כוכב לכת זומבי: הצצה לעתיד מערכת השמש שלנו

כוכב לכת בגודל צדק, ששמו WD 1856 b, מקיף ננס לבן במרחק 80 שנות אור מאיתנו — כוכב מת שכבר מזמן מיצה את הדלק הגרעיני שלו. באמצעות טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST), אסטרונומים אישרו כעת שכוכב הלכת הזה הוא העולם הקר ביותר שזוהה אי פעם באור הנפלט מהאטמוספירה שלו, עם אטמוספירה עשירה במתאן ועטופה בערפלים עבים. עצם קיומו מציע הצצה נדירה לעתיד אפשרי של מערכת השמש שלנו.

כוכב הלכת הקר ביותר שזוהה אי פעם

WD 1856 b אינו מסוג כוכבי הלכת שתופסים כותרות בזכות היותם לוהטים. עם טמפרטורה של 186 קלווין (מינוס 87 מעלות צלזיוס), זהו כוכב הלכת הקר ביותר שאור נפלט מהאטמוספירה שלו זוהה אי פעם . מכשיר MIRI של ווב זיהה את הזוהר התרמי הקלוש של כוכב הלכת, ואישר שהוא כוכב הלכת החולף הראשון הידוע שמקיף כוכב ננס לבן . הזיהוי, שנעשה ברמת מובהקות סטטיסטית של 5.7 סיגמא, גם הגביל את מסת כוכב הלכת ללא יותר מפי שישה ממסת צדק .

לפני גילוי זה, אף כוכב לכת חיצוני קר יותר מ-275 קלווין לא צולם ישירות באור נפלט .

אטמוספירה הדומה לטיטאן: מתאן וערפל

כשאסטרונומים ניתחו את האור שסינן דרך האטמוספירה של WD 1856 b במהלך מעבריו על פני הכוכב, הם מצאו סימנים ברורים של מתאן (CH₄) ואירוסולים עבים — ערפל המפזר אורכי גל קצרים יותר . השילוב הזה מעניק לכוכב הלכת גוון כתום-חום ייחודי, בדומה לירח שבתאי, טיטאן.

נוכחות המתאן משמעותית. זהו מולקולה שמתפרקת מהר יחסית מקרינת כוכב, ולכן הזיהוי מעיד על כך שהאטמוספירה של כוכב הלכת מתחדשת באופן רציף, או ששכבות הערפל מגנות עליה . ספקטרום מעבר קודמים מהקרקע, מטלסקופי GTC ו-Gemini, היו חסרי תכונה ואפורים, ככל הנראה בגלל שהערפלים הסתירו את הקווים הספקטרליים . רגישות האינפרה-אדום של ווב הצליחה לחדור דרך הערפל הזה.

תוכנית ייעודית של JWST NIRSpec Prism (8 שעות, 4 מעברים) אושרה להשגת ספקטרום המעבר הראשון ברמת דיוק גבוהה של כוכב לכת זה, שמטרתה לחקור מתאן, מים, פחמן דו-חמצני, פחמן חד-חמצני ואמוניה ביחס אות לרעש גבוה .

איך שרד כוכב לכת את מותו של כוכב?

זהו החלק המדהים ביותר בסיפור. WD 1856 b מקיף את הננס הלבן שלו פעם ב-1.4 ימים — מסלול קרוב במיוחד. אבל ננסים לבנים הם ליבות ממוטטות של כוכבים שפעם היו ענקים אדומים. איך כוכב לכת בגודל צדק הצליח להימנע מבליעה כשהכוכב שלו התנפח לענק אדום?

התשובה היא שכוכב הלכת הקיף במקור את כוכבו במרחק גדול. כשהכוכב התפשט והפך לענק אדום, המעטפת החיצונית שלו לא הגיעה למסלול הרחוק המקורי של כוכב הלכת. לאחר שהכוכב השיל את שכבותיו החיצוניות והתמוטט לננס לבן, אינטראקציות כבידתיות עם גופים אחרים או כוחות גאות ושפל משכו את כוכב הלכת פנימה למסלולו הצפוף הנוכחי . במילים אחרות, כוכב הלכת נדד פנימה לאחר שהסכנה חלפה.

מדוע האטמוספירה שלו 'חמה באופן בלתי צפוי'

ב-186 קלווין, כוכב הלכת אינו חם במובן המוחלט. ההפתעה היא שהוא בכלל שומר על אטמוספירה משמעותית לאחר האבולוציה האלימה שלאחר סדרה ראשית. הננס הלבן העמום מספק כמעט אין חום, ולכן החום של כוכב הלכת מגיע מחום פנימי שיורי מהיווצרותו ומחום גאות ושפל — מספיק כדי למנוע מהאטמוספירה שלו לקפוא לחלוטין .

המשמעות לגורל צדק ושבתאי

להישרדות של WD 1856 b יש השלכות ישירות על מערכת השמש שלנו. בעוד מיליארדי שנים, כשהשמש תהפוך לענק אדום ולאחר מכן לננס לבן, צדק ושבתאי (המקיפים במרחק של 5–10 יחידות אסטרונומיות) עלולים לשרוד בדומה את שלב הבליעה, לנדוד פנימה ולהתמיד כ'כוכבי לכת זומבים' המקיפים את השמש המתה .

כדור הארץ וכוכבי הלכת הפנימיים האחרים ייבלעו כמעט בוודאות על ידי השמש המתרחבת. רק לענקי הגזים יש סיכוי ריאלי לשרוד כעולמות שרידים — תובנה מפוכחת אך עמוקה מבחינה מדעית, שהתאפשרה בזכות העולם הקפוא האחד הזה, במרחק 80 שנות אור.