Gliese 12 b, המקיף כוכב ננס אדום קריר הממוקם במרחק של 40 שנות אור בלבד, מבטיח לספר לאסטרונומים יותר על האופן שבו כוכבי לכת הקרובים לכוכביהם שומרים או מאבדים את האטמוספירה שלהם. בקונספט של אמן זה, Gliese 12 b מוצג עם שמירה על אווירה דקה. קרדיט: נאס"א/JPL-Caltech/R. פצע (Caltech-IPAC)
אסטרונומים משתמשים נאס"אשל TESS ומתקנים אחרים גילו כוכב לכת בגודל של כדור הארץ ו וֵנוּס, במרחק 40 שנות אור בלבד, בשם Gliese 12 b. אידיאלי למחקר נוסף בשל קרבתו ומאפייניו, ה"אקסו-ונוס" הזה מקיף כוכב ננס אדום ועשוי לעזור לחשוף תובנות לגבי התפתחות כוכבי הלכת ויכולת המגורים.
שני צוותים בינלאומיים של אסטרונומים גילו כוכב לכת בגודל של כדור הארץ ונוגה במרחק של 40 שנות אור בלבד, תוך שימוש בתצפיות של ה-TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) של נאס"א ומתקנים רבים אחרים. גורמים רבים הופכים אותו למועמד המתאים היטב למחקר נוסף באמצעות טלסקופ החלל ג'יימס ווב של נאס"א.
TESS בוהה במרחב גדול של השמים במשך כחודש בכל פעם, ועוקב אחר שינויי הבהירות של עשרות אלפי כוכבים במרווחים הנעים בין 20 שניות ל-30 דקות. לכידת מעברים – עמעומים קצרים וקבועים של כוכבים שנגרמו ממעבר עולמות סובבים – היא אחת המטרות העיקריות של המשימה.
תובנות מצוותי המחקר
"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 אחד 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."
הכוכב המארח, הנקרא Gliese 12, הוא גמד אדום קריר הנמצא במרחק של כמעט 40 שנות אור משם בקבוצת הכוכבים מזל דגים. הכוכב הוא רק כ-27% מגודל השמש, עם כ-60% מטמפרטורת פני השמש. העולם החדש שהתגלה, בשם Gliese 12 b, מסתובב כל 12.8 ימים וגודלו של כדור הארץ או מעט קטן יותר – דומה לנוגה. בהנחה שאין לו אטמוספירה, לכוכב הלכת יש טמפרטורת פני השטח המוערכת בסביבות 107 מעלות פרנהייט (42 מעלות צֶלסִיוּס).
גודלה המשוער של Gliese 12 b עשוי להיות גדול כמו כדור הארץ או מעט קטן יותר – דומה לנוגה במערכת השמש שלנו. הרעיון של אמן זה משווה את כדור הארץ עם פרשנויות אפשריות שונות של Gliese 12 b, מאחד ללא אטמוספירה לאחד עם פרשנויות עבות דמוי נוגה. קרדיט: נאס"א/JPL-Caltech/R. כאב (Caltech-IPAC)
מאפיינים של כוכבי הגמד האדום וכוכבי הלכת שלהם
אסטרונומים אומרים שהגדלים והמסה הקטנים של כוכבי ננס אדומים הופכים אותם לאידיאליים למציאת כוכבי לכת בגודל כדור הארץ. כוכב קטן יותר פירושו עמעום גדול יותר עבור כל מעבר, ומסה נמוכה יותר פירושה שכוכב לכת הסובב יכול לייצר נדנוד גדול יותר, המכונה "תנועת רפלקס", של הכוכב. (ראה סרטון למטה.) אפקטים אלה הופכים כוכבי לכת קטנים יותר לזיהוי.
הבהירות הנמוכה יותר של כוכבי ננס אדומים פירושה גם שהאזורים הניתנים למגורים שלהם – טווח המרחקים המסלוליים שבהם יכולים להתקיים מים נוזליים על פני כוכב הלכת – קרובים יותר אליהם. זה מקל על זיהוי כוכבי לכת עוברים בתוך אזורים ראויים למגורים סביב ננסים אדומים מאשר אלה סביב כוכבים הפולטים יותר אנרגיה.
המרחק המפריד בין Gliese 12 לכוכב הלכת החדש הוא רק 7% מהמרחק בין כדור הארץ לשמש. כוכב הלכת מקבל פי 1.6 יותר אנרגיה מהכוכב שלו כמו שכדור הארץ מקבל מהשמש וכ-85% ממה שחווה נוגה.
"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 אחר עם לריסה פלתורפ, דוקטורנטית באוניברסיטת אדינבורו ובאוניברסיטת קולג' בלונדון.
הבנת אטמוספירות פלנטריות ואבולוציה
שני הצוותים מציעים שחקר Gliese 12 b עשוי לעזור לפתוח כמה היבטים של התפתחות מערכת השמש שלנו.
"ההערכה היא שהאטמוספרות הראשונות של כדור הארץ ושל נוגה הופשטו משם ולאחר מכן התחדשו על ידי התפשטות גזים געשית והפצצות מחומר שיורי במערכת השמש", הסביר פלתורפ. "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."
גורם חשוב אחד בשמירה על האטמוספירה הוא הסוערות 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 כי Gliese 12 אינו מראה סימנים להתנהגות קיצונית.
מאמר בראשות Kuzuhara ו-Fukui פורסם ב-23 במאי ב ה מכתבי יומן אסטרופיזיים. הממצאים של Dholakia ו- Palethorpe פורסמו ב הודעות חודשיות של החברה המלכותית לאסטרונומיה באותו היום.
במהלך מעבר, האור של הכוכב המארח עובר בכל אטמוספירה. מולקולות גז שונות סופגות צבעים שונים, כך שהמעבר מספק סט של טביעות אצבע כימיות שניתן לזהות באמצעות טלסקופים כמו ווב.
"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."
TESS היא משימת סייר אסטרופיזיקה של נאס"א המנוהלת על ידי נאס"א גודארד ומופעלת על ידי MIT בקיימברידג', מסצ'וסטס. שותפים נוספים כוללים את Northrop Grumman, שבסיסה בכנסיית פולס, וירג'יניה; מרכז המחקר איימס של נאס"א בעמק הסיליקון בקליפורניה; המרכז לאסטרופיזיקה | הרווארד וסמית'סוניאן בקיימברידג', מסצ'וסטס; מעבדת לינקולן של MIT; והמכון למדע טלסקופ החלל בבולטימור. יותר מתריסר אוניברסיטאות, מכוני מחקר ומצפה כוכבים ברחבי העולם משתתפים במשימה.
