לחפש חלבונים על אירופה
אירופה, אחד מארבעת ירחיו הגדולים של כוכב הלכת צדק, נחשב כיום לאחד היעדים המסקרנים למחקר במערכת השמש שלנו, מכיוון שעל פי ההערכות יש אוקיינוס של מים נוזליים מתחת לשכבת הקרח החיצונית, בעובי עשרות קילומטרים. שתי משימות חלל שעושות את דרכן לצדק אמורות לחקור את אירופה: Europa Clipper האמריקאית ששוגרה באוקטובר 2024, ומשימת Juice האירופית ששוגרה באפריל 2023. שתיהן רק יחלפו ליד אירופה כמה פעמים, והן אמורות בין השאר למפות את פני השטח שלו ולנסות לגלות אם יש תנאים לקיום חיים באוקיינוס שמתחתיהם. אף אחת מהן לא מותאמת לחיפוש סימנים כימיים על פני השטח, שיוכלו להעיד על פעילות ביולוגית באוקיינוס הזה. מחקר חדש של מדענים ממכון ויצמן למדע מציע דרך לעשות זאת, באמצעות התמקדות בחיפוש אחר שלוש חומצות אמינו, מאבני הבניין של החלבונים שמרכיבים את החיים על כדור הארץ.
“אנחנו יודעים שפני השטח של אירופה מאוד צעירים מבחינה גיאולוגית, מה שמרמז על התחדשות שלהם ועל תחלופת חומר עם האוקיינוס הפנימי. בעבר גם תועדה פליטה של סילוני מים לפני השטח של אירופה. מצד שני, אנו גם יודעים שפני השטח של אירופה חשופים להרבה מאוד קרינה של חלקיקים טעונים בגלל השדה המגנטי החזק של צדק, וכן לקרינה על סגולה מהשמש, כי לאירופה אין אטמוספרה”, הסביר למכון דוידסון ד”ר גידי יופה, פוסט-דוקטורנט במחלקה למדעי כדור הארץ ומדעים פלנטריים במכון ויצמן למדע, שהוביל את המחקר עם פרופ’ יוחאי כספי. “ניסינו לענות במחקר על שתי שאלות רלוונטיות: אחת, אם יש חומר אורגני על פני השטח, כמה זמן הוא יכול לשרוד שם לפני שהקרינה מפרקת אותו; ושתיים, איך אנו יכולים לגלות ולאפיין אותו בחישה מרחוק בלי נחיתה על פני אירופה או קידוח לעומק הקרח – שהן משימות מורכבות מאוד מבחינה הנדסית ולא מתוכננות כאלה בינתיים”.
עוד כתבות באתר מכון דוידסון לחינוך מדעי:
טיפול בתינוק בעריכה גנית מותאמת אישית
רגל מעץ וצפדינה: רפואה פיראטית
למה הצ’אטבוט טועה?
יופה, כספי ועמיתיהם חיפשו חומרים שיכולים להעיד על קיום חיים, ויהיה אפשר לגלות אותם בחישה מרחוק. הרעיון היה למצוא חומרים בעלי פלואורסנציה: כלומר, כשמקרינים עליהם אור באורך גל מסוים, הם פולטים אור באורך גל אחר וידוע. במאמר שפורסם לאחרונה בכתב העת Astrobiology החוקרים מדווחים כי החומרים המתאימים ביותר הם שלוש חומצות אמינו ארומטיות, כלומר מכילות טבעת של אטומי פחמן. “החומצות האלה – פנילאלנין (Phenylalanine), טריפטופן (Tryptophan) וטירוזין (Tyrosine) – הן מולקולות מורכבות שנוצרות כמעט רק בתהליכים ביולוגיים, ואנו יכולים בעזרת לייזר מרחוק לזהות אותן גם בריכוז מאוד נמוך, אחד ל-10 מיליון מולקולות אחרות”, אמר יופה. “יתרה מזאת, הראינו שהמולקולות האלה יכולות לשרוד עשרות שנים בתוך קרח טרי יחסית על פני אירופה, כך שאם למשל יש התפרצות של גייזר על פני אירופה, נוכל לזהות מולקולות כאלה בקרח שהוא יצר גם כעבור 50 או 100 שנים”.
4 צפייה בגלריה
סיבה לאופטימיות שאם יש חומר ביולוגי – נוכל למצוא אותו. יוחאי כספי (משמאל) וגידי יופה
(צילום: נמרוד גבריאל, מכון ויצמן למדע )
“הממצאים נותנים סיבה לאופטימיות שאם אכן יש חומר ממקור ביולוגי שמגיע לפני השטח של אירופה, יש סיכוי טוב למצוא אותו”, אמר כספי לאתר מכון דוידסון. “המחקר גם נותן לנו מושג טוב יותר איפה אפשר לחפש חומרים כאלה על פני השטח של אירופה, אבל יהיה לנו מושג טוב עוד יותר אחרי שנקבל את המיפוי של שתי המשימות שבדרך לשם”.
