"אקסו-ונוס" התגלה: עולם פוטנציאלי למגורים במרחק של 40 שנות אור בלבד מכדור הארץ

מדענים גילו את Gliese 12 b, an אקסופלנט דומה בגודל ל וֵנוּס ורק 40 שנות אור משם, כאשר חקירות נמשכות כדי לקבוע את האטמוספירה והפוטנציאל שלה לתמוך בחיים.

בתגלית נדירה ומפתה, אסטרונומים מצאו כוכב לכת דמוי כדור הארץ במרחק של 40 שנות אור ממנו, שעשוי להיות רק קצת יותר חם מהעולם שלנו.

כוכב הלכת האפשרי למגורים, בשם Gliese 12 b, מקיף את הכוכב המארח שלו כל 12.8 ימים, דומה בגודלו לנוגה – אז מעט קטן יותר מכדור הארץ – ויש לו טמפרטורת פני השטח משוערת של 42°C (107°F), כלומר נמוך מרוב 5,000 כוכבי הלכת החיצוניים שאושרו עד כה.

עם זאת, זאת בהנחה שאין לו אווירה, וזה הצעד הבא המכריע כדי לקבוע אם הוא ראוי למגורים.

תעלומת האטמוספירה של Gliese 12 ב

האטמוספירה של Gliese 12 b יכולה להידמות לזו של כדור הארץ. זה עשוי לשקף את נוגה, שחוותה אפקט חממה נמלט שהפך אותה לחור גיהנום של 400 מעלות צלזיוס (752 מעלות פרנהייט). יכול להיות גם שאין לו אטמוספירה או אולי סוג אחר של אטמוספירה שלא נמצא במערכת השמש שלנו.

קבלת תשובה היא חיונית מכיוון שהיא תגלה אם Gliese 12 b יכול לשמור על טמפרטורות המתאימות למים נוזליים – ואולי חיים – להתקיים על פני השטח שלו, תוך פתיחת תשובות לגבי איך ולמה כדור הארץ ונוגה התפתחו בצורה כל כך שונה.

Gliese 12 b הוא בשום אופן לא הכוכב החיצוני דמוי כדור הארץ הראשון שהתגלה, אלא כמו נאס"א אמר, יש רק קומץ עולמות כמוהו שמצדיקים מבט מקרוב.

Gliese 12 b: יעד ראשי עבור טלסקופ החלל ג'יימס ווב

הוא הוגדר כ"העולם הקרוב ביותר, המעבר, הממוזג, בגודל כדור הארץ שנמצא עד כה" ויעד פוטנציאלי לחקירה נוספת על ידי 10 מיליארד דולר של סוכנות החלל האמריקאית טלסקופ החלל ג'יימס ווב.

כוכב הלכת החיצוני דמוי כדור הארץ הקרוב ביותר אלינו – ואולי המפורסם ביותר – הוא פרוקסימה קנטאורי b, שנמצא במרחק 4 שנות אור בלבד. עם זאת, מכיוון שזה לא עולם מעבר, יש לנו עוד הרבה מה ללמוד עליו, כולל האם יש לו אווירה ופוטנציאל להכיל חיים.

רוב כוכבי הלכת החיצוניים מתגלים בשיטת המעבר, שבה כוכב לכת חולף מול הכוכב שלו מנקודת מבטנו, מה שגורם לירידה בבהירות הכוכב המארח.

במהלך מעבר, אור הכוכב עובר גם באטמוספירה של כוכב הלכת החיצוני וכמה אורכי גל נספגים. מולקולות גז שונות סופגות צבעים שונים, כך שהמעבר מספק סט של טביעות אצבע כימיות שניתן לזהות באמצעות טלסקופים כמו ווב.

המשמעות של Gliese 12 b בחקר כוכבי לכת חוץ

Gliese 12 b יכול להיות גם משמעותי מכיוון שהוא עשוי לעזור לחשוף אם רוב הכוכבים שלנו שביל החלב הגלקסיה – כלומר כוכבים קרירים – מסוגלות לארח כוכבי לכת ממוזגים שיש להם אטמוספרות ולכן הם ראויים למגורים.

גילוי ה'אקסו-ונוס', על ידי שני צוותים בינלאומיים של אסטרונומים, פורסם היום (23 במאי) ב- הודעות חודשיות של החברה המלכותית לאסטרונומיה.

הוא מקיף כוכב ננס אדום קריר בשם Gliese 12, שנמצא במרחק של כמעט 40 שנות אור מכדור הארץ בקבוצת הכוכבים מזל דגים.

תובנות מחוקרים

"Gliese 12 b מייצג את אחת המטרות הטובות ביותר לחקור האם כוכבי לכת בגודל כדור הארץ המקיפים כוכבים קרירים יכולים לשמור על האטמוספירה שלהם, צעד מכריע לקידום ההבנה שלנו לגבי יכולת המגורים על כוכבי לכת ברחבי הגלקסיה שלנו", אמרה שישיר דהולקיה, דוקטורנטית ב- המרכז לאסטרופיזיקה באוניברסיטת דרום קווינסלנד באוסטרליה.

הוא הוביל צוות מחקר יחד עם לריסה פלתורפ, דוקטורנטית באוניברסיטת אדינבורו ובאוניברסיטת קולג' בלונדון.

