פניקס עולה: כוכב חדש "מוזר" עומד מול הציפיות

פיניקס, א אקסופלנט מתריס מול השפלה הרגילה על ידי הענק האדום הסמוך שלו, שומר על אטמוספירה עבה, משפר את ההנחות לגבי אובדן אטמוספרי והתפרקות פלנטרית בסביבות כוכבים קשות.

התגלה כוכב לכת ייחודי שהיה צריך להיות מופשט לסלע חשוף על ידי הקרינה העזה של הכוכב המארח הסמוך שלו, אבל איכשהו הצמיחה אטמוספירה נפוחה במקום זאת. זהו האחרון בשורה של תגליות המאלצות מדענים לחשוב מחדש על תיאוריות לגבי האופן שבו כוכבי לכת מזדקנים ומתים בסביבות קיצוניות.

כוכב הלכת החדש שזכה לכינוי "פניקס" בשל יכולתו לשרוד את האנרגיה הזוהרת מהכוכב האדום שלו, ממחיש את המגוון העצום של מערכות השמש ואת המורכבות של האבולוציה הפלנטרית – במיוחד בסוף חייהם של כוכבים.

הממצאים פורסמו ב-5 ביוני ב כתב העת האסטרונומי.

שימור אטמוספרי יוצא דופן

"כוכב הלכת הזה לא מתפתח כמו שחשבנו שהוא יתפתח, נראה שיש לו אטמוספירה הרבה יותר גדולה ופחות צפופה ממה שציפינו עבור המערכות האלה", אמר סם גרונבלט, אסטרופיזיקאי מאוניברסיטת ג'ונס הופקינס שהוביל את המחקר. "איך זה החזיק באווירה הזו למרות היותו כל כך קרוב לכוכב מארח כה גדול זו השאלה הגדולה".

כוכב הלכת החדש שייך לקטגוריה של עולמות נדירים הנקראים "נפטון לוהטים" מכיוון שהם חולקים קווי דמיון רבים עם הענק הקפוא ביותר של מערכת השמש למרות היותם קרובים הרבה יותר לכוכבים המארח שלהם וחם הרבה יותר. השם הרשמי TIC365102760 b, כוכב הלכת הנפוח האחרון קטן באופן מפתיע, מבוגר וחם יותר ממה שמדענים חשבו שאפשרי. הוא גדול פי 6.2 מכדור הארץ, משלים מסלול סביב כוכב האם שלו כל 4.2 ימים, וקרוב לכוכב שלו בערך פי 6 מאשר מרקורי לשמש.

הפשטה אטמוספרית ואריכות ימים

בגלל הגיל והטמפרטורות הצורבות של פניקס, יחד עם הצפיפות הנמוכה באופן בלתי צפוי, תהליך הפשטת האטמוספירה שלה בוודאי התרחש בקצב איטי יותר ממה שהמדענים חשבו שאפשרי, סיכמו המדענים. הם גם העריכו שכוכב הלכת פחות צפוף פי 60 מה"חם" הצפוף ביותר נפטוןגילה עד היום, ושהוא לא ישרוד יותר מ-100 מיליון שנים לפני שהוא יתחיל למות על ידי ספירלה לתוך הכוכב הענק שלו.

"זהו כוכב הלכת הקטן ביותר שמצאנו אי פעם סביב אחד מהענקים האדומים הללו, וכנראה כוכב הלכת המסה הנמוכה ביותר המקיף כוכב ענק (אדום) שראינו אי פעם", אמר גרונבלט. "בגלל זה זה נראה ממש מוזר. אנחנו לא יודעים למה עדיין יש לו אווירה כשנראה ש'נפטון לוהט' אחרים שהם הרבה יותר קטנים וצפופים יותר מאבדים את האטמוספירה שלהם בסביבות הרבה פחות קיצוניות".