כספי לא מסתפק בפיתוח דרכים תיאורטיות לחפש סימני חיים על אירופה, ובחודשים האחרונים הוא מקדם יוזמה לשיגור חללית ישראלית ליעף סמוך לאירופה, עם לייזר ומצלמה על-סגולה, שתוכל להעמיד את התאוריה במבחן המציאות. “מדובר על משימה צנועה עם חללית קטנה ומעט מכשירים, ולכן היא יכולה להיות הרבה הרבה יותר זולה מאשר משימות מורכבות כמו Juice או Europa Clipper”, סיכם כספי.
ננס נולד, כוכב לכת מופרך
במערכת השמש שלנו יש כיום תשעה גופים שמוגדרים “כוכבי לכת ננסיים”, אך ייתכן מאוד שהמספר הזה יגדל בקרוב, לאחר שצוות חוקרים דיווח השבוע על גילוי של כוכב לכת ננסי נוסף. קוטרו של הגוף הפלנטרי, שנקרא בינתיים 2017 OF201 הוא ככל הנראה כ-700 קילומטרים, ומסלולו רחוק הרבה יותר מזה של פלוטו, וגם אליפטי מאוד: בנקודה הקרובה ביותר לשמש הוא מרוחק ממנה כ-44 יחידות אסטרונומיות, 6.6 מיליארד קילומטרים, אך בנקודה הרחוקה מסלולו מגיע עד 1,600 יחידות אסטרונומיות מהשמש, או 240 מיליארד קילומטרים. הוא משלים הקפה סביב השמש ב-25,000 שנות ארץ. לשם השוואה, מרחקו של פלוטו מהשמש נע בין 30 ל-50 יחידות אסטרונומיות.
4 צפייה בגלריה
זה כנראה כוכב לכת ננסי בקוטר 700 קילומטר, שמקיף את השמש ב-25 אלף שנות ארץ. 2017 OF201 כפי שצולם בטלסקופ CFHT
(צילום: מתוך מאמר המחקר)
את כוכב הלכת גילה צוות חוקרים בהובלת סיהאו צ’נג (Cheng) מהמכון למחקר מתקדם בפרינסטון שבארצות הברית. הם סרקו באופן שיטתי תצלומים בשני סקרי שמיים, וגילו כי 2017 OF201 צולם לא פחות מ-19 פעמים בין 2011 ל-2018, כשהיה קרוב יחסית לשמש. ריבוי התצפיות הוא שאיפשר להם לחשב בדיוק רב את המסלול של כוכב הלכת הננסי.
לדברי החוקרים, הגילוי עשוי לסייע לפתור בעקיפין את אחת השאלות המעסיקות את האסטרונומים בשנים האחרונות: האם יש עוד כוכב לכת במערכת השמש? חוקרים מארצות הברית דיווחו לפני כעשור על סימנים עקיפים לקיומו של כוכב לכת גדול יחסית רחוק מאוד מהשמש (כ-600 יחידות אסטרונומיות בממוצע), אך לא הצליחו בינתיים לספק ראיות משכנעות לכך. מאז גם פורסמו מחקרים שמפריכים את הטענה, אבל גם הם לא הציגו ראיות חד-משמעיות. במחקר החדש, שבינתיים הועלה לפרסום מקדים וטרם עבר בקרת עמיתים, החוקרים מציגים הדמיות מחשב שהריצו למסלולו של 2017 OF201 עם או בלי כוכב לכת תשיעי כזה. לדבריהם, העדרו של כוכב הלכת התשיעי מאפשר את קיום מסלולו הנוכחי של כוכב הלכת הננסי. לעומת זאת, אם אכן היה כוכב לכת תשיעי כזה, שילוב הכוחות שלו ושל נפטון על מסלולו של 2017 OF201 היה גורם לזריקתו ממערכת השמש תוך 100 מיליון שנים בלבד.
דגימות מאסטרואיד ומשביט
סין שיגרה השבוע משימה שאפתנית לאיסוף דגימות מאסטרואיד קרוב יחסית לכדור הארץ, ולאחר מכן משביט רחוק יותר. החללית טיאנוון 2 (Tianwen 2) שוגרה ביום רביעי בלילה על גבי טיל לונג מארץ’ 3b מאתר השיגור שיצ’אנג (Xichang) בדרום מערב המדינה, וזמן קצר לאחר מכן מסר תאגיד החלל הסיני CASC כי השיגור הושלם בהצלחה, והחללית נכנסה למסלולה.
היעד הראשון שלה יהיה האסטרואיד קאמואלווה (469219 Kamoʻoalewa). זהו אסטרואיד צר וארוך, שאורכו נאמד בין 40 ל-100 מטרים, והוא מקיף את השמש במסלול קרוב יחסית לכדור הארץ, ולמעשה מקיף את הארץ חלק מהזמן. הוא התגלה בתצפיות ב-2016, ואחת ההשערות היא שהוא נוצר כאשר פיסה מהירח שלנו נזרקה לחלל בעקבות אסטרואיד גדול שפגע בו. החללית הסינית אמורה להגיע אליו בעוד כשנה, לתעד אותו מקרוב בעזרת מצלמות, ספקטרומטרים ומכשירים נוספים, ואז ליטול דגימות ממנו בכמה שיטות, כולל נחיתה על פניו, אם הטופוגרפיה שלו מאפשרת זאת. לאחר מכן היא תשוב לסביבת כדור הארץ, ותשחרר מיכל מיוחד שאמור להצניח את הדגימות.
