איך התגלתה לראשונה אטמוספירה של כוכב לכת מחוץ למערכת השמש
תמרה טראובמן
אסטרונומים סבורים כי הם עשו צעד חשוב נוסף בחקר כוכבי לכת מרוחקים, הנמצאים מחוץ למערכת השמש שלנו: צוות חוקרים הצליח, לראשונה, לצפות באטמוספירה העוטפת כוכב לכת מרוחק. בנוסף לתצפית עצמה, ביצעו החוקרים גם ניתוח ראשוני של הרכב האטמוספירה.
האטמוספירה, שנצפתה באמצעות טלסקופ החלל האבל, עוטפת כוכב לכת החג סביב השמש HD209458 ונמצאת במרחק של כ-150 שנות אור מכדור הארץ, בקבוצת הכוכבים פגסוס. הניתוח הכימי הראשוני של אטמוספירת כוכב הלכת עוצב לגלות, ואכן גילה, את היסוד הכימי נתרן. האסטרונומים סבורים כי באטמוספירה קיימת שכיחות גדולה יותר של יסודות אחרים, כמו מימן והליום. אבל הם ניסו תחילה לאתר את הנתרן, מכיוון שהצוות ציפה שהוא יהיה קיים באטמוספירה ו”קל לאתרו, אפילו אם הוא נמצא בכמויות קטנות”, אמר אחד החוקרים הראשיים, ד”ר טימותי בראון, בהודעה רשמית שפירסם הצוות.
פרופ' צבי מזא”ה מאוניברסיטת תל אביב, שעמד בראש צוות רב לאומי שגילה את כוכב הלכת לפני כשלוש שנים, הגדיר את התגלית כ”צעד מאוד חשוב ומשמעותי”. לדבריו, התגלית עשויה להוות את הצעד הראשון בדרך לתצפיות נוספות שיספקו תמונה מלאה יותר על הרכב האטמוספירה של כוכב הלכת שנחקר בתצפית הנוכחית ועל הרכב האטמוספירות של כוכבי לכת אחרים. פרטים על המחקר אמורים להתפרסם בקרוב בכתב העת המדעי “The Astrophysical Journal”
כפי שד”ר בראון ומדענים אחרים ציינו, האבל לא עוצב במיוחד כדי לחקור כוכבי לכת רחוקים. כאשר הוא שוגר, לפני כעשר שנים, עדיין לא התגלה אף כוכב לכת מחוץ למערכת השמש. אבל בעשור האחרון התגלו כשמונים כוכבי לכת, רובם ענקיים, החגים סביב שמשות קרובות יחסית. את כוכבי הלכת אי אפשר לראות אפילו בעזרת הטלסקופים החזקים ביותר. אבל על קיומם ניתן להסיק מתנודות באור הנפלט מהשמש שסביבה הם חגים. התנודות נוצרות כתוצאה מכוח הכבידה שמפיעילים השניים זה על זה.
בתצפיות נוספות, שנעשו לאחר גילויו של כוכב הלכת החג סביב ,HD209458 נמצא כי בניגוד לכוכבי לכת אחרים שהתגלו מחוץ למערכת השמש, כוכב הלכת הזה חולף במסלולו בנקודה הנמצאת בין השמש שלו ובין כדור הארץ, כמו בליקוי ירח. בכל מעבר כזה, כמות אור קטנה חוצה את האטמוספירה ומגיעה לכדור הארץ. החוקרים החליטו להשתמש במכשיר המוצב בהאבל ומכונה ספקטרוגרף, כדי לבחון את האור החוצה את האטמוספירה. כל תרכובת או יסוד כימי באטמוספירה סופגים את האור באופן שונה, ולכן יש דפוס מיוחד – מעין חתימה אישית – בספקטרום קרני האור, המאפיין רק אותם. החתימה של הנתרן נראית בצבעי הצהוב-ירוק של הספקטרום.
מדענים שעובדים עם האבל ועם טלסקופים אחרים בכדור הארץ בודקים עכשיו כוכבי לכת אחרים שהתגלו, בתקווה למצוא גם בהם ליקויים דומים. השיטה מאפשרת ללמוד על כוכבי לכת מרוחקים פרטים שעד כה היו מחוץ לטווח השגתם של החוקרים. ניתן לגלות מהי מאסתו של כוכב הלכת (עד כה יכלו אסטרונומים לחשב רק את הגבול התחתון של מאסת כוכב הלכת), מהו קוטרו, וכאמור גם לחקור יסודות כימיים באטמוספירה.
פרופ' מזא”ה אמר, כי אין זה סביר שבכוכב הלכת הזה התפתחו חיים. כל זאת בגלל קרבתו הרבה לשמש, הגורמת לכך ששורר בו חום עצום, ומפני שהמאסה שלו גדולה בערך פי 220 ממאסת כדור הארץ, ולכן גם כוח הכבידה שם אינו מסביר פנים לחיים. עם זאת, הוא הוסיף, כי חקר הרכב האטמוספירה של כוכב הלכת יוכל – באופן עקיף – ללמד על אופן היווצרותו.
“הממצאים החדשים הם רק קדימון לתגליות שבדרך”, אמר ד”ר בראון, “בעיקר בהתחשב בכך, שטלסקופים חדשים שיוצבו בכדור הארץ ובחלל בעשור הבא יעוצבו לחקור במיוחד כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש”. אסטרונומים החוקרים אטמוספירות של כוכבי לכת מרוחקים אחרים מקווים למצוא בהן בעתיד דו-תחמוצת הפחמן, אדי מים, אוזון ומתאן. “אם אתה יכול לאתר חתימות של כל הארבעה האלה באותו כוכב לכת”, אמר בראון, “אפשר לבנות טיעונים מאוד משכנעים לכך שכוכב הלכת הזה מאפשר התפתחות חיים, ואולי אף באמת קיימים בו חיים”.
