תגלית היסטורית: אטמוספירה על כוכב לכת סלעי באזור ישיב

לראשונה בהיסטוריה, אסטרונומים אישרו שלכוכב לכת סלעי ודמוי-ארץ באזור הישיב (Habitable Zone) של כוכב אחר יש אטמוספירה. כוכב הלכת LHS 1140b (הידוע גם כ-LHS 1140 b) הוא "כוכב-על" (Super-Earth) סלעי הנמצא במרחק 48 שנות אור בלבד בקבוצת הכוכבים לווייתן (Cetus), ותצפיות חדשות מגלות כי יש לו אטמוספירה עשירה בהליום – פריצת דרך מונומנטלית בחיפוש אחר חיים מחוץ למערכת השמש .

מה אישרו האסטרונומים?

צוות בראשות מדען הפלנטות קולין צ'רובים (אוניברסיטת הרווארד / אוניברסיטת שיקגו) זיהה הליום שבורח מ-LHS 1140b באמצעות טלסקופ מגלן קליי (Magellan Clay) בצ'ילה . הממצאים, שפורסמו בכתב העת Science, מראים שכוכב הלכת ממלא באופן פעיל את מאגר ההליום שלו, כלומר הוא שומר על אטמוספירה יציבה במקום להיות סלע חשוף וחסר אוויר .

"זו הפעם הראשונה שאושרה תצפיתית אטמוספירה על כוכב לכת סלעי באזור הישיב מחוץ למערכת השמש שלנו," אמר צ'רובים .

המאפיינים המרכזיים של כוכב הלכת

• סוג: כוכב-על (סלעי, יבשתי)
• מרחק: כ-48 שנות אור מכדור הארץ
• גודל: קוטרו גדול פי 1.7 מכדור הארץ, ומסתו גדולה פי 5.6
• כוכב: מקיף ננס אדום (LHS 1140) שגילו כ-5 מיליארד שנים ומסתו רק 15% ממסת השמש שלנו
• מסלול: חולף מול כוכבו פעם ב-24.7 ימים
• מיקום: בתוך אזור הישיב – האזור שבו הטמפרטורות מאפשרות קיום מים נוזליים על פני השטח

מדוע זו תגלית פורצת דרך?

ראשון מסוגו: עד כה, אסטרונומים זיהו אטמוספירות רק על ענקי גזים גדולים או על כוכבי לכת מחוץ לאזור הישיב. LHS 1140b הוא כוכב הלכת הסלעי (היבשתי) הראשון באזור ישיב עם אטמוספירה מאושרת .

שלושת המרכיבים החיוניים: כדי שחיים כפי שאנו מכירים אותם יתפתחו, כוכב לכת צריך להיות סלעי, בטמפרטורה המתאימה למים נוזליים, ובעל אטמוספירה. LHS 1140b הוא כיום כוכב הלכת היחיד מחוץ למערכת השמש הידוע כבעל כל שלושתם . כפי שניסח זאת צ'רובים, "בשלב זה, אין לנו הוכחה לחיים על כוכב הלכת הזה. עם זאת, אנו מאמינים שכל המרכיבים החיוניים והבסיסיים קיימים" .

היעד המוביל לחיפוש חיים: השילוב הזה הופך את LHS 1140b ליעד הידוע הטוב ביותר לאסטרוביולוגיה. תצפיות עתידיות עם טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST) יוכלו לחפש גזים ביולוגיים – כמו חמצן, מתאן או אדי מים – באטמוספירה הזו .

השלכות על עולמות אחרים: הגילוי שכוכב לכת סלעי סמוך באזור הישיב מסוגל להחזיק באטמוספירה "מחזק את הרעיון שקיימת אוכלוסייה של עולמות דומים לשלנו בעלי התכונות הדרושות לקיום חיים" .

הדרך לגילוי

LHS 1140b התגלה לראשונה בשנת 2017 בשיטת המעבר (Transit Method) על ידי פרויקט MEarth, העוקב אחר ננסים אדומים סמוכים לאיתור ירידות תקופתיות בבהירותם הנגרמות על ידי כוכבי לכת המקיפים אותם . תצפיות מוקדמות רמזו שכוכב הלכת שמר על אטמוספירה , אך זיהוי ההליום בשנת 2026 סיפק את האישור התצפיתי הישיר הראשון .

עבודה קודמת עם טלסקופ ג'יימס ווב ב-2024 כבר שללה אטמוספירה עשירה במימן עבור LHS 1140b, והצביעה במקום זאת על אטמוספירה צפופה יותר שאולי מורכבת מחנקן, אדי מים ופחמן דו-חמצני . זיהוי ההליום החדש מאשר את נוכחות האטמוספירה ומראה שהיא יציבה לאורך זמן .

מה הלאה?

אישור קיומה של אטמוספירה על LHS 1140b פותח פרק חדש בחקר כוכבי הלכת החיצוניים. בעזרת טלסקופ החלל ג'יימס ווב, אסטרונומים יכולים כעת לנסות לזהות את הגזים הספציפיים הנמצאים בה – ועלולים אף לזהות חתימות כימיות הקשורות לפעילות ביולוגית . ל-LHS 1140b יש גם תכונה ייחודית: כמה מדענים הציעו שהוא עשוי להיות "כוכב עין" (Eyeball Planet) – עולם עם אוקיינוס נוזלי קבוע בצד אחד וקרח בצד השני .

בין אם LHS 1140b מכיל חיים ובין אם לאו, האטמוספירה המאושרת שלו מוכיחה שכוכבי לכת סלעיים באזור הישיב יכולים להחזיק בתנאים הדרושים לחיים – תגלית שמעצבת מחדש את הבנתנו לגבי שכיחותם של עולמות דמויי-ארץ בגלקסיה.