טכניקות מחקר חדשניות והשלכות

גרונבלט וצוותו הצליחו להשיג תובנות כאלה על ידי תכנון שיטה חדשה לכוונון עדין של נתונים מ נאס"אלוויין סקר כוכבי הלכת המעבר של. הטלסקופ של הלוויין יכול לזהות כוכבי לכת בצפיפות נמוכה כשהם מעמעמים את בהירות הכוכבים המארחים שלהם כשהם עוברים לפניהם. אבל הצוות של גרונבלט סינן אור לא רצוי בתמונות ולאחר מכן שילב אותם עם מדידות נוספות ממצפה הכוכבים WM Keck בהר הגעש מאונקיה בהוואי, מתקן שעוקב אחר התנודות הזעירות של כוכבים שנגרמו על ידי כוכבי הלכת המקיפים שלהם.

הממצאים יכולים לעזור למדענים להבין טוב יותר כיצד אטמוספרות כמו זו של כדור הארץ עשויות להתפתח, אמר גרונבלט. מדענים צופים כי בעוד כמה מיליארדי שנים השמש תתרחב לכוכב ענק אדום שיתנפח ויבלע את כדור הארץ ושאר כוכבי הלכת הפנימיים.

"אנחנו לא מבינים היטב את התפתחות השלב המאוחרת של מערכות פלנטריות", אמר גרונבלט. "זה אומר לנו שאולי האטמוספירה של כדור הארץ לא תתפתח בדיוק כמו שחשבנו שהיא תתפתח."

פוטנציאל לתגליות עתידיות

כוכבי לכת נפוחים מורכבים לרוב מגזים, קרח או חומרים קלים אחרים שהופכים אותם באופן כללי לפחות צפופים מכל כוכב לכת במערכת השמש. הם כל כך נדירים שמדענים מאמינים שרק ל-1% מהכוכבים יש אותם. כוכבי לכת חיצוניים כמו פיניקס אינם מתגלים באותה נפוץ מכיוון שגדלים קטנים יותר מקשים על הזיהוי שלהם מאשר גדולים וצפופים יותר, אמר גרונבלט. זו הסיבה שהצוות שלו מחפש עוד מהעולמות הקטנים האלה. הם כבר מצאו תריסר מועמדים פוטנציאליים עם הטכניקה החדשה שלהם.

"יש לנו עוד דרך ארוכה לעבור בהבנת האופן שבו אטמוספרות פלנטריות מתפתחות לאורך זמן", אמר גרונבלט.

מחברים נוספים הם: ניקולס סונדרס, דניאל הובר ואשלי צ'ונטוס מאוניברסיטת הוואי במנואה; דניאל תורנגרן וקווין שלאופמן מאוניברסיטת ג'ונס הופקינס; שריאס ויספראגדה וסטפני יושידה מאוניברסיטת הרווארד; סטיבן ג'יאקלונה, אמה טורטלבום והווארד אייזקסון מה- אוניברסיטת קליפורניה, ברקלי; מייסון מקדוגל מאוניברסיטת קליפורניה, לוס אנג'לס; קורי בירד מאוניברסיטת קליפורניה, אירווין; ג'וזף מ. אקאנה מרפי מאוניברסיטת קליפורניה, סנטה קרוז; מלנה רייס של אוניברסיטת ייל; רות אנגוס מהמוזיאון האמריקאי להיסטוריה של הטבע, מכון פלטירון ו אוניברסיטת קולומביה; ואנדרו וו. הווארד מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה.

עבודה זו נתמכה על ידי פרס נאס"א Keck PI Data Award, המנוהל על ידי המכון למדע אקסופלנט של נאס"א. נתונים ממצפה הכוכבים קק הגיעו באמצעות זמן טלסקופ שהוקצה לנאס"א.

המדענים מבקשים להכיר ולהכיר בתפקיד התרבותי המשמעותי וביראת הכבוד שיש לפסגת מאונקיה בתוך קהילת הוואי הילידים.