הכוכב המארח של כוכב הלכת החיצוני הוא כ-27% מגודל השמש שלנו ויש לו טמפרטורת פני השטח שהיא בסביבות 60% מהכוכב שלנו.

עם זאת, המרחק המפריד בין Gliese 12 לכוכב הלכת החדש הוא רק 7 אחוז מהמרחק בין כדור הארץ לשמש. לכן גלייז 12 b מקבלת פי 1.6 יותר אנרגיה מהכוכב שלו כמו שכדור הארץ מקבל מהשמש וכ-85 אחוז ממה שחווה נוגה.

הבנת השפעות אטמוספריות

ההבדל הזה בקרינת השמש חשוב מכיוון שפירושו שטמפרטורת פני השטח של כוכב הלכת תלויה מאוד בתנאי האטמוספירה שלו. בהשוואה לטמפרטורת פני השטח המוערכת של Gliese 12 b של 42°C (107°F), לכדור הארץ טמפרטורת פני השטח הממוצעת של 15°C (59°F).

"אטמוספירות לוכדות חום ובהתאם לסוג – יכולות לשנות באופן מהותי את טמפרטורת פני השטח בפועל", הסביר Dholakia. "אנחנו מצטטים את 'טמפרטורת שיווי המשקל' של כוכב הלכת, שהיא הטמפרטורה שבה כוכב הלכת היה אם לא הייתה לו אטמוספירה.

"חלק גדול מהערך המדעי של כוכב הלכת הזה הוא להבין איזו אטמוספירה יכולה להיות לו. מכיוון ש-Gliese 12 b נכנס בין כמות האור כפי שכדור הארץ ונוגה מקבלים מהשמש, הוא יהיה בעל ערך לגשר על הפער בין שני כוכבי הלכת הללו במערכת השמש שלנו."

פאלת'ורפ הוסיף: "ההערכה היא שהאטמוספרות הראשונות של כדור הארץ ושל נוגה הופשטו משם ולאחר מכן התחדשו על ידי יציאת גזים געשית והפצצות מחומר שיורי במערכת השמש.

"כדור הארץ ראוי למגורים, אבל נוגה לא נובעת מאובדן מוחלט של מים. מכיוון ש-Gliese 12 b נמצאת בין כדור הארץ לנוגה בטמפרטורה, האטמוספירה שלו יכולה ללמד אותנו הרבה על מסלולי הסלון של כוכבי לכת כשהם מתפתחים."

החוקרים, יחד עם צוות אחר בטוקיו, השתמשו בתצפיות של ה-TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) של נאס"א כדי לסייע בגילוי שלהם.

"מצאנו את העולם הקרוב ביותר, המעבר, הממוזג, בגודל כדור הארץ שנמצא עד כה", אמר מסאיוקי קוזוהרה, עוזר פרופסור לפרויקט במרכז האסטרוביולוגיה בטוקיו, שהוביל צוות מחקר יחד עם אקיהיקו פוקוי, עוזר פרויקט פרופסור באוניברסיטת טוקיו.

"למרות שעדיין איננו יודעים אם יש לו אטמוספירה, חשבנו עליו כעל אקסו-ונוס, עם גודל ואנרגיה דומים המתקבלים מהכוכב שלו כמו לשכנו הפלנטרי במערכת השמש."

גורם חשוב בשמירה על האטמוספירה הוא הסוער של הכוכב שלה. ננסים אדומים נוטים להיות פעילים מבחינה מגנטית, וכתוצאה מכך התלקחויות תכופות ועוצמתיות של קרני רנטגן.

עם זאת, ניתוחים של שני הצוותים מסיקים ש-Gliese 12 לא מראה סימנים להתנהגות קיצונית כזו, מה שמעורר תקווה שהאטמוספירה של Gliese 12 b עדיין עלולה להיות שלמה.

"אנחנו יודעים רק על קומץ של כוכבי לכת ממוזגים הדומים לכדור הארץ, שהם גם קרובים מספיק אלינו וגם עומדים בקריטריונים אחרים הדרושים לסוג זה של מחקר, הנקרא ספקטרוסקופיה של שידור, תוך שימוש במתקנים הנוכחיים", אמר מייקל מקאלווין, אסטרופיזיקאי מחקר בגודארד של נאס"א. מרכז טיסות החלל בגרינבלט, מרילנד, ומחבר שותף של המאמר Kuzuhara ו-Fukui.

"כדי להבין טוב יותר את מגוון האטמוספרות והתוצאות האבולוציוניות עבור כוכבי הלכת הללו, אנו זקוקים לדוגמאות נוספות כמו Gliese 12 b."

במרחק של 40 שנות אור מכדור הארץ, Gliese 12 b נמצא בערך באותו מרחק כמו מערכת TRAPPIST-1.

זה מורכב משבעה כוכבי לכת, כולם בערך בטווח הגודל של כדור הארץ וככל הנראה סלעי, המקיפים כוכב ננס אדום.

שלושה מהם נמצאים באזור הראוי למגורים, אבל לפחות לשניים – וכנראה לכולם – אין אטמוספירה והם כנראה עקרים, שוללים תקוות כאשר התגלו לראשונה לפני שמונה שנים שהם יכולים להיות עולמות מים המארחים חיים.