הכירו: כוכב לכת עם "תנאי חיים"

הוא קטן, מרוחק, אבל יש שאומרים שדומה מאוד לכדור הארץ. הכירו את גליסה 581, המערכת שאחד מכוכביה, גליסה 581d, ייתכן ויכול להכיל בו חיים. מדי כמה שנים הוא עולה לכותרות, וכך גם הפעם - כנראה שבצדק

גליסה 581. תרצו לחיות עליו? (European Southern Observatory)

האם נמצא כוכב בחלל שדומה לכדור הארץ? תגלית דרמטית בחלל מגלה: המערכת של הכוכב גליסה 581 (Gliese 581) כוללת בתוכה "תנאי חיים".

המערכת של גליסה 581 עולה מדי פעם לכותרות. מדובר באחת השמשות הקרובות ביותר אלינו, גם אם מדובר בננס אדום קטן יותר מהשמש.

היסטוריה של תגליות של המערכת הכוכב מקיף את כוכב הלכת שלו מדי 66 יום, במרחק ממוצע של 33 מליון ק"מ. לשם השוואה, כדור הארץ מקיף את השמש מדי כ-365 יום, במרחק של כ-150 מליון ק"מ בממוצע.

ב-2010 טען צוות חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה שמצא כוכב לכת הסובב את גליסה 581 באזור החיים, אותו אזור שאינו חם מדי או קר מדי לקיום מים נוזליים. המשמעות עבור מחפשי החיים מחוץ לכדור הארץ הייתה רבה, שכן צעד ראשון לחיפוש חיים דומים לנו בחלל הוא זיהוי מקום מחייה המאפשר קיום מים בצורתם הנוזלית.

ההנחה היא שאם קיימים מים בצורה נוזלית על פלנטה כלשהי, אזי התנאים האטמוספריים במקום הם נוחים ויציבים, ממש כמו בכדור הארץ. עם זאת, צוותי מחקר ברחבי העולם לא הצליחו לחזור על תגלית הצוות הקליפורני, וכעת קיים ספק רב בנוגע לקיומו, ונראה שדווקא כוכב לכת אחר באותה המערכת, שבה חמישה עד שישה כוכבי לכת - עשוי לקיים תנאים בונים לחיים.

כוכב הלכת גליסה 581d התגלה כבר בשנת 2007, ומאז אושר קיומו בתצפיות רבות. מסת כוכב הלכת מוערכת כפי שישה מזו של כדור הארץ וקוטרו גדול פי שבעה מקוטר כדור הארץ. על כן, גליסה 581d משויך לקטגוריית "סופר ארץ" (Super Earth). מרחק המערכת גליסה 581 מכדור הארץ הוא "רק" 20 שנות אור, עובדה המוסיפה סקס-אפיל לכל תגלית חיובית בנושא קיום תנאים לחיים במערכת.

יחד עם זאת, גליסה 581d לא פתח כמועמד ראשי לקיום תנאים ארציים על פניו. ראשית, בתחילה כלל לא הובחן כי הוא נע באזור החיים של מערכת השמש שלו. שנית, שטף האנרגיה שהוא מקבל מהשמש שלו נמוך - רק שליש מזה המתקבל על כדור הארץ מהשמש.

שלישית, כוכב הלכת כנראה נעול כבידתית, מה שאומר שהוא מפנה את אותו צד לכיוון הכוכב שלו, וכתוצאה מכך חצי מכוכב הלכת נמצא באור תמידי - וחציו השני בחושך נצחי. עם פרמטרים כאלו קשה לקיים אטמוספרה יציבה, שכן יתכנו הפרשי טמפרטורות קיצוניים בין שני חצאי כוכב הלכת, וייתכנו קריסות אטמוספריות תכופות. רביעית, אחת ההשערות היא כי עקב גודל כוכב הלכת, האטמוספרה שלו תתבסס על פחמן דו חמצני ולא תתאים לקיום חיים כפי שאנו מכירים.

אטמוספירה צפופה של פחמן דו חמצני על הכוכב

לאחרונה התרחשה תפנית מדעית לא מקובלת. צוות מדענים ממכון המחקר על שם סימון לפלאס בפריס יפרסם בקרוב תוצאות מחקר בכתב העת המדעי "אסטרופיזיקל ", ויציג סימולציות תלת ממדיות שמראות כי למרות הקשיים, יתכן וקיימת בגליסה 581d אטמוספרה יציבה.

לא זו בלבד, אלא אף יתכן שהטמפרטורה על פני כוכב הלכת נותרת מעל האפס באופן תמידי. על כן, כנראה שגליסה 581d הוא כוכב הלכת הארצי הראשון שהתגלה באזור החיים של המערכת שלו, ומתקיימים עליו תנאים שעשויים לאפשר חיים.