לאחר מסירת הדגימות, בעוד כשנתיים, תנצל החללית את הכבידה של כדור הארץ לתמרון שיגדיל את מהירותה ויעלה אותה על מסלול למפגש עם השביט 311P/PANSTARRS, שמקיף את השמש בחגורת האסטרואידים שבין המסלולים של מאדים וצדק, והיא צפויה לפגוש אותו בשנת 2035. זהו גוף שקוטרו כ-400 מטרים, ולמרות שהמסלול שלו אופייני לזה של אסטרואיד, יש לו מאפיינים של שביט, ובראשם הזנב הארוך של חומר שהוא פולט. תצפיות בטלסקופ החלל האבל העלו כי יש לו ששה זנבות כאלה. החללית אמורה גם לדגום את החומר שהוא פולט ולנתח את הרכבו במכשיריה, והחוקרים מקווים כי הממצאים יסייעו לחשוף מידע על ההיסטוריה שלו, ושל מערכת השמש כולה.
סדרת משימות טיאנוון משקפת את השאיפות הגדולות של סין למצב עצמה כמעצמת חלל, לא רק בפעילות סביב כדור הארץ, אלא גם במחקר פלנטרי. משימת טיאנוון 1, ששוגרה ב-2020, כללה לוויין שחג סביב מאדים ורכב שטח שנחת על פניו, הראשון שאינו אמריקאי. גם משימת טיאנוון 3, שמיועדת לשיגור ב-2028, אמורה לחזור למאדים, ואף להביא משם דגימות קרקע. בהמשך מתוכננת גם משימת טיאנוון 4, שאמורה לחקור את צדק וירחיו, ואולי להמשיך גם לכוכב הלכת אורנוס.
סימני החיים החוצניים מתפוגגים
בחודש שעבר דיווחו מדענים על גילוי של דימתיל סולפיד, DMS, באטמוספרה של כוכב לכת במערכת שמש אחרת. בכדור הארץ המולקולה הזו נוצרת רק בפעילות ביולוגית, מה שהוביל את החוקרים לרמוז בזהירות לאפשרות שיש חיים על כוכב הלכת K2-18b, כ-124 שנות אור מכאן. הדיווח הסתמך על מדידות בספקטרומטרים של טלסקופ החלל ג’יימס וב, שמאפשרות לנתח את ההרכב הכימי של אטמוספרות על פי גלי האור שעוברים דרכן. אבל שלושה מחקרים שהועלו לאחרונה לפרסום מקדים מטילים ספק בממצאים.
מחקר אחד ניתח שוב את נתוני טלסקופ החלל וקבע כי אין די נתונים לאשר את הנוכחות של DMS באטמוספרה של כוכב הלכת. אחר מצא ליקויים בחישובי ההסתברות של החוקרים, ומחקר שלישי הציג רשימה של עשרות חומרים שעשויים ליצור חתימה ספקטרלית דומה. צוותי המדענים מחכים כעת לניתוח התוצאות של מדידות נוספות בטלסקופ ג’יימס וב, בתקווה לקבל תמונה ברורה יותר.
התקדמות ואכזבה לסטארשיפ
חברת ספייס אקס השלימה השבוע את טיסת הניסוי התשיעית של מערכת סטארשיפ. זו היתה הפעם הראשונה שהדגם המשופר של החללית – ה”שיפ” – הגיע לחלל כמתוכנן, אחרי שני כשלונות בטיסות הניסוי הקודמות. ואולם, כחצי שעה לאחר השיגור נכנסה החללית לסחרור בלתי נשלט שמנע ממנה לבצע את הכניסה לאטמוספרה בצורה מבוקרת, והיא התפוצצה בגובה 60 קילומטרים בערך מעל האוקיינוס ההודי. בטיסה גם לא בוצעו הניסויים שתוכננו: הפעלת אחד המנועים מחדש בחלל, והצבת לווייני דמה, שנמנעה לאחר שדלתות תא המטען נתקעו.
שיגור ספינת החלל לניסוי התשיעי
(SpaceX)
בטיסה התשיעית נעשה בפעם הראשונה שימוש חוזר בטיל שיגור: ה”סופר-הבי” ששיגר את הסטארשיפ היה אותו טיל ששימש בטיסת הניסוי השביעית ונקלט בהצלחה בזרועות מגדל השיגור. הפעם לא תוכננה לו נחיתה במגדל אלא תמרון מבוקר מעל הים לאחר ניסוי של חזרה בזווית מאתגרת יותר. הניסוי הצליח רק חלקית והטיל התפוצץ לפני שהשלים את תמרון הנחיתה. עם זאת, בספייס אקס אספו מידע רב בניסוי, והם מקווים להתקדם יותר בטיסות הניסוי הבאות.
איתי נבו, מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע
