מתצפיות של טלסקופ החלל ווב עולה שענני מינרלים אקזוטיים מגינים אולי על כוכב לכת לבה מרוחק מהכוכב שלו.
תרגום: נחום שרשבסקי
נראה שכוכב לכת סלעי שחשוף לחום קיצוני מהכוכב שלו מחזיר קרוב לשלושה רבעים מאור הכוכב שמגיע אליו. אסטרונומים חושבים שענני מינרלים סיליקטיים משמשים כמסננים מגיני קרינה שעוזרים לכוכב הלכת לשמור על טמפרטורות נמוכות בהרבה ממה שהיינו מצפים מפני שטח חשופים של סלע מותך.
כוכב הלכת, TOI-561 b, נמצא כ־280 שנות אור מכדור הארץ ובעבר חשבו שהוא חם מכדי לשמור על אטמוספרה משמעותית. מתצפיות חדשות של הטלסקופ ווב עולה שיש לו מעטפת משמעותית של גז שמחזירה קרינה נכנסת ומפזרת מחדש את החום ברחבי כוכב הלכת. הממצאים האלה מטילים ספק בתאוריות הקיימות לגבי איך אטמוספרות שורדות בעולמות סלעיים הנתונים לקרינה עוצמתית.
תצפיות של ווב מגלות דפוסי טמפרטורות לא רגילים
צוות חוקרים עקב אחרי TOI-561 b במשך 37 שעות, שבהן הקיף את הכוכב שלו קרוב לארבע פעמים. על ידי מדידת שינויים בבהירות של כוכב הלכת ובפליטת החום שלו לאורך מסלול ההקפה, החוקרים בדקו איך החום מתפזר מחדש בין צד היום המואר בקביעות וצד הלילה האפל.
תצפיות קודמות הראו שצד היום קר יותר ממה שמצפים מפני שטח סלעיים, כהים וחשופים. מדענים חשבו שאולי רוחות מעבירות את החום החסר אל צד הלילה, או שכוכב הלכת מחזיר חלק גדול מהאור שמגיע מהכוכב. המדידות הראשונות של צד הלילה שביצע ווב הראו שהוא לא מספיק חם כדי להסביר את ההפרש. התוצאות מצביעות על כך ש־TOI-561 b מחזיר בערך 75% מהאור שהוא מקבל מהכוכב, בדומה לנוגה.
פרופסור ליסה דאנג, החוקרת הראשית מאוניברסיטת ווטרלו בקנדה, הסבירה: "מדדנו איך הבהירות והחום של כוכב הלכת השתנו לאורך המסלול שלו. הטכניקה הזאת, שנקראת עקומת מופע, חשפה שכוכב הלכת מחזיר כמות גדולה של האור מהכוכב שלו, והחום מפוזר מחדש בכל הכוכב במקום רק בצד המואר. כל זה מצביע על קיומה של אטמוספרה".
האם עננים העשויים מסלע מגינים על כוכב הלכת?
כדי לחקור את ההחזרות החריגה של כוכב הלכת, החוקרים השוו את המדידות שלהם עם הדמיות מחשב של האקלים שלו. מהמודלים עולה שעננים המכילים מינרלים סיליקטיים, ביניהם סיליקה (SiO₂) ומגנזיום סיליקט (MgSiO₃), יכולים להיווצר בצד היום. העננים האלה עשויים להחזיר כמויות משמעותיות של קרינה מהכוכב לפני שהיא מצליחה לחמם את פני כוכב הלכת, במידה רבה כפי שמסנן קרינה מפחית את כמות אור השמש שהעור סופג.
ההרכב הכימי של האטמוספרה עדיין לא ידוע. אחת האפשרויות היא שכבה צפופה של פחמן דו־חמצני, הדומה לאטמוספרה של נוגה אבל חשופה לתנאים קיצוניים בהרבה. אפשרות אחרת היא אטמוספרה עשירה בגופרית דו־חמצנית, גז וולקני שגם איו, הירח של צדק, משחרר. אף אחד מהתרחישים לא ייצור תנאים ראויים לחיים.
מדוע האטמוספרה לא נעלמה?
העדויות לקיום אטמוספרה משמעותית מעלות שאלות לגבי ההיסטוריה של כוכב הלכת. קרינה עוצמתית מהכוכב הייתה צריכה לסלק חלק גדול של הגז מעולם סלעי כמו TOI-561 b לפני מיליארדי שנים. אבל המדידות החדשות מחזקות ממצאים קודמים שמצביעים על כך שלכוכב הלכת יש עדיין אטמוספרה עבה, שאולי מתחדשת על ידי גזים שנמלטים מהחלק הפנימי המותך שלו.
ד"ר אנג׳לי פייט מאוניברסיטת ברמינגהם אמרה: "התגלית שלנו מטילה ספק בתאוריות הנוכחיות. היינו מצפים למצוא שכוכב לכת סלעי הנתון לקרינה עוצמתית כמו TOI-561 b איבד את האטמוספרה שלו לפני מיליארדי שנים".
"אבל יש עדויות שעדיין יש לו אטמוספרה משמעותית כיום. זה מעלה שאלות חשובות, כמו האם הוא התחיל עם אספקה גדולה באופן חריג של גזים או אולי האוקיינוס של סלע מותך המכסה את כל פניו מתפקד כהר געש שמזין את האטמוספרה שלו כל הזמן".
השאלה הבאה: ממה עשויה האטמוספרה?
כדי להבחין בין האפשרויות, החוקרים מציעים לצפות בכוכב הלכת באמצעות ווב באורכי גל ארוכים יותר. מדידות כאלה עשויות לגלות אם מעטפת הגז מזכירה את זו של נוגה או גרסה קיצונית של סביבת איו, ולעזור להסביר כיצד עולם כה חם מצליח לשמור על אטמוספרה במשך מיליארדי שנים.
שאלות ותשובות
מה מיוחד בכוכב הלכת TOI-561 b?
זהו עולם סלעי ולוהט במרחק כ־280 שנות אור, שנראה כי הוא שומר על אטמוספרה למרות הקרינה העוצמתית מהכוכב שלו. התצפיות מצביעות על כך שהוא מחזיר כ־75% מהאור המגיע אליו.
האם ווב צילם ענני סלע ישירות?
לא. החוקרים מדדו את שינויי פליטת החום לאורך המסלול והשוו אותם למודלים. ענני מינרלים סיליקטיים הם הסבר אפשרי להחזר האור הגבוה; הרכב העננים והגזים עדיין אינו ידוע בוודאות.
איך ייתכן שהאטמוספרה שרדה?
ייתכן שכוכב הלכת התחיל עם מאגר גזים גדול במיוחד, או שאוקיינוס המגמה מחדש את האטמוספרה באמצעות פליטת גזים. המחקר עדיין אינו קובע איזו אפשרות נכונה.
האם האטמוספרה מאפשרת חיים?
לא לפי התרחישים שנבדקו. מדובר בעולם לבה קיצוני; עצם קיומה האפשרי של אטמוספרה אינו מעיד על תנאים ראויים לחיים.
המאמר המדעי
מקור: SciTechDaily; הודעת אוניברסיטת ברמינגהם.
עוד בנושא באתר הידען
ווב חוקר את מבנה האטמוספרה של WASP-17 b
ווב גילה ענני מלח באטמוספרה של כוכב לכת
ווב גילה כוכב לכת עם אטמוספרה חריגה סביב ננס אדום
ווב פותר את תעלומת האטמוספרה של GJ 1132 b
