התנאים שלנו כאן על פני כדור הארץ עלולים לעוות את נקודת המבט שלנו על היקום. כוכב הלכת שלנו, עם שמיים כחולים ואקלים מתון, הוא יוצא דופן. בשום מקום אחר במערכת השמש אין תנאים דומים, וגם המחקר על כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש מצביע על כיוון דומה. יש מעט מאוד כוכבי לכת שמרמזים על תאימות לחיים. רובם קשים ועוינים.
2 צפייה בגלריה
איור אמן של כוכב לכת בעל תקופה על-קצרה (USP) המקיף את כוכב האם שלו. כוכב לכת חדש שנמצא מסתכן בכך שייקרע לחלקים בידי כוכב האם — או שיישאב אליו וייהרס
(איור: NASA, ESA, ו-A. Schaller (עבור STScI))
כוכבי לכת בעלי תקופה על-קצרה (Ultra-Short Period, USP) הם מהקטגוריות הקיצוניות והבלתי-מיושבות ביותר. הם משלימים הקפה בפחות מיום ארצי אחד, ולכן נמצאים קרוב מאוד לכוכב האם שלהם. במרחקים כאלה, פני השטח לוהטים עד התכה, וכל אטמוספרה שהייתה קיימת בעבר כנראה נקרעה בשל הקרינה העזה של הכוכב. הקרבה הזו גם מסוכנת: כוחות גאות חזקים עלולים לקרוע אותם או לגרום להם לספירלה פנימה עד שהם נבלעים בכוכב.
גילוי TOI-2431 b
בעזרת נתוני TESS ומצפים נוספים זיהו אסטרונומים כוכב לכת בעל תקופה על-קצרה עם מחזור הקפה קצר במיוחד: 5 שעות ו-22 דקות. הממצאים מפורטים במחקר שהוגש ל-Astronomy & Astrophysics תחת הכותרת: “An Earth-Sized Planet in a 5.4h Orbit Around a Nearby K dwarf”. המחברת הראשית היא קאיה האן טאש (Kaya Han Taş), ממכון אנטון פננקוק לאסטרונומיה, אוניברסיטת אמסטרדם.
כוכב הלכת TOI-2431 b בולט בקיצוניות שלו. הוא מקיף את כוכב האם שלו יותר מארבע פעמים ביממה ארצית. הוא בין מחזורי ההקפה הקצרים ביותר הידועים. מתוך יותר מ-6,000 כוכבי לכת מאושרים, רק מעט מעל מאה שייכים לקטגוריית USP.
קנה מידה לזמן עד התפרקות בגאות לכוכבי לכת USP
בקרב כוכבי לכת USP ל-TOI-2431 b זמן צפוי עד התפרקות גאות קצר במיוחד: כ־31 מיליון שנה. (Tas et al. 2025, A&A)
TOI-2431 b באופן ודאי מסונכרן בגאות: צד אחד פונה תמיד אל הכוכב. הטמפרטורה על פניו עולה על 2,000 קלווין (≈1,700°C; ≈3,140°F), ולכן סביר שמדובר בעולם לבה מותכת. בשונה מכדור הארץ, שעבר שלב קצר של אוקיינוס של מגמה ואז התקרר לקרום יציב, כוכב לכת זה נשאר במצב לוהט ומתמשך.
עדויות לעבר גדול יותר
ל-TOI-2431 b מסה של כ-6.2 ממסת כדור הארץ, אך רדיוס של כ-1.5 רדיוסי ארץ. הצפיפות מצביעה על היסטוריה אינטנסיבית. הנתונים מרמזים שהיה בעבר גדול יותר, אך נקלף (התקלף) עד לגרעינו הסלעי בשל חשיפה ממושכת לקרינה עזה של כוכב האם.
לדברי החוקרים, TOI-2431 b נמצא במסלול לקראת סוף דרמטי: "תקופת ההקפה הקצרה של TOI-2431 b מרמזת על אינטראקציות גאות חזקות עם כוכב האם, שעלולות להוביל לעיוות גאות ולדעיכת מסלול", הם כותבים. כוח הכבידה העצום של הכוכב מעוות את כוכב הלכת, כך שצירו הקצר, קצר בכ-10% מצירו הארוך.
מעבר להיותו דוגמה נדירה לתנאים פלנטריים קיצוניים, TOI-2431 b מספק הזדמנות לחקור את הפיזיקה של סביבות כאלה. בהירות כוכב האם מעניקה לו ערך גבוה במדד ספקטרוסקופיית פליטה (Emission Spectroscopy Metric, ESM) - 27 - מה שהופך אותו, לדברי המחברים, לאחד ממערכות ה-USP המתאימות ביותר לניתוח עקומות מופע אטמוספריות.
ספקטרוסקופיית פליטה מודדת אור באורכי גל שונים כדי לזהות יסודות ומולקולות - במקרה זה, באטמוספרה של כוכב הלכת (אם שרדה). המדד מדרג כוכבי לכת לפי פוטנציאל למחקרי המשך באטמוספרה באמצעות כלים כמו טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST), שלזמן הפעולה שלו יש מגבלות ולכן חשוב לבחור מטרות בקפידה.
אך הדבר החשוב ביותר הוא הקץ הקרב.
קרוב מסוכן להרס
גבול רושה (Roche limitRoche radius) הוא המרחק מגוף מסיבי שאם גוף קטן חוצה - הוא לא ישרוד. בתוך הגבול, הכבידה של הכוכב יכולה לקרוע את כוכב הלכת. אותו דבר נכון לכוכבי לכת ולירחיהם; יש המשערים שטבעות שבתאי הן שרידי ירחים שנקרעו לאחר שחצו את הגבול.
אינטראקציות גאות לא רק מעוותות. הן גם מפזרות אנרגיה מסלולית, "ומובילות לספירלה פנימה של כוכב הלכת לעבר כוכב האם." כותבים המחברים.
TOI-2431 b מתקרב לגבול זה. "אנו מעריכים שתקופת ההקפה הנוכחית גדולה רק בכ-30% מתקופת ההקפה בגבול רושה, ושזמן דעיכת המסלול הצפוי הוא כ-31 מיליון שנה", מסבירים המחברים. במונחי אסטרונומיה, זה זמן קצר מאוד: 31 מיליון שנים הן שבריר זעיר מגיל כדור הארץ (כ-4.5 מיליארד שנים).
למה עולמות רחוקים חשובים?
כוכב לכת רחוק כמו TOI-2431 b לא ישנה את חיינו האישיים. אבל הוא, ואחרים דומים לו, מספקים הקשר לקיומנו. כל כוכב לכת - גם אם הוא עוין ונורא - הוא חתיכה נוספת בפאזל הקוסמי. הם מזכירים לנו עד כמה כדור הארץ בר-מזל, ועד כמה הופעת חיים ותבונה היא בלתי-שגרתית.
ההבנה הזו מסבירה למה חשוב לבנות טלסקופים וללמוד את היקום. גם עולם לבה לוהט ללא אטמוספרה, מאורך ודוהר לקראת חורבן, מלמד אותנו מעבר לסטטיסטיקה ולמאפיינים. אולי עולמות "נוראים" כאלה ילמדו אותנו צניעות — ונפסיק לקחת כמובן מאליו את הביוספרה של כדור הארץ.
הכתבה פורסמה באתר הידען