על פי הסימולציות, אם אכן קיימת אטמוספרה צפופה של פחמן דו חמצני על גליסה 581d, אפקט חממה גלובאלי ימנע קריסה אטמוספרית בחלקו החשוך של כוכב הלכת. עוד משערים המדענים כי אפקט חממה שכזה יואץ על ידי אורו האדום של הכוכב.

האור האדום יחדור עמוק לתוך האטמוספרה של כוכב הלכת ויחמם אותה. בכדור הארץ, חלק גדול מהאור של השמש נעצר בשכבות גבוהות באטמוספרה, מוחזר לחלל, ואפקט החממה ממוזער. שילוב של אפקט חממה זה עם עננים גבוהים קפואים של פחמן דו חמצני, יוצר איזון טמפרטורות שישנע ביעילות חום מאזור המואר של כוכב הלכת לאזור החשוך, וכך תתקיים טמפרטורה יציבה על פני כוכב הלכת. בנוסף, יתכן ואף יתאפשר קיומם של אוקיינוסים, עננים מורידי גשם, ומחזור מים הדומה לזה המתרחש בכדור הארץ.

תחום המחקר המעשי של פלנטות מחוץ למערכת השמש הוא בן פחות מ-30 שנה. כתוצאה מכך, אספקטים ממוקדים יותר, כגון ניתוח אטמוספרי של כוכבי לכת דמויי ארץ, נשענים בעיקר על סימולציות ממוחשבות, שכן הטכנולוגיה שמאפשרת לנתח אטמוספרות אקסטרא-סולאריות עדיין בחיתוליה.

בינתיים - נסתפק בטלסקופ

עד שנפתח חללית שתוכל לגמוא את המרחק הרב לכוכבי לכת רחוקים ולבצע מחקר מקומי, נאלץ להיעזר בכלי תצפית כגון טלסקופי חלל. כאן הופך גליסה 581d למטרה נוחה. 20 שנות האור שמפרידות בנינו הן מרחק סביר לכלי התצפית הבאים של האנושות. התקווה היא שבשנים הבאות נוכל לדעת יותר על מערכת מסתורית זו, שהדמיון בינה ולבין מערכת השמש שלנו רק גובר עם הזמן.

האם כוכב לכת כה גדול, בעל כבידה כפולה מזו של כדור הארץ, יוכל לקיים חיים? די להביט במערכת השמש שלנו, כדי להבין שהעובדה שכוכב לכת דומה במימדיו לפלנטה שלנו, אינה הכרחית או מספקת לכך שיתקיימו על פניו תנאים לחיים. כוכב הלכת נגה, למשל, דומה מאוד במימדיו לכדור הארץ. אולם על פי הנתונים שבידנו, תנאים לחיים כפי שאנו מכירים אינם מתקיימים על פניו. האטמוספירה של נגה רותחת בטמפרטורה של כ-400 מעלות צלסיוס, מורכבת בעיקר מגופרית, ודחוסה פי תשעים מזו של כדור הארץ. אך על פני כדור הארץ כבר נמצאו צורות חיים שעומדות בתנאים קיצוניים. למשל, חלק מזני הטארדיגריידס, בעל חיים מיקרוסקופי, נמצאו עמידים בטמפרטורה של 150 מעלות צלסיוס מחד ומינוס 250 מאידך, כולל חשיפה של 10 ימים לחלל החיצון.

תחום המחקר המעשי של פלנטות מחוץ למערכת השמש הוא בן פחות משלושים שנה. כתוצאה מכך, אספקטים ממוקדים יותר, כגון ניתוח אטמוספרי של כוכבי לכת דמויי ארץ, נשענים בעיקר על סימולציות ממוחשבות, שכן הטכנולוגיה שמאפשרת לנתח אטמוספרות אקסטרא-סולאריות עדיין בחיתוליה. עד שנפתח חללית שתוכל לגמוא את המרחק הרב לכוכבי לכת רחוקים ולבצע מחקר מקומי, נאלץ להיעזר בכלי תצפית כגון טלסקופי חלל. כאן הופך Gliese581d למטרה נוחה. 20 שנות האור שמפרידות ביננו הן מרחק סביר לכלי התצפית הבאים של האנושות. התקווה היא, שבשנים הבאות נוכל לדעת יותר על מערכת מסתורית זו, שהדמיון בינה ולבין מערכת השמש שלנו רק גובר עם הזמן.

הכותב הוא מזכ"ל האגודה הישראלית לאסטרונומיה ואיש צוות במצפה הכוכבים בגבעתיים

רוצים לקבל עדכונים נוספים? הצטרפו לפייסבוק רשת