקר העוסקים בישראל בגילוי כוכבי לכת במערכות שמש אחרות.

    לצערי ניסיתי למצוא בכל המאמר הסבר לסיבת המחסור בליתיום. האם ייתכן שהדבר נובע ממהירות הסיבוב של הענן הראשוני ממנו נוצרה מערכת השמש?.
    שוב חומר למחשבה

    שבת שלום
    סבדרמיש יהודה

  22. הניסוח הנכון:"ישנן מספר דרכים בהן כוכב לכת יכול להפריע לתנועה הפנימית של חומרים בכוכב שלו, תוך כדי סידור מחדש של היסודות הכימיים השונים שבתוכם, ובכך סביר שיגרום להרס של ליתיום.